在食品加工行業(yè)，設(shè)備的穩(wěn)定運行對于保障產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，設(shè)備遠(yuǎn)程運維成為了食品加工企業(yè)提升競爭力、優(yōu)化生產(chǎn)管理的關(guān)鍵手段。通過遠(yuǎn)程運維，企業(yè)能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、預(yù)測故障、及時響應(yīng)并進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，從而減少設(shè)備停機(jī)時間、降低運維成本，并確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和可靠性。

食品加工企業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程運維的基礎(chǔ)架構(gòu)與技術(shù)實現(xiàn)

（一）設(shè)備連接與數(shù)據(jù)采集

1、傳感器部署

在食品加工設(shè)備上部署各類傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、振動傳感器等。以烘焙設(shè)備為例，溫度傳感器可精確監(jiān)測烤箱內(nèi)的溫度，確保烘焙過程符合工藝要求。這些傳感器能夠采集設(shè)備運行過程中的關(guān)鍵參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號或數(shù)字信號。

對于液體處理設(shè)備，如飲料灌裝機(jī)，流量傳感器可實時監(jiān)測液體的流量，壓力傳感器監(jiān)控管道內(nèi)的壓力，以保證灌裝的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2、數(shù)據(jù)傳輸方式

采用有線與無線相結(jié)合的傳輸方式。在工廠內(nèi)部，對于一些固定位置且對數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性要求極高的設(shè)備，如大型食品加工生產(chǎn)線的核心設(shè)備，可利用有線以太網(wǎng)連接，確保高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

對于一些移動設(shè)備或分布較為分散的輔助設(shè)備，如倉庫中的叉車、小型包裝設(shè)備等，則采用無線傳輸技術(shù)，如 Wi-Fi、4G或工業(yè)專用的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)。這些無線技術(shù)能夠在保證一定數(shù)據(jù)傳輸速率的同時，降低設(shè)備連接成本和功耗。

3、數(shù)據(jù)采集頻率

根據(jù)設(shè)備的運行特性和數(shù)據(jù)的重要性確定采集頻率。例如，對于制冷設(shè)備，其溫度數(shù)據(jù)可能需要每幾分鐘采集一次，以確保溫度始終處于食品保鮮所需的合適范圍。而對于一些高速運轉(zhuǎn)且故障風(fēng)險較高的設(shè)備，如食品切片機(jī)的振動數(shù)據(jù)，可能需要每秒采集多次，以便及時捕捉異常振動信號，預(yù)防設(shè)備故障。

（二）數(shù)據(jù)處理與存儲

1、邊緣計算

在靠近設(shè)備端設(shè)置邊緣計算節(jié)點，如TDE工業(yè)網(wǎng)關(guān)。這些邊緣計算設(shè)備能夠?qū)Σ杉降脑紨?shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，例如過濾掉噪聲數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮以及簡單的數(shù)據(jù)分析，如計算設(shè)備的實時運行效率、能耗指標(biāo)等。以食品加工中的研磨設(shè)備為例，工業(yè)網(wǎng)關(guān)可根據(jù)振動傳感器數(shù)據(jù)實時判斷研磨輪的磨損情況，并將初步分析結(jié)果與原始數(shù)據(jù)一起上傳到云端。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)還能夠在網(wǎng)絡(luò)中斷等情況下，暫時存儲數(shù)據(jù)，并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動將數(shù)據(jù)上傳，確保數(shù)據(jù)的完整性。

2、云端存儲與管理

經(jīng)過工業(yè)網(wǎng)關(guān)處理后的數(shù)據(jù)被上傳到云端服務(wù)器。云端采用分布式存儲架構(gòu)，對海量的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

數(shù)據(jù)在云端按照設(shè)備類型、工廠區(qū)域、時間序列等多維度進(jìn)行分類管理，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢、分析和挖掘。例如，食品加工企業(yè)可以方便地查詢某一特定生產(chǎn)線在過去一個月內(nèi)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，分析設(shè)備性能的變化趨勢。

（三）遠(yuǎn)程監(jiān)控與可視化

1、監(jiān)控平臺搭建

依托數(shù)網(wǎng)星平臺基座開發(fā)的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，該平臺基于 Web 技術(shù)或移動應(yīng)用程序（APP），使企業(yè)管理人員、運維工程師等能夠隨時隨地訪問設(shè)備運行數(shù)據(jù)。監(jiān)控平臺采用直觀的圖形化界面，如儀表盤、趨勢圖、報警列表等，展示設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)、運行狀態(tài)和歷史數(shù)據(jù)。

以乳制品加工企業(yè)為例，監(jiān)控平臺可實時顯示牛奶殺菌設(shè)備的溫度、壓力曲線，以及設(shè)備的啟停狀態(tài)、故障報警信息等。運維人員通過手機(jī) APP 就能快速了解設(shè)備情況，即使不在工廠現(xiàn)場也能及時做出響應(yīng)。

2、報警與預(yù)警機(jī)制

在監(jiān)控平臺中設(shè)置智能報警與預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備的正常運行范圍和歷史數(shù)據(jù)，設(shè)定閾值。當(dāng)設(shè)備參數(shù)超出閾值時，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警，并通過多種方式通知相關(guān)人員，如短信、郵件、APP 推送等。

例如，對于油炸食品加工設(shè)備，如果油溫過高超過設(shè)定的安全閾值，系統(tǒng)立即發(fā)出報警，提醒運維人員采取降溫措施，防止火災(zāi)隱患或食品質(zhì)量問題。同時，預(yù)警系統(tǒng)還能夠基于數(shù)據(jù)分析預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，如根據(jù)某食品包裝機(jī)的電機(jī)電流波動趨勢，提前預(yù)警電機(jī)可能存在的故障風(fēng)險，以便企業(yè)提前安排維護(hù)計劃，避免突發(fā)故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。

食品加工企業(yè)的設(shè)備遠(yuǎn)程運維是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品行業(yè)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。通過構(gòu)建完善的基礎(chǔ)架構(gòu)、實現(xiàn)核心功能、應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，食品加工企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的智能化管理，提升生產(chǎn)效率、降低成本、保障食品質(zhì)量安全，從而在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。