一、項目背景：客戶痛點與需求

該客戶為汽車制造基地涂裝車間，包含前處理、電泳、面漆烘干及廢氣處理全流程產線。烘干工序是涂裝生產體系中能耗最為集中的環節，面漆烘干爐、電泳烘干爐在保障漆膜固化的同時持續排放大量高溫煙氣，而前處理工序對熱水溫度有著嚴格且穩定的工藝要求，長期依靠鍋爐燃燒天然氣維持。存在以下痛點：

1、烘干爐煙氣余熱長期直接排空，熱量大量流失，改造前無任何在線監測手段，無法量化煙氣可回收熱量與回收效率，節能效益缺乏數據支撐。

需求：實現煙氣余熱回收系統運行數據采集，實時監控煙氣進出口溫度、流量、換熱功率，掌握余熱回收實際效果。

2、前處理工藝回水依靠鍋爐燃氣加熱，成本居高不下，回水溫度、流量、壓力等參數未接入可視化系統，依靠人工巡檢記錄，易漏記錯記，無法判斷余熱回收對鍋爐負荷的實際替代量。

需求：采集回水溫度、流量、壓力及鍋爐燃氣消耗數據，自動統計余熱替代熱量與節氣量。

3、余熱回收系統配套循環泵、切換閥門、旁通煙道等設備單機獨立運行，系統投退狀態、旁路切換狀態、泵機啟停與故障只能依靠現場巡檢發現，異常無法及時知曉。

需求：實現余熱回收設備聯網與運行狀態采集，實時監控泵機啟停、閥門狀態、故障信號，異常及時告警。

二、項目調研：車間待采集設備清單

項目團隊現場勘查涂裝車間烘干爐及余熱回收系統，梳理全流程需要接入采集的設備與儀表，包含：

煙氣系統設備PLC：面漆烘干爐、電泳烘干爐及四元體爐排煙主管旁通煙管上的余熱回收器、切換閥門、旁路煙道；采集煙氣進出口溫度、煙氣流量、換熱器運行狀態、旁通閥與切換閥開關狀態、煙氣側壓差。

水循環系統設備PLC：前處理熱水工藝回水循環泵、余熱回收器水側進出口管路；采集回水進出口溫度、回水流量、管路壓力、循環泵啟停狀態、電機電流、故障信號。

鍋爐PLC及燃氣計量儀表：鍋爐房燃氣流量計、蒸汽流量計、鍋爐負荷信號；采集天然氣消耗量、蒸汽消耗量、鍋爐運行負荷，用于核算余熱替代熱量與節氣量。

環境與安全監測儀表：超溫超壓監測儀表、可燃氣體探測器、環境溫濕度變送器；監測換熱器超溫超壓、車間燃氣泄漏、環境溫濕度，滿足EHS安全管控與聯鎖保護記錄需求。

三、解決方案

本項目選用物通博聯WG583工業智能網關作為現場數據采集核心，支持采集PLC、儀器儀表、傳感器等設備，并通過4G網絡對接到工業物聯網平臺，從而實現各類功能應用。

四、項目實施

點位規劃與布線：按煙氣系統、水循環系統、鍋爐房分區部署網關，在各控制柜內就近安裝網關，減少信號衰減；RS485儀表采用屏蔽雙絞線布線，做好接地防護，網口設備接入車間工業局域網，烘干爐周邊高溫區域嚴格遵循車間安全規范施工，避免動火作業。

設備通信對接調試：將余熱回收器儀表、循環泵變頻器、鍋爐房燃氣流量計、PLC分別接入網關網口/串口，在網關內置配置平臺配置設備協議、采集變量、采集周期；對不同設備設置輪詢策略，防止總線沖突。

邊緣策略配置：在網關本地配置工藝超限規則，如余熱回收器超溫、超壓、回水溫度異常、煙氣溫度過低等報警閾值，網關本地判斷觸發告警，并與系統旁路切換聯鎖狀態聯動記錄。

平臺對接測試：網關通過MQTT協議，將清洗后的標準化數據，同時上傳至客戶能源管理系統、MES系統、EHS系統等；打通API接口，實現余熱回收運行數據與生產、能耗數據雙向互通。

聯調、試運行與培訓：全系統聯調，試運行物聯網監測系統，校驗數據采集精度、報警響應與旁路聯鎖記錄準確性；對業主工程師人員開展網關功能培訓，提供相關操作手冊。

五、實現功能

多設備統一數據采集：一站式采集煙氣進出口溫度、煙氣流量、回水溫度流量壓力、循環泵狀態、鍋爐燃氣消耗、車間環境安全數據，將多協議設備數據標準化。

余熱回收可視化監控：在平臺大屏、電腦端、移動端實時查看余熱回收器、循環泵、旁通閥運行數據，生產畫面可視化，遠程掌握余熱回收系統投退狀態與換熱實況。

超限實時告警：換熱器超溫超壓、回水溫度異常、煙氣溫度過低、燃氣泄漏等參數超閾值，網關本地觸發告警，推送短信/郵件/微信等消息，快速處置安全與工藝異常，并自動記錄旁路切換動作。

余熱回收效益追溯：按生產班次、批次存儲煙氣溫度、回水溫度、換熱功率、鍋爐燃氣消耗曲線，自動核算余熱回收熱量與節氣量，量化節能效益，為投資回報分析提供數據支撐。

設備運維管理：采集循環泵運行時長、電流、故障信號及閥門動作記錄，統計停機原因，建立設備臺賬，實現故障預警與預測性維護，減少非計劃停機。

能耗分項統計：自動統計余熱回收替代熱量、鍋爐天然氣消耗、蒸汽消耗，生成能耗與節能報表，支撐成本核算與節能優化。

數據對接上層業務系統：網關輸出標準化數據，對接能源管理系統、MES、ERP，自動填報余熱回收運行記錄、能耗、環保臺賬，減少人工錄入。