（全国职业技能比赛：高职）GZ037工业互联网集成应用赛题第3套.docx

（全国职业技能比赛：高职）GZ037工业互联网集成应用赛题第3套.docx

《（全国职业技能比赛：高职）GZ037工业互联网集成应用赛题第3套.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国职业技能比赛：高职）GZ037工业互联网集成应用赛题第3套.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

全国职业院校技能大赛

GZ037工业互联网集成应用赛项

赛题

第一部分竞赛须知

一、竞赛要求

1.正确使用工具，操作安全规范；

2.竞赛过程中如有异议，可向裁判员反映，不得扰乱赛场秩序；

3.遵守赛场纪律，尊重裁判，服从安排。

二、职业素养与安全意识

1.完成竞赛任务所有操作符合安全操作规范，注意用电安全。

2.遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员；爱惜赛场设备、器材。

三、扣分项

1.在竞赛过程中，因操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，视情节扣

10〜20分，情况严重者取消比赛资格。

2.衣着不整、污染赛场环境、扰乱赛场秩序、干扰裁判工作等不符合职业规范的行为，在模块3中扣除相应职业素养分，情节严重者取消竞赛资格。

四、选手须知

1.任务书如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行更换；

比赛结束后，比赛提供的所有纸质材料、U盘等不得带离赛场。

2.设备的安装配置请严格按照任务书的要求及工艺规范进行操作。

3.参赛团队应在规定时间内完成任务书要求的内容，任务实现过程中形成的文件资料必须存储到U盘的指定位置，同时拷贝一份“提交资料”副本至服务器的“D盘”根目录下，未存储到指定位置的文件均不得分。

4.比赛过程中，选手认定设备或器件有故障可向裁判员提出更换；如器件或设备经测定完好属误判时，器件或设备的认定时间计入比赛时间；如果器件或设备经测定确有故障，则当场更换设备，此过程中（从设备检测开始到更换完成）造成的时间损失，在比赛时间结束后，对该小组进行等量时间延迟补偿。

5.比赛过程中由于人为操作失误造成器件损坏，器件不予更换。

6.在裁判组宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止对竞赛设备与计算机的任

何操作。

第二部分竞赛任务

一、任务要求

为了响应国家能源双控与“碳达峰、碳中和”的总体指导方针，工业企业对以节能减排为目标具有真实价值的能源管理系统建设非常迫切，我国作为制造业大国，有众多高耗能工业企业，能源管理系统的建设可以实现企业有序、有效、有力开展能源利用和管理工作。

随着大型企业进入产业升级、降本增效的高质量发展阶段后，与能耗“双控”、环境污染、安全生产、技术升级等新要求的矛盾日益突出，某企业在能源管理领域面临的挑战与亟待解决的问题有：

l能源利用水平不高，能源浪费情况普遍存在

企业近年来的产业升级与快速发展，能源发挥了巨大的辅助支撑作用，但企业总体单位产品能耗呈小幅度上升趋势，在各类能源过程中均存在不同程度浪费情况，近一年来发现企业至少21次（长时间）停产期间设备空转现象，通过企业自查发现的其它能源浪费情况174处。

l能源安全存在隐患，能源质量影响生产运行

能源的高质量供应是企业稳定生产和产品质量的保障，其中电能质量、压力、温度等都是能源质量的关键指标，近一年来企业因能源质量异常造成设备停机或故障超121次。

l能源系统专业繁多管理分散，难以集中调度

企业生产调度中心负责全企业生产和能源调度，本项目上线前，仅有部分能源自动化系统接入到生产调度中心，各级领导也无法远程了解现场能源状况，当能源异常时，由使用部门进行逐级反馈，公用事业部再进行现场排查，过程中造成大量时间浪费，甚至会出现信息传递错误的情况。

为了进行有效的智慧能源管理计划采用工业互联网集成应用架构，搭建工业生产环节的智慧能源系统，需要完成以下工作：

1．将现有工业生产环节中的设备进行互联集成。

2．对工业生产环节中的能源设备进行数据采集。

3．将工业生产设备和产品进行标识解析。

4．在边缘服务器上对采集到的能源数据进行预处理和多维度展示。

5．配置工业互联网平台，构建工业生产中的智慧能源管理。

二、任务环境

硬件资源：

计算机、工业互联网集成应用工作站、工业互联网平台、工具箱、耗材等。

软件资源：

见U盘中“竞赛资料”文件夹。

三、任务实施

模块一工业互联网设备安装与调试（35分）

任务1-1工业互联网设备安装

工业生产实训台上现有多种生产传感设备、控制设备和网络设备，要求完成工业互联网网络设备的网络互联集成，确保网络互联集成后，工业互联网网络设备环境正常运行。

任务要求：

1.参赛选手规划的工业生产网络拓扑图逻辑清晰。

2.参赛选手规划的IP工业生产设备地址逻辑正确。

3.参赛选手正确安装防火墙和工业交换机等网络设备。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.使用绘图设计软件等工具，绘制工业生产设备网络互联拓扑图，将工业生产设备，工业能源设备，工业网络设备，边缘服务器，选手PC机进行网络拓扑图绘制。

2.使用Excel对工业设备进行IP工业生产设备地址规划编写。

3.安装防火墙、工业交换机等网络设备：

使用直连网线将工业生产主服务器系统网络互联；使用网线将对应接口连接，使交换机网络互联。

任务1-2工业互联网设备调试

任务要求：

1.参赛选手正确配置工业生产控制器等网络终端设备的IP地址。

2.参赛选手能通过线缆按照规划设计的工业生产设备拓扑图进行网络互联，并连接正确。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.配置工业生产控制器等网络终端设备及IP地址：

使用直连网线将PLC控制器进行连接；使用直连网将网关进行连接；使用直连网线将选手PC进行连接；系统上电：

实训台上电、PC机上电和边缘服务器上电。

2.通过通信线缆按照规划设计工业生产设备拓扑图进行网络互联集成：

进行网络调试，PC机与实训主机和边缘服务器相互通信。

模块二工业互联网平台开发应用（60分）

任务2-1数据采集系统及应用

任务要求：

1.参赛选手需要正确配置网关工业以太网通信协议参数。

2.参赛选手需要将工业设备数据通过MQTT应用传输协议进行数据采集。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.进行工业生产配置网关ModbusTCP工业以太网通信协议参数。

2.配置工业生产网关MQTT应用传输协议发布订阅主题。

3.需要MQTT发布和订阅测试。

4.对工业生产设备和能源采集设备进行数据采集调试测试。

任务2-2标识解析系统集成应用

任务要求：

1.参赛选手要将工业生产设备与产品正确的注册到平台中。

2.参赛选手将使用标识数据采集到平台，并进行设备和产品追溯。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.对工业生产设备与产品标识编码与注册。

2.根据标识编码规则对产品进行标识编码。

3.将标识解析设备与产品标识数据采集设备与平台进行集成。

4.将工业设备和产品标识数据采集到平台进行追溯。

任务2-3边缘计算及数据可视化应用

任务要求：

1.参赛选手能正确的搭建启动Pycharm环境，在Pycharm环境中正确运行Python脚本。

2.参赛选手正确导入采集到的工业能源数据，并进行数据的基本信息展示。

3.参赛选手能对工业能源数据进行正确的数据处理：

去空值、去异常值等。

4.参赛选手能做出一个月内的能源趋势图。

5.参赛选手能生成以日为单位的能源数据对比图。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.PythonIDE开发环境搭建。

2.工业互联网边缘端工业生产数据导入。

3.工业互联网边缘端工业生产数据处理：

数据探索、数据预处理。

4.数据可视化环境构建。

5.使用Python脚本绘制直方图展示工业生产中能源数据的分布。

6.使用Python脚本绘制分组柱状图展示工业生产中能源数据的对比。

任务2-4工业互联网应用平台服务开发

任务要求：

1.参赛选手需要正确配置工业互联网平台与边缘设备进行的连接。

2.参赛选手需要配置出云端监控应用，形成工业互联网能源监控。

完成以上任务后请做以下步骤：

1.连接工业互联网平台，配置边缘端设备与工业互联网平台的连接。

2.配置工业互联网平台的实时计算中心：

设备数据和测点数据自动转换、时序数据的实时加工、自定义数据转发规则。

3.工业互联网平台基础应用服务配置：

配置的阈值告警规则和监控、工艺流程2D组态。

4.展示配置好的基础应用服务：

实时数据检测和历史数据查看。