
云平臺
一. 系統設計
1.1 系統架構
系統結構如下圖所示.
1、設備接入層接入設備的運行參數;
2、傳輸層提供無(wú)線(xiàn)數據傳輸鏈路;
3、平臺層,應用層提供云端和客戶(hù)端的各種應用服務(wù);
4、用戶(hù)界面層分設備廠(chǎng)家視圖和客戶(hù)視圖,設備廠(chǎng)家的權限最高(可以查看所有設備的信息),客戶(hù)只能查看自己的設備相關(guān)信息。
產(chǎn)品特點(diǎn):
1、數據訂閱與推送方式,降低服務(wù)器負荷;
2、多種推送方式,變化推送,減少流量;
3、實(shí)時(shí)性強,數據最快秒級變化;
4、單服務(wù)器大量設備并發(fā)接入,支持服務(wù)器集群和負載均衡;
5、支持離線(xiàn)數據存儲。
6、可實(shí)現PLC程序遠程監控、下載和上傳;
1.2 系統介紹
歐倍德云平臺是在當下企業(yè)運營(yíng)管理的技術(shù)及發(fā)展趨勢的基礎上,總結國內外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)經(jīng)驗,采用物聯(lián)網(wǎng)(IOT,The Internet of things)、移動(dòng)計算、云計算(Cloud Computing)、視頻監控、可視化等先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的新一代綜合監控和管理功能的集成系統平臺。平臺主要是以完成數據的深度計算、統計和分析為主,再整合設備監控、計劃任務(wù)、故障診斷等綜合業(yè)務(wù)信息;增加以GPS/GIS為基礎的快速定位等功能,實(shí)現數據信息的“可視化”標識,以及數據的云存儲、云發(fā)布、云應用等。
平臺采用主流的微服務(wù)架構,對服務(wù)發(fā)現注冊、配置中心、消息總線(xiàn)、負載均衡、斷路器、數據監控等都有著(zhù)成熟,完善的解決產(chǎn)品。
數據通過(guò)分布式消息隊列進(jìn)行分類(lèi)解析和轉發(fā),實(shí)現高性能的實(shí)時(shí)數據存儲、數據計算和歷史數據持久化存儲。實(shí)時(shí)存儲采用Redis高效緩存,是市面上最快的實(shí)時(shí)數據庫之一,讀寫(xiě)數據可達到10萬(wàn)次/秒。歷史數據庫是我司針對MySql進(jìn)行深入改造,引入了高性能NoSQL技術(shù)和數據多級編碼壓縮技術(shù),優(yōu)化了傳統MySql的索引處理機制,大大提高了數據的并發(fā)讀寫(xiě)能力和超大數據集存儲能力,支持10億條記錄的秒級讀寫(xiě)響應。
1.3 接口開(kāi)放
平臺提供基于http的API接口,使得第三方系統可以安全快捷訪(fǎng)問(wèn)云平臺的數據,API接口采用內部授權機制,只有授權的站點(diǎn)或者數據可以被訪(fǎng)問(wèn),極大的提供數據的安全性。
平臺提供OPC接口,第三方組態(tài)軟件可以很方便的讀取到平臺內部的實(shí)時(shí)數據,支持但不限于Wincc、Intouch、Insight、組態(tài)王、和利時(shí)、紫金橋、施耐德等主流上位機軟件。
二. 系統功能
2.1 大數據分析展示
可根據企業(yè)需求編輯綜合的企業(yè)設備數據展示信息,具備關(guān)鍵的數據統計和分析功能,例如設備在線(xiàn)率、現場(chǎng)設備運行狀態(tài)、能耗處理、電能數據等等參數,可按照區域公司、不同地域、不同設備、不同工況進(jìn)行運行效率統計對比、運維數據統計對比,數據的同比環(huán)比等等數據分析;展示效果如下:
2.2 綜合監控
通過(guò)地圖展示設備的地理位置,并通過(guò)顏色區分設備的運行/故障/離線(xiàn)狀態(tài),選中設備可直接查看當前報警;
2.3 站點(diǎn)詳細參數監控
可以同時(shí)監控多個(gè)站點(diǎn)的運行關(guān)鍵數據,點(diǎn)擊站點(diǎn)名稱(chēng)可直接進(jìn)入該站點(diǎn)的詳情監控頁(yè)面 。
2.3.1 組態(tài)監控模塊
可以按照地區/自定義組/客戶(hù)進(jìn)行分類(lèi)查看,具有快速篩選定位查找功能。支持豐富的圖形界面展示,運行流程設置,動(dòng)態(tài)數據查看,數據反向控制等功能
2.3.2 實(shí)時(shí)數據監控模塊
列表的方式展示設備的運行數據,并可以根據權限進(jìn)行查看和控制
2.3.3 趨勢曲線(xiàn)監控模塊
平臺提供趨勢分析控件、支持同時(shí)查看多個(gè)指標的實(shí)時(shí)數據變化趨勢和歷史趨勢。用戶(hù)可以選擇需要觀(guān)察的指標名稱(chēng),查看關(guān)聯(lián)指標的數據變化趨勢,分析影響設備運行狀態(tài)的關(guān)鍵因素。
2.3.4 報警監控模塊
對工藝數據和設備運行數據的過(guò)程監控中,針對涉及安全、質(zhì)量等部分重要指標提供報警提醒功能,這些指標支持分級報警定義,按不同的報警等級,以短信、微信等方式提醒操作人員以及管理人員。
2.3.5 視頻監控模塊
可以查看當前站點(diǎn)的視頻監控畫(huà)面,了解設備的實(shí)際運行狀況。
2.3.6 站點(diǎn)操作日志模塊
每個(gè)站點(diǎn)的增刪改操作進(jìn)行日志記錄,便于后期出現問(wèn)題進(jìn)行追溯。
2.4 模板管理模塊
針對站點(diǎn)監測的參數、流程、報警等信息一樣的情況,可以做好一個(gè),設置為模板,其他站點(diǎn)引用該模塊即可,不需要每個(gè)的站點(diǎn)單獨制作。
2.5 數據交換模塊
針對不同的站點(diǎn)進(jìn)行數據交換,例如通過(guò)山上的水位控制山下水泵,實(shí)現數據的遠距離傳輸。
2.6 數據分析模塊
支持用戶(hù)自定義報表設計、可通過(guò)簡(jiǎn)單拖拉拽的方式進(jìn)行任意組合。所有數據需要靈活支持篩選、切割、排序、匯總、同比環(huán)比、二次運算等等;
支持針對不同維度的數據進(jìn)行分析,例如:項目維度、時(shí)間維度、區域維度、自定義維度。數據可通過(guò)不同的圖表進(jìn)行呈現,例如:交叉表、柱狀圖、餅圖、環(huán)形圖、玫瑰圖、水晶球等等30余種圖表;對不同看板以列表的形式進(jìn)行展示;
1) 看板管理功能
2) 變量標簽功能
支持對智能網(wǎng)關(guān)以及現場(chǎng)設備采集數據進(jìn)行標準化定義,從而實(shí)現數據多維度分析和對比;同時(shí)對數據進(jìn)行多種分類(lèi)分析;例如:針對水流量、電量使用差值計算,從而得出每天、每周、每月的能耗統計;針對電能或者水質(zhì)參數則可以使用最大值進(jìn)行分析,從而得出最極端的情況分布。
3) 圖表設計功能
支持對不同數據以圖表的方式進(jìn)行多樣化設計展示;
4) 看板設計功能
支持對不同圖表進(jìn)行綜合設計展示。
2.7 運維中心
可以針對項目或者設備進(jìn)行計劃性的維護,維護的維度支持3種:
1) 根據設備數據進(jìn)行維護
例如運行次數、運行時(shí)長(cháng)、運行壽命進(jìn)行精準維保。
2) 根據時(shí)間維護
通過(guò)定時(shí)定期檢查維護保養
3) 根據異常數據維護
當現場(chǎng)設備出現極端故障情況之后,啟用維護保養。
當出現異?;蛘叩竭_計劃規則,進(jìn)行手動(dòng)或者自動(dòng)派單,出現問(wèn)題后,用戶(hù)可將現場(chǎng)情況上報,并創(chuàng )建工單進(jìn)行處理。
2.8 賬戶(hù)與權限管理模塊
1) 菜單權限
用戶(hù)權限至少可以分為3級,專(zhuān)家級/工程師級/操作級,不同的人對應不通的角色,可以看到不同的菜單以及不同的功能
2) 操控權限
操控權限至少可以分為3級,專(zhuān)家級/工程師級/操作級,實(shí)現不同等級的人員看到不同的數據,控制不同的數據。
3) 站點(diǎn)權限
不同的人,可以看到不同的站點(diǎn)、不同的報警、不同的消息。
2.9 運營(yíng)管理模塊
查詢(xún)每個(gè)設備消耗的流量,可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端進(jìn)行流量查詢(xún)和續費充值,統計每個(gè)項目的每個(gè)子項所占用的存儲空間。
2.10 平臺操作日志模塊
對控制類(lèi),修改類(lèi),設置類(lèi)的敏感操作進(jìn)行統計和存儲,統計到精確的事件,精確到人和設備。并且可以導出到本地。
2.11 手機小程序/APP
移動(dòng)端以小程序為基礎,主要功能為:設備監控、實(shí)時(shí)數據、趨勢曲線(xiàn)、報警管理、設備管理等功能。
三. 主要設備技術(shù)參數
3.1 OBDGate系列邊緣計算網(wǎng)關(guān)
OBDGate設備是歐倍德云科技耗時(shí)幾年研發(fā)出的邊緣計算網(wǎng)關(guān),是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的遠程通訊設備,可以方便地實(shí)現現場(chǎng)設備的數據采集、遠程PLC程序下載及故障診斷。
強大穩定:采用ARM架構、Liunx系統
接口豐富:RS485/RS232/網(wǎng)口面面俱到
精致小巧:DN35標準導軌,立式安裝
寬壓設計:DC9~36V供電
3.2 產(chǎn)品特性
3.3 主要功能
1) 數據采集
兼容西門(mén)子、歐姆龍、三菱、施耐德、羅克韋爾、信捷臺達等PLC
兼容昆侖通態(tài)、威綸通、ifix、proface等各種工業(yè)觸摸屏
各類(lèi)儀器儀表等,支持的協(xié)議如下:
序號 |
品牌 |
設備名稱(chēng) |
讀取數據 |
1 |
西門(mén)子 |
S7-Smart網(wǎng)口 |
√ |
2 |
S7-Smart串口 |
√ |
|
3 |
S7-200串口 |
√ |
|
4 |
S7-200網(wǎng)口 |
√ |
|
5 |
S7-1200網(wǎng)口 |
√ |
|
7 |
S7-300擴展網(wǎng)口 |
√ |
|
8 |
S7-300內置網(wǎng)口 |
√ |
|
9 |
S7-1500內置網(wǎng)口 |
√ |
|
10 |
歐姆龍 |
CP1E |
√ |
11 |
CP1L自帶網(wǎng)口 |
√ |
|
12 |
CP1H擴展串口 |
√ |
|
13 |
CJ1內置串口 |
√ |
|
14 |
CJ1擴展串口 |
√ |
|
15 |
CJ1網(wǎng)口 |
√ |
|
16 |
CJ2內置串口 |
√ |
|
17 |
CJ2擴展串口 |
√ |
|
18 |
NX/NJ |
√ |
|
19 |
三菱 |
Q00UCPU編程口 |
√ |
21 |
QJ71C24N |
√ |
|
22 |
QJ71E71N |
√ |
|
23 |
Q/L系列內置網(wǎng)口 |
√ |
|
24 |
FX1N/2N/2N/3U/3G/3SA編程口 |
√ |
|
|
FX3U/FX5U |
√ |
|
25 |
FX擴展串口 |
√ |
|
26 |
創(chuàng )研空調 |
編程口 |
√ |
27 |
擴展口 |
√ |
|
28 |
信捷 |
串口:編程口/擴展口 |
√ |
|
以太網(wǎng)口:編程口/擴展口 |
√ |
|
29 |
上電科 |
編程口/擴展口 |
√ |
30 |
臺達 |
編程口/擴展口 |
√ |
31 |
儀表 |
安科瑞/歐陸/島電等等 |
√ |
32 |
永宏 |
FBS編程口 |
√ |
35 |
AB |
CompactLogix_網(wǎng)口 |
√ |
38 |
MicroLogix_串口 |
√ |
|
39 |
變頻器 |
施耐德/西門(mén)子/ABB等等 |
√ |
40 |
觸摸屏 |
威綸通 |
√ |
|
MCGS |
√ |
|
44 |
施耐德 |
串口/以太網(wǎng)口 |
√ |
45 |
Modbus |
Modbus Rtu/Tcp/Ascii |
√ |
1) 數據傳送
網(wǎng)關(guān)將處理好的數據按照不同的規則進(jìn)行發(fā)送,分為“實(shí)時(shí)傳送”、“區間傳送”以及“周期傳送”
實(shí)時(shí)傳送:當數據值超過(guò)某一個(gè)指定范圍時(shí),網(wǎng)關(guān)自動(dòng)發(fā)送數據至平臺
周期傳送:網(wǎng)關(guān)按照指定的周期向平臺發(fā)送數據
2) 遠程編程
支持通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或者4G網(wǎng)絡(luò )對plc、觸摸屏等網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行遠程編程、調試。
3) 報警預處理
可以根據報警規則進(jìn)行ms級判斷,報警觸發(fā)之后,立即上報至服務(wù)器,也可按照設定規則進(jìn)行上報。
4) 數據交換
同一個(gè)網(wǎng)關(guān)可以將一臺工業(yè)現場(chǎng)設備的數據交換至另外一臺工業(yè)現場(chǎng)設備,可以在底層實(shí)現設備之間的數據交互和聯(lián)動(dòng),兩臺甚至多臺網(wǎng)關(guān)支持數據互相進(jìn)行交互。
5) 數據存儲
網(wǎng)關(guān)內置SD卡,可以將每臺設備的數據存儲到網(wǎng)關(guān)內部。
6) 數據斷網(wǎng)續傳
在斷網(wǎng)的情況下,數據會(huì )存儲再本地網(wǎng)關(guān)中,網(wǎng)絡(luò )恢復之后再上傳至云平臺。
7) 防拆機
網(wǎng)關(guān)支持防拆機功能,防止網(wǎng)關(guān)被人為拆除,導致設備失去聯(lián)系。
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