實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、實時控制系統(tǒng)的支撐軟件。作為流程行業(yè),在日常生產(chǎn)過程中使用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行系統(tǒng)監(jiān)控、先進控制和優(yōu)化控制,并為生產(chǎn)、調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持提供實時數(shù)據(jù)服務(wù)。實時數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為企業(yè)信息化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,實時數(shù)據(jù)采集平臺架構(gòu)如圖2所示。對于DCS,PLC等,通過Windows-OPC模式,提供數(shù)據(jù)采集輸出服務(wù),并將數(shù)據(jù)存儲至實時數(shù)據(jù)庫;對于SIS,CCS等系統(tǒng),先將數(shù)據(jù)存儲至DCS,再采集;對于生產(chǎn)、計量所需的儀表,如果是有線模式,則統(tǒng)一通過Linux嵌入式設(shè)備,使用OPC采集數(shù)據(jù);對于無線儀表,則通過4G專網(wǎng),加載DTU設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;對于環(huán)保儀表,則統(tǒng)一通過4G專網(wǎng)加載DTU設(shè)備的方案,先行采集數(shù)據(jù)至環(huán)保數(shù)據(jù)庫,后分發(fā)至實時數(shù)據(jù)庫;對于化驗設(shè)備,先通過終端采集數(shù)據(jù)的至實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)數(shù)據(jù)庫,再分發(fā)至實時數(shù)據(jù)庫;對于變電站,根據(jù)電力規(guī)約,通過采集終端,先行采集數(shù)據(jù)至電調(diào)系統(tǒng),后根據(jù)需要分發(fā)至實時數(shù)據(jù)庫。適用于工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集介入終端。數(shù)字化通信網(wǎng)關(guān)廠家管理
根據(jù)IDC預(yù)測,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備規(guī)模將在2024年超過消費物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備規(guī)模。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步應(yīng)用于各個行業(yè),遠程診療、 公共場所熱成像體溫檢測、信息溯源、救援災(zāi)備等需求不斷推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用深入發(fā)展。智慧工業(yè)、智慧交通、智慧健康、智慧能源等領(lǐng)域?qū)⒂锌赡艹蔀楣I(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長較快的領(lǐng)域。全球物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備保持穩(wěn)步增長,截至2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接總規(guī)模達到126億個,同比增長18%,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接入仍以無線接入為主,且在未來一段時間內(nèi)繼續(xù)保持以Wi-Fi、藍牙和Zigbee等近距離無線接入方式為主要連接方式。隨著5G及6G的技術(shù)特性不斷增強、應(yīng)用場景不斷增多。精益通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備的重要性支持數(shù)據(jù)TSL\SSL加密,保障數(shù)據(jù)的安全。
為了應(yīng)對小范圍大量設(shè)備接入的場景與復(fù)雜環(huán)境下設(shè)備接入的場景,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)運而生,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)屬于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)層,負責下行匯聚,上行回傳,而在工業(yè)場景下,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)則面臨著更多的挑戰(zhàn)。其中,企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品缺乏工業(yè)化設(shè)計,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法滿足物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場工業(yè)級嚴格要求,例如,工作溫度要求、防塵、防水和防電磁干擾,其次,工業(yè)接口協(xié)議眾多對網(wǎng)關(guān)提出苛刻的要求,很多工業(yè)設(shè)備仍然需要通過RS485、Modbus的工業(yè)總線,還有無線通信的ZigBee和RF等進行通訊。再者,工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)與辦公網(wǎng)的交叉融合,使得面臨更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全沖擊,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運維復(fù)雜度隨著終端的增加而提高,站點分散,部署工作量大,管理困難。
針對遠距離儀表,通過嵌入式Linux結(jié)合ARM架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。4G網(wǎng)絡(luò)遠程自動采集系統(tǒng)由現(xiàn)場儀表、DTU設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器及CIMIO服務(wù)器組成。數(shù)據(jù)采集器實時采集現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù),通過4G網(wǎng)絡(luò)匯集到CIMIO服務(wù)器。CIMIO服務(wù)器為數(shù)據(jù)中心主站,通過局域網(wǎng)與終端DTU設(shè)備相連,并提供互聯(lián)網(wǎng)IP地址及出口,在服務(wù)器端運行系統(tǒng)軟件等待DTU設(shè)備的連接。系統(tǒng)軟件是采集系統(tǒng)的重要組成部分,它具備與各種通信規(guī)約的鏈接能力,有很強的擴展性。集采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、展示數(shù)據(jù)一體。簡單靈活的配置工具。
該企業(yè)多年的信息化建設(shè),綜合考慮企業(yè)流程化生產(chǎn)特點、安全環(huán)保、平穩(wěn)生產(chǎn)要求,利用虛擬化、模型化、組件化、智能化等技術(shù)手段,構(gòu)建了該企業(yè)實際的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)。該工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺分成邊緣層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層(IAAS)、平臺服務(wù)層(PAAS)、軟件服務(wù)層(SAAS)。邊緣層直接和生產(chǎn)過程中各種硬件連接,通過設(shè)備接入,用標準的協(xié)議進行大規(guī)模、大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集,這是平臺的基礎(chǔ);IAAS層是基礎(chǔ)設(shè)施層,企業(yè)部署了大量的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲等資源,通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)資源共享;PAAS 層是企業(yè)的信息中臺,構(gòu)建了操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)服務(wù)、組件服務(wù)等通用標準;SAAS層是應(yīng)用層,結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營管理需求,形成企業(yè)端不同業(yè)務(wù)域的應(yīng)用。支持4G功能,可以設(shè)置APN參數(shù)。水電廠通信網(wǎng)關(guān)流程
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展中的重要裝置。數(shù)字化通信網(wǎng)關(guān)廠家管理
上游:硬件設(shè)備。上游設(shè)備廠和軟件商主要是提供平臺所需要的智能硬件設(shè)備和軟件,支持數(shù)據(jù)采集、存儲、分析和開發(fā)。需要的硬件設(shè)備主要包括各類傳感器、工業(yè)級芯片、控制器、智能網(wǎng)關(guān)、智能機床、工業(yè)機器人。中游:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。從架構(gòu)看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為邊緣層、IaaS層、PaaS層和SaaS層。邊緣層(即工業(yè)大數(shù)據(jù)采集過程)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。IaaS層主要解決的是數(shù)據(jù)存儲和云計算,涉及到的設(shè)備如服務(wù)器、存儲器等。PaaS層提供各種開發(fā)和分發(fā)應(yīng)用的解決方案,如虛擬服務(wù)器和操作系統(tǒng)。SaaS層主要是各種場景應(yīng)用型方案,如工業(yè)APP等。下游:典型應(yīng)用場景的工業(yè)企業(yè)。當前比較有潛力上云的工業(yè)設(shè)備企業(yè)包括五類:一是高耗能設(shè)備,如煉鐵高爐、工業(yè)鍋爐等設(shè)備;二是通用動力設(shè)備,如柴油發(fā)動機、大中型電機、大型空壓機等設(shè)備;三是新能源設(shè)備,如風電、光伏等設(shè)備;四是高價值設(shè)備,如工程機械、數(shù)控機床、燃氣輪機等設(shè)備;五是儀器儀表等設(shè)備,如智能水表和智能燃氣表等。數(shù)字化通信網(wǎng)關(guān)廠家管理