智慧工业物联网平台(智慧社区物联网平台)

 

行业现状

相对于物联网、大数据行业蓬勃发展，相关技术应用于仪器仪表以及设备管理提升相对滞后，主要体现以下三方面：

（1）缺乏有效数据：现场各类仪器仪表的数据采集面临精准度，及时性和同步性问题，这些问题直接影响系统对数据的分析，甚至导致决策偏差。没有有效的数据作为基础，想要实现物联网平台的智慧化如同空中楼阁。

（2）数据孤岛问题：已存在的现场智能仪表和多种信息化系统也相对孤立，独立运行，各系统之间的数据缺乏共享和深度挖掘，信息化难以发挥应有的效应，限制、阻碍了更高层次的智慧应用。

（3）智慧化认知：系统平台所表现出的智慧效果，并不仅仅通过传感器进行实时监测，以及整合了不同种类的系统平台，而是要在建立统一数据中心的基础上，通过对大数据信息进行及时有效的分析与处理，从而获得解决应用场景实际问题如水质预测、设备健康状态诊断的数学模型，通过集成这些模型算法，对各项指标进行预警、预测，真正让系统起到大脑的作用，使现场生产、管理流程更加精细化、动态化、智慧化。

变革是由商业压力和对新兴技术带来的机遇的认识所驱动的。

——张皆乐，苏州美名软件有限公司总经理

方案介绍

01方案架构图

02物联网平台典型功能

互联网小常识：当DHCP服务器负责多个网段的IP地址分配时，使用如下原则：如果收到不是从DHCP中继发来的”DHCP 发现”消息，会选择收到“DHCP 发现”消息的子网所处的网段分配IP地址；否则会选择转发“DHCP 发现”消息的DHCP中继所处子网的网段（即有中继就分配中继所在网段）。

美名软件为国内仪器仪表行业，水处理行业，智能制造行业，轨道交通行业等多个行业的客户提供过定制客户自身所需的工业物联网平台的服务，积累了很多的业务和架构经验，总结了一些工业物联网平台常见的典型功能：

设备型号管理：管理设备型号，包含型号，厂商，规格，自定义属性，型号通用文档等

设备管理：管理接入系统不同型号的设备仪器仪表，包含基本信息，厂商信息，设备资料，报警设置，维修保养历史等

层级管理：按照客户-分公司-工厂-车间-产线-内部分组-设备层级进行管理，人员挂在相应节点下，上级节点可以看到直属下级的节点信息

字典管理：管理系统内使用相关选项，状态等一些系统常量

工单系统：支持固定流程或者集成第三方流程引擎，实现新增工单-工单派发-工单处理-关闭工单流程

全局概览：在地图上，标识设备位置和状态，点击标识弹出详情窗口，显示相关信息，如实时数据，统计信息等

实时监控：通过WAGO SCADA产品功能，实现通过灵活配置的方式快速对现场进行组态

统计分析：可以定制固定逻辑报表或者集成第三方报表工具如葡萄城的Active Reports或者帆软报表工具

报警查询：根据特定条件筛选历史报警记录

移动端App或微信小程序：定制移动端相关功能

巡检管理：管理巡检点，巡检计划，系统定时根据计划生成巡检任务，并通知巡检人员执行任务，并对巡检过程记录

备件管理：管理设备相关备件信息以及库存

报警通知推送：可以通过短信，邮件，微信小程序/移动App通知用户

数据接口：已有对应Restful APIs，如不能满足需求，可以定制拓展Restful APIs

用户管理：管理系统用户信息，如登录名，密码，手机号，邮箱，角色等

权限管理：管理角色以及对应菜单，功能权限

菜单管理：管理系统的菜单名称，层级，链接等

03数采方式

１.WAGO SCADA

互联网小常识：三网融合指的是：计算机网络、电信通信网和广播电视网。

WAGO SCADA是苏州美名软件基于IoT架构和标准Web 技术开发的新一代组态系统，已经被众多客户和项目所验证。

产品网站：http://www.scadaforweb.com/

产品特点

•使用标准Web技术：

HTML5+CSS3+Javascript

• 完整的源代码交付，实现真正自主可控

• 无需浏览器插件，支持Android/iOS设备，画面支持自适应，无需额外为移动端组态

• 支持Web 3D组态，可在浏览器内导入3D模型并进行编辑和动画配置

• 支持OPC UA、Modbus TCP/RTU、倍福ADS协议、西门子S7 等常见工业线协议，也可以拓展定制所需数据源协议

• 支持MQTT协议，可接入工业网关设备，如映翰通网关，Beijer网关等

• 采用IoT分布式架构，性能可弹性伸缩

• 支持本地部署和云端部署

• 支持Windows/Linux系统部署

• 支持容器化部署

• 采用高性能时序数据库

• 支持多租户模式

２.FDT/FDI/自有标准

产品特点

FDT：在过程自动化行业的设备集成领域，FDT（Field Device Tool，现场设备工具）是一个广泛使用的国际标准（IEC 62453），同时也是中国国家标准（GB/T 29618）。FDT通过统一风格的图形化界面，提供了丰富的设备配置和诊断功能。FDT可以支持任何现场总线，包括自有总线；可以通过通信、网关DTM支持各种现场总线之间的多层嵌套通信。

FDI：绝大多数HART和FF总线的设备都支持EDDL。EDDL（Electronic Device Description Language，电子设备描述语言）是过程自动化行业设备集成领域的另一个国际标准（IEC 61804），同样是中国国家标准（GB/T 21099）。EDDL主要描述了设备支持的数据信息。FDI可以看作是EDDL的升级版。

定制自有标准：在缺乏设备的标准驱动时，可以自行定义设备数据描述标准，以提供等价的驱动信息。可以自行定义企业甚至行业标准，掌握行业话语权。

应用案例

瑞士某知名仪表厂商管网物联平台（WAGO SCADA接入）

该客户采用的方案是基于WAGO SCADA产品架构实现数据采集。仪表直接接入网关，网关往云端物联网平台发送MQTT报文的方式，将分散在不同现场的仪表数据采集汇总到管网物联平台上，通过管网物联平台的业务模块实现远程诊断检测仪表健康状态，启动工单流程，提高运维人员的效率，实现降本增效，合理利用资源的效果。让最终用户能够充分利用仪表厂商提供的特有数据和信息，全面掌握仪表工作状态和健康状况，提前安排检修和保养，降低停工时间，延长仪表使用寿命。

某水务上市集团智慧水务综合管理平台（WAGO SCADA接入）

该集团旗下拥有五十多家水质净化厂，项目实施前，每个水厂的水质和生产实况只能去现场中控室查看，或者电话负责人沟通，水质检测数据也有最少1周的滞后。通过该项目实施后，集团旗下水厂负责人无需到中控室，可以随时了解水质实时指标和生产实况；分公司和集团也能直观和及时的知晓各水厂的真实生产情况和水质指标，为后续精细化管理提供技术保障。同时生产数据实时采集和汇总，也为总结归纳各水厂不同时间段的生产参数，如鼓风机功率设定，投药设定等提供科学的指导意见。对于各类设备进行全生命周期管理，从采购到报废，均可在系统内查询到维修保养历史，为设备健康状态评估提供数据支撑。

某服务商智能阀门仪表物联网平台（FDT/FDI/自由标准接入）

某服务商为其客户提供一系列智能阀门仪表的安装售后运维服务，由于业务扩张，客户分散在全国各地，继续使用传统方式那么所耗费人工成本会很高，而且客户体验会被无法及时响应所降低。

因此该服务商结合阀门仪表的智能功能，打造一款在线查看和分析的智能阀门仪表物联网平台。客户最终综合考虑拓展性和性能，选择了定制自有标准的方式，实现了阀门，仪表，变送器的实时数据采集，并兼容原设备商开发的诊断DTM，在一个平台实现了数据采集和远程诊断。

互联网小常识：第一次配置无线接入点，一般采用本地配置方式，即无需将无线接入点连接到一个有线的网络中。这时，因为没有连接到DHCP服务器而无法获得IP地址，它的默认IP地址是10.0.0.1并成为小型的DHCP服务器。在这种情况下，接入点可以为下列这些设备分配多达20个10.0.0.x范围的IP地址。(1)连接在连接点以太网端口上的PC机(2)没有配置SSID或SSID配置为tsunami，并且关闭所有安全配置的无线设备。

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