桶装水厂生产监控 IoT 系统

项目背景

客户为华北地区某中型桶装矿泉水厂。桶装水生产从原水到成品出库链条长、环节多，此前各环节状态分散在设备面板与人工记录里：水质靠化验室抽检、杀菌参数靠巡屏、能耗只有总表、周转桶靠台账。管理层最关心四件事：食品安全红线指标能否实时留痕、异常能否更早发现、单桶成本能否算清、周转桶能否管住。

采集点位设计（14 类场景）

1. 原水罐 / 蓄水池：液位、pH、浊度、电导率、温度——水源够不够、进的水合不合格。
2. 砂滤 / 活性炭滤进出水：压差——压差变大即提示该反冲洗或换滤料。
3. 软化系统：出水硬度、盐箱液位——防软化失效把水垢带进后段。
4. RO 反渗透机组：进 / 浓 / 产水侧电导率、流量、回收率、膜前后压力——核心指标，判断膜是否需要清洗或更换。
5. 杀菌环节：臭氧发生器电流 / 浓度、UV 灯管强度、接触时间——杀菌达标是食品安全红线。
6. 灌装工位：洗桶水压 / 水温、灌装量、节拍（桶 / 分钟）、剔除信号——防缺斤短两、漏洗、产线堵停。
7. 空压系统与气源：储气罐与气管末端压力、露点、油水含量——气压异常直接影响灌装密封。
8. 桶盖与封口检测：封盖机后段视觉 / 传感器识别歪盖、高盖、漏封、防伪环——出厂前最后一道关。
9. 成品水理化指标：成品罐或灌装前电导率、TDS、温度，可选余氯 / 臭氧残留——每桶水都能反查当时的指标。
10. CIP 清洗与环境：管道碱 / 酸浓度、水温、清洗时长；灌装间温湿度、压差——证明线已洗干净，审核留痕。
11. 码垛 / 套标 / 膜包：计数、封膜温度、套标到位信号、包材余量——算实际产量与包材损耗，发现漏包 / 错包。
12. 空桶回流与追溯：RFID / 二维码读桶、循环次数、桶龄、破损 / 超期标记——防丢桶、防超期「黑桶」反复使用。
13. 能耗三表：总配电柜、水泵、RO 高压泵、空压机分项电量 / 水量 / 气量——单桶成本按设备拆分，哪个设备最耗电一眼可见。
14. 成品库温湿度：成品仓、待发区库区点位分布——防暴晒高温影响水质，发货前可出仓储记录。

关键设计决策

其一，食品安全红线指标优先上线。 臭氧 / UV 杀菌、CIP 清洗、成品理化三类点位第一期先行，保证审核与追溯的留痕需求最先满足，再逐步铺开其余点位。

其二，告警必须 30 秒内触达。 杀菌不达标、封口异常、气压骤降等红线指标设置最高优先级告警通道，从采集到移动端提醒控制在 30 秒以内，异常自动生成工单并跟踪闭环。

其三，单桶成本按设备拆分。 电量、水量、气量按水泵、RO 高压泵、空压机等主要设备分项计量，结合灌装节拍折算单桶成本，让「哪个设备最耗电、哪个环节最费料」有数据可查。

交付结果

14 类采集场景全量接入统一平台，覆盖水源到成品库全流程；杀菌、封口等红线指标实现 30 秒内告警触达与工单闭环；成品水指标可按桶反查，审核留痕自动化；单桶成本按设备拆分核算，包材损耗与桶龄追溯纳入同一平台管理。