基于多传感器融合的锂电池安全生产预警系统设计

项目需求

 在能源领域，由于很多地方都是无人值守，设备故障检测是一个必须面对的问题。笔者今年受邀帮该行业的客户做一个此类的项目，除了和客户的深入的沟通之外，还到他们工厂进行了实地参考考察。发现他们遇到的问题是一个行业普遍的问题。那就是由于车间都是无人车间，设备运行过程中出现了问题摄像头没办法捕捉到，需要其他传感器把捕捉到的异常情况进行上报后台服务器并报警。

技术路线

 针对上面客户提出的问题，我们根据自身在物联网领域的积累，考虑到以下几种情况。一个是工业场景应用，需要系统的抗干扰能力特别强。对于无线的使用，尽量避开干扰。另外一个是考虑到可维护性。所以每个部位尽量独立。一旦坏了可以单独拿出来一个维修即可。第三个是考虑到工厂升级的可能性，所以软件尽量冗余度设计高一些，可以方便后期进行系统升级。   针对以上情况，团队给出了一种相对可行的解决方案。这种方案的大致含义就是每个部分使用不同的传感器采集并做算法处理，处理结果通过无线发送到网关设备。网关设备通过网线把数据传送到后台的服务器端进行处理和实时监控。整个系统有着拓展性强，耦合度低，布局简单等特点。下面是该系统的架构图。

 

 

 

重点技术解析

 物联网技术 这里用到最基础的技术是物联网无线网络技术。通过无线和有线网络，把采集到的数据和和运算的结果上传到服务器。这个是目前非常流行的技术路线。这里主要考虑的就是抗干扰和稳定。  状态监测: 现在的传感器技术非常发达。很多状态都可以利用传感器来进行检测。比如，检测压力的传感器，检测位移的传感器，雷达波传感器等。可以根据实际的情况进行检测。这里用到了是压力，位移传感器来监测设备运行的状态是否有异常。  声音振动监测: 该设备最核心的需求其实是声音振动信号来分析罐体的异常。罐体工作过程中，除了内部压力以及位移之外，最大的可能就是会出现异常的声响。监测到这些异常声响并报警，这个是一个非常重要的诉求。这里涉及到不少算法。

总结展望

  工业界的诉求。 今年有不少传统工业界的朋友找到我们。都是针对他们的问题，想要让我们帮忙设计一些针对行业的解决方案。大部分都是需要对机器进行运行状态监控的从而达到提升效率或者节省人力成本的。从这里来看，传统工业现在对新技术的诉求还是非常强烈的。

  新技术的渗透。 这些年，技术的进步的确很大。特别是对消费电子的渗透，可以说是已经无孔不入了。可工业场景碎片化严重，导致新技术的渗透参差不齐。比如，半导体领域和新能源汽车领域，新技术渗透就相当的厉害。可传统的建筑，能源等领域。就没有那么迅速了。这方面看来是有机会的。