一、系統(tǒng)概述

某環(huán)?？萍脊煞萦邢薰境闪⒂?007年，為提供先進環(huán)保技術裝備、系統(tǒng)集成與環(huán)境問題整體解決方案的高新技術企業(yè)。在全國有著大量設備的產(chǎn)出與站點運維。但目前各站點運維都是處于孤立狀態(tài)，集團無法獲知各運維站點的實時情況，對現(xiàn)場設備損耗、維保情況跟進不夠?qū)崟r，耗費大量人力和物理在運維站點上。以應用智能系統(tǒng)速率高、實時性強、穩(wěn)定高效等特點，將污水監(jiān)測以及污水處理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相結合，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、運維和數(shù)據(jù)分析等功能，達到改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展的目標。為解決客戶運維需求，結合當前的“工業(yè)4.0”和物聯(lián)網(wǎng)等相關技術下，依托于力控的工業(yè)云邊端軟硬件產(chǎn)品，特設計了該平臺，解決目前痛點問題。

二、項目需求

2.1 項目整體需求

該平臺主要是污水處理廠的遠程監(jiān)控運維，重要控制邏輯和水廠各傳感器均已接入現(xiàn)場PLC設備，運營站點分布在全國各地，通過建設運維平臺和其他輔助功能實現(xiàn)對污水處理設備的遠程實時監(jiān)控與情細化管理，達到規(guī)管理、節(jié)能降耗、減員增效的目的。

2.2 項目設計架構

本項目中，25個運營站點為已建設好污水處理廠。各現(xiàn)場控制設設備為西門子不同系列型號PLC，預留有工業(yè)交換機。使用FcloudComm邊緣網(wǎng)關通過以太網(wǎng)形式對PLC進行數(shù)據(jù)采集。采集數(shù)據(jù)通過4G方式上傳至云服務器，云平臺對數(shù)據(jù)進行解析和存儲展示。支持實時和歷史數(shù)據(jù)的傳輸，以及斷線緩存功能。

項目中使用六臺服務器，功能清單如下：

負載均衡服務器：平臺接入設備數(shù)量較多時，云平臺實時在線的負載均衡模塊會實時監(jiān)測每一臺分析儀設備的連接請求，通過系統(tǒng)設計的負載均衡機制能夠均衡分擔數(shù)據(jù)連接，保證實現(xiàn)設備的最優(yōu)網(wǎng)絡連接，亦可保證后期的可擴充性和穩(wěn)定、可靠性。

接口機服務器1和2：兩臺接口機服務器用來獲取現(xiàn)場設備上傳的數(shù)據(jù)信息進行解析和分類存儲。

MySQL服務器：MySQL數(shù)據(jù)庫是關系型數(shù)據(jù)庫，負責存儲運維、工單、用戶等業(yè)務型數(shù)據(jù)。

TimescaleDB服務器：TimescaleDB數(shù)據(jù)庫為物聯(lián)網(wǎng)時序型數(shù)據(jù)庫，負責存儲現(xiàn)場生產(chǎn)型數(shù)據(jù)，如監(jiān)測設備運行過程中的各項參數(shù)、電流、PH、流量和溫度等生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。

WEB服務器：提供web網(wǎng)頁瀏覽服務，用戶通過瀏覽器使用平臺各項功能。

三、系統(tǒng)功能

3.1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由三部分組成：FcloudComm邊緣網(wǎng)關、ThingNet智慧運維云平臺和MIP工業(yè)小程序。

FcloudComm邊緣網(wǎng)關：完成現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、邊緣計算等功能，并通過4G的方式將數(shù)據(jù)加密傳輸至云端，支持遠程配置、邊緣計算等功能。

ThingNet智慧運維云平臺：作為本方案中的核心層，提供數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控模塊，包含數(shù)據(jù)可視化、流程圖、實時數(shù)據(jù)，曲線報表，報警和報警推送等功能。設備運維模塊，包含巡檢，工單和資產(chǎn)臺賬等功能。系統(tǒng)配置模塊，包含大屏顯示和流程圖組態(tài)、以及用戶管理等相關后臺配置功能。

MIP工業(yè)小程序：專為移動應用而打造，依托于微信，提供移動端的數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢和報警推送等基本功能，以及巡檢，工單的執(zhí)行等運維功能，簡單快捷的擴展工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場的移動應用功能。

以上為系統(tǒng)的基礎功能，也可以根據(jù)每一應用場景的差異定制化業(yè)務功能，如：數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、預測性維護等特殊性功能，邊緣網(wǎng)關將數(shù)據(jù)上傳至平臺的同時，也支持將數(shù)據(jù)同時傳送至其他平臺或者數(shù)據(jù)庫。

3.2 功能介紹

• 三維可視化站點演示

客戶選取一個典型運營站點做3D可視化，嵌入到平臺內(nèi)，支持實景模型與實時數(shù)據(jù)相融合，支持全景旋轉，可以直觀觀看與現(xiàn)場

1:1場景還原和現(xiàn)場實際設備的運行數(shù)據(jù)。

• 駕駛艙大屏

駕駛艙大屏提供總覽信息，展示監(jiān)測設備狀態(tài)、在線離線率、報警統(tǒng)計、狀態(tài)統(tǒng)計、能耗統(tǒng)計和企業(yè)決策等。

• 流程圖

平臺提供基礎圖元、以及各種圖庫工選擇，用戶通過配置能夠通過拖拽組態(tài)出每一個監(jiān)測設備的流程圖界面，顯示設備實時運行狀態(tài)，如設備工作狀態(tài)、水質(zhì)的PH值、濁度和氨氮度等各項參數(shù)。支持數(shù)據(jù)下置、按鈕和指示燈等功能和控件。

• GIS地圖

支持GIS地圖顯示，展示當前每臺監(jiān)測設備的位置、狀態(tài)等信息，支持地圖縮放、標注、熱點和查詢等功能。

• 曲線和報表

曲線和報表查詢功能，用戶能夠自由選擇需要查詢是數(shù)據(jù)，查詢結果可以打印和導出，其中曲線支持多數(shù)據(jù)多時間段自定義對比功能。

• 報警

報警功能會根據(jù)預先設定的報警限值進行報警判別，一旦發(fā)生報警則向云平臺推送報警信息，用于報警存儲，同時將報警推送給響應的用戶。

• 用戶管理

用戶賬戶由后臺管理員統(tǒng)一分配，不需要用戶自己注冊賬戶。根據(jù)客戶管轄區(qū)域不同，分配不同權限，實現(xiàn)總部管理各級站點，站點擁有查看本站管轄區(qū)域設備權限。

四、應用總結

力控智慧運維云平臺，為環(huán)保行業(yè)設備制造商及運營單位賦能，實現(xiàn)對各運營站點的全方位管理與控制。通過對過程數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)，企業(yè)運維數(shù)據(jù)的打通，實現(xiàn)了企業(yè)從站端到人員，再到公司的閉環(huán)管理。提高了企業(yè)管理效率，降低企業(yè)用人成本，真正意義上實現(xiàn)開源節(jié)流。助力企業(yè)完成數(shù)字化轉型。

本次方案結合力控云-邊-端一體化理念，實現(xiàn)了從站端到企業(yè)的數(shù)據(jù)管理，站端到員工的權限管理，企業(yè)到員工的運維管理。平臺數(shù)據(jù)展示及可視化分析為企業(yè)遠程管控及營銷推廣賦能，成為企業(yè)對外宣傳的名片。