蓝牙技术在工业物联网中的应用趋势

描述

在传统方式下,对现场仪表进行一次简单检查,往往并不“简单”。无论是确认读数,还是从传感器中提取诊断数据,工作人员通常都需要准备合适的工具、协调访问许可、前往设备所在位置,并在现场完成操作,有时设备会位于拥挤区域、容罐顶部,甚至危险环境中。原本只是一次简单的确认,却可能变成一个耗时更长、步骤更多、协调更复杂的现场任务。

工业过程自动化高度依赖现场仪表。安装在管道、储罐及设备上的各类传感器和变送器,用于测量压力、温度、流量、液位等参数,以确保生产过程的安全与高效。当设备状态与诊断信息需要通过物理连接获取时,工作人员往往需要打开设备外壳、连接导线,并完成额外操作,才能确定下一步应采取的措施。

如今,蓝牙™技术正在被更广泛的使用,比如在工作现场中,将关键仪表信息直接传输到移动终端,从而支持检查、确认以及许多故障排查工作通过远程监控启动,无需依赖有线连接。这种方式不仅能加快决策速度、减少不必要的设备交互,还能在难接近仪器的情况下,减少人员在仪器旁耗费的时间。

蓝牙™ 连接:对传统通信方式的补充

尽管有线连接依然是工业控制数据传输的核心方式,但蓝牙™连接无需物理接线或打开设备外壳,即可为状态检查与故障诊断提供便捷的本地无线访问。这项技术可以无缝集成到现有工厂架构中,且无需改变原有布线。

这种有线与无线相结合的方式,使企业能够在适合的场景中利用无线连接简化日常工作流程,例如访问难度较高或空间拥挤的设备区域,同时继续保留传统连接方式以满足核心控制和流程需求。因此,蓝牙™技术在简化现场通信、提升生产力、可靠性和安全性方面最具价值,且无需对系统进行重大重新设计。值得注意的是,网络安全同样是保障安全高效生产的重要组成部分。蓝牙™技术内置了加密通信、基于角色的访问控制等安全机制,确保无线访问在提升运维效率的同时,也能保持安全可靠。

蓝牙™技术助力实现可视化

蓝牙™连接最实用的功能之一,就是让现场人员能够更加便捷地查看设备健康状态与诊断信息。在许多设施中,巡检和现场检查是发现问题、记录异常并进行优先级判断的重要环节。蓝牙™连接正在改变这一工作流程。团队不再需要将每条警报或异常当作需要物理连接设备、耗费大量精力的独立事件,而能够随时随地掌握所需信息。工作人员可以快速轻松地确认哪些设备运行正常,识别哪些设备需要关注,并决定下一步行动,甚至可以通过蓝牙™连接直接采取措施。例行检查保持高效,而早期干预则有助于防止计划外停机。

可视化还缩小了观察结果与其上下文之间的信息鸿沟。技术人员可能会注意到例如异常读数或意外响应等情情况。如果能快速获取设备健康状况和诊断信息,团队就可以判断该症状是源于设备故障、工艺状态,还是需要调整后续处理方案。这种确认机制既能优化决策,又能保障安全。它能帮助团队在实施更复杂的干预措施前选择正确的下一步行动,从而减少在危险场所进行不必要的后续工作。

简化流程将支持基于设备状态的维护方法,关键不在于生成更多上下文数据,而在于让重要信息在常规的工作流程中更容易获取。

减少流程阻碍,提升生产效率

工业环境中的生产力不仅关乎任务完成的速度,还体现在确保工作可预测性,以及减工作流程中可避免的复杂性上。蓝牙™连接在以下几个方面有所改进:

热加工工作许可(Hot Work Permit)

如果连接设备需要申请热加工工作许可,那么一次简单的设备通信就会变成多步骤流程。减少物理连接需求有助于降低流程复杂度,保持工作连续性。

危险、拥挤或难以到达的场所

许多仪表安装在存在潜在风险的场所,例如高空结构、狭窄管廊、大型设备或旋转设备附近。攀爬或搭建脚手架不仅耗时,也会增加安全风险与协调成本。如果能够快速完成这些区域内的设备访问与维护,企业就能在保持必要操作能力的同时,减少人员暴露在危险环境中的时间。

极端天气与户外环境

在高温、严寒、大风、雨雪等恶劣环境下,减少工作人员在设备旁停留的时间,不仅能更好地保护人员安全,也可以避免因赶工而影响工作质量。

另一个操作中的障碍在物理连接过程中。有线连接往往需要打开外壳、连接导线、等待通信建立,然后重新安装盖板并确保金属间紧密接触。在此过程中,密封不当会导致内部电子元件暴露于湿气或灰尘等环境污染物中,从而引发大规模故障。无线接入通过减少团队打开设备的时间,降低盖板安装不当和环境暴露的风险,从而保障设备可靠性。此外,在难以进入或管控严格的环境中,它还能通过减少人工操作来保障人员安全。

降低工作流程的复杂性和阻力有助于提升运营敏捷性。当团队能够快速远程验证设备状态时,就能够更高效地规划干预措施,在需要时调度合适的人员、流程和设备,而非被动应对。过去可能需要耗时较长的连接流程才能获取的信息,如今可通过快速的现场检查获得,从而优化整个设施的工作流程。

综合来看,这些因素切实有助于提升生产力、设备可靠性和人员安全:获取设备信息所需的特殊前提条件减少,对直接物理访问的需求降低,人员为获取重要信息而必须在潜在危险区域停留的情况也随之减少。蓝牙技术之所以重要,是因为它改变了现场人员获取信息所需的条件。

两类工作体验

我们可以看到技术人员在现场故障排除任务中,从物理有线连接开始与通过蓝牙™连接进行本地无线访问开始之间的区别。在此情境下,一名技术人员按照指令排查一台已触发警报的设备。该设备位于危险区域,置于距地面数十英尺高的储罐顶部。

无蓝牙™连接:技术人员需要先规划如何以物理方式接触设备。排查设备时需要与其建立连接,这意味着技术人员需要申请热加工工作许可证,并携带专用通信工具。到达现场后,他们必须攀爬储罐到达设备处,拆下盖板以建立有线连接。随后,他们才能查看状态和诊断信息,并判断是否需要更改配置。有线通信速度较慢,每次界面操作都会增加任务耗时。即使故障排除很简单,访问和设置的先决条件也会拖慢评估步骤。高温、严寒或降雨等天气条件更会使这项任务变得更加艰难。

采用蓝牙™连接:技术人员首先前往设备所在位置,在安全区域内进入蓝牙™通信范围后,通过手机、平板或笔记本电脑打开移动应用程序,查看附近现场设备的列表视图。该列表提供了足够的信息背景,包括标签信息、设备状态和主要变量,使技术人员能够即时选中正确的仪器,且无需任何物理接触。选定标记的设备后,技术人员可安全连接,查看告警详情和整体状态,并利用可用的诊断、性能及配置信息确认根本原因。所有操作均在通信速度高达传统通信模式10倍的情况下完成。如果问题可通过简单的配置设置解决,技术人员可直接通过蓝牙™连接进行必要调整,并确认异常状况已消除。随后,他们便能高效地转入下一项任务。

蓝牙™技术通过省去繁琐的物理连接步骤,显著优化了工作流程。识别和评估可通过本地移动交互完成,而非从设备访问和有线设置开始。这种方式可以减少因审批流程导致的例行维护延误,降低为获取诊断信息而必须打开设备外壳的频率,并缩短人员在潜在危险场所停留的不必要时间。

实践建议:在工业现场应用蓝牙™ 连接

了解了蓝牙™连接在工业自动化中的价值后,企业应了解如何在实际工厂中有效应用这项技术,以下是3项建议:

1蓝牙™技术提供了本地、无线的仪表访问。企业应将蓝牙™连接视为一种本地访问方法,它能补充现有的有线通信。您无需更改底层架构,即可获得现场可视性。

2优先处理风险和可靠性高发点。重点关注位于危险、拥挤或难以触及位置的仪表。在这些场所,每次物理连接都可能对人员造成潜在安全隐患或需要耗时的维护流程。

3将减少设备开箱次数作为目标。如果无线检查能降低开箱频率,就能减少设备外壳暴露在潮湿或污染物中的时间,并降低重新安装不当的风险。因此,企业应优先考虑那些直接影响工艺运行时间的关键仪表。

蓝牙™连接通过增添一层现代、安全的洞察层,与传统通信方式相辅相成,共同支持现代的数字化工厂战略。通过帮助配置、维护和故障排除任务变得更快、更安全,蓝牙™连接缩短了检测、诊断和纠正现场设备问题所需的总时间。其结果是生产力提高、运行时间延长和安全性提升的强大组合,且无需更改现有的控制系统或布线。

本文转载自蓝牙技术联盟BluetoothSIG

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