1 項目背景
“智慧地球”概念提出由來已久,很多國家開始將物聯網的研究和發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略層面。近年,工業(yè)“物聯網”變革浪潮在國內持續(xù)升溫,為支持“智能制造”國家新型戰(zhàn)略型產業(yè),深入開發(fā)利用、整合有限信息資源,全面提升各項事業(yè)活動效率和效能,打破傳統分散式、獨立式自動化體系架構,結合物聯網技術建立一體式智慧信息化管理系統,以實現現場設備無人值守,海量客戶信息資源整合及設備遠程運行協同管控,增加用戶體驗友好性等問題迫在眉睫。
2 系統架構
UW智慧云+UW系列分布式智能感知控制器與系統采用基于物聯網、大數據和知識自動化的扁平自動化體系架構,將傳統控制系統技術與物聯網信息技術深度融合,實現產品信息無縫互聯、設備狀況協同可控、資源管理全局優(yōu)化。
圖1為系統的網絡架構圖。
3 UW2100通用型感知控制智能前端
UW2100 工業(yè)物聯網控制系統eDCS(UWinDCS2100 easy Distributed Control System)實現產品信息無縫互聯、設備狀況協同可控、資源管理全局優(yōu)化;UW2103感知控制前端內置實時控制功能,帶有通用模擬輸入通道、數字量可配置輸入或輸出通道,含有2路RS485接口,支持ModbusRTU主從站協議,獨立提供豐富的IO通道,開放的網絡通訊功能、強大的本地控制運算功能;適合于工業(yè)裝備配套自動化及極度分散型或廣域分散型的自動化應用領域。
4 UWNTEK云平臺
具有完全自主知識產權的UWinTech控制工程應用軟件平臺,基于Windows XP/Win7多任務實時操作系統,采用多任務多線程組件結構設計,集云服務器專用模塊、物聯網站間數據共享模塊、WEB發(fā)布模塊、分布式實時數據庫、控制算法實時執(zhí)行、圖形監(jiān)控與實時操作、海量歷史數據庫、報警記錄與事件記錄、工程設計文檔支持等功能于一體,實現工程服務與過程優(yōu)化的智慧云平臺。
4.1 客戶端遠程畫面監(jiān)控
支持多樣客戶端遠程進行畫面訪問,系統基于WEB服務器將指定畫面指定數據進行WEB發(fā)布,以實現流程組態(tài)畫面基于手機、電腦等客戶端集中遠程瀏覽,監(jiān)控。保證數據的實時性及準確性,極大地提高了設備維護效率,降低人力成本。真正實現任意時間、任意地點、任意人員(經系統權限分配)遠程監(jiān)測、控制現場設備,減少人員頻繁奔走現場,確保信息的實時性及可靠性,提高客戶體驗友好性。
4.2工藝封裝技術
4.3GIS追蹤定位
GIS追蹤定位系統結合專業(yè)的UWintech軟件平臺更直觀展現UW2100智能感知控制器位于全國各區(qū)域分布及使用情況。系統支持地圖功能,可快速定位至省、市、縣、及項目地點,可快速形象的定位至指定地理位置;通過創(chuàng)新智能緩存,集群等關鍵技術,實現服務器的高性能,高可靠性和高并發(fā)支持能力。并在服務的安全性,部署的易用性,可管理性,二次開發(fā)能力等方面持續(xù)加強,滿足客戶個性化需求。
4.4設備管理系統
(1)設備狀態(tài)監(jiān)測系統
設備運行實時數據監(jiān)測:就現場各類設備核心運行參數、通訊質量戳進行集中監(jiān)控;
設備運行歷史數據存儲:就現場各類配套風機、水泵、閥門等設備運行數據集中歷史存儲;
設備運維云服務器:海量分散設備運行參數、通訊質量戳等數據集中存儲至中央云服務器,為大數據分析、運維優(yōu)化策略提供基礎數據支持;
(2)設備報警運維系統
通過設備報警運維系統自動報警、自動推送,分級推送,設備運維人員可針對性實施設備運維工作,充分提高設備運維實時性,及效率。設備運維信息集中匯總,線上登記,提高運維工作效率,信息上下傳效率,規(guī)范管理措施,降低運維成本。
報警信息推送系統:系統支持短信、郵件、電話報警自動推送功能;
故障消除信息推送:系統支持短信、郵件電話報警消除信息自動推送功能;
(3)設備管理優(yōu)化系統
通過設備管理優(yōu)化系統的建立,分析設備故障發(fā)生數據,得出故障頻發(fā)地區(qū),大概率出故障設備,綜合分析,就分析結果提出優(yōu)化設備升級管理策略。通過設備管理優(yōu)化系統,可綜合分析現場、及設備狀況,得出同類設備事宜、敏感工作環(huán)境,得出設備優(yōu)化使用、維護方案。
收集存儲現場設備報警信息,構建設備運行數據大數據庫,基于設備管理優(yōu)化系統定期就歷史報警數據進行自動比對分析,統計設備高頻發(fā)生故障現場、及設備高頻故障參數;
收集匯總存儲現場維修后故障恢復狀況,記錄設備維護團隊故障解決次數,得出年度維護頻率;
4.5能耗優(yōu)化管理系統
能耗優(yōu)化管理系統集云計算、物聯網技術、智能安全隔離網關于一體,基于廣域分層分布式拓補結構。具有安全性高、可靠性強、效率高、共享度高的特色。該平臺基于強大的公共建筑能耗監(jiān)測數據庫,實現公共建筑能耗監(jiān)測信息化功能,并基于完整的用能在線綜合評價模型和節(jié)能量在線統計模塊逐步開展能效測評、用能標準、能效公示、用能定額、節(jié)能服務等各項業(yè)務。
5 UW工業(yè)物聯網技術特色
(1)高并發(fā),低流量,強實時
采用分布式處理架構,單服務器大量設備并發(fā)接入,支持服務器集群和負載均衡,感知控制智能前端本地協議通訊解析后差異化推送技術,大幅降低數據流量,提高數據實時性。
(2)高安全,高可靠
提供工業(yè)級安全接入,加密傳輸,數據云端冗余備份;實現數據多層防護,構建安全可靠的工業(yè)數據接入環(huán)境;支持多權限訪問,安全登錄等機制;支持私有云自主部署建設,確保用戶數據安全。
(3)省時,易用
基于多領域工程對象模型的開發(fā)平臺,通過建立典型控制工程模型庫、控制方法庫、顯示界面庫,以重構的模式構建工程運行程序,實現行業(yè)工程程序自動生成與更新復用,編程效率提高80%;
智能調理技術,支持模擬量(電壓/電流/熱電阻/熱電偶)通用輸入,支持數字量通用輸入/輸出,軟件選擇信號類型,自診斷自校正;靈活適應現場設備多樣化柔性輸入輸出需求。
(4)高開放,強兼容
開放式體系架構,全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等標準;以OLE、COM、DCOM、API等多種形式提供外部訪問接口,便于用戶利用VC++、VB、,net等進行個性二次開發(fā),接口簡單易用,界面簡潔友好。
(5)全自主可控
平臺自主權最大程度交給客戶,無需用戶采用云平臺中轉方式管理設備,采集數據。支持阿里云(公有云)或公司自己搭建(私有云)兩種云服務器部署方式,使用戶真正做到我的數據我做主。