在全球“工業(yè)4.0”浪潮的席卷下，各國紛紛啟動(dòng)制造業(yè)改良再升級(jí)計(jì)劃。我國的制造業(yè)也面臨技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，向數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化、智能化發(fā)展。數(shù)字化車間作為達(dá)成具有中國社會(huì)主義特色的“工業(yè)4.0”即“中國制造2025”計(jì)劃的重要組成部分,其相關(guān)技術(shù)研究對(duì)于提升我國的工業(yè)制造能力至關(guān)重要。這其中,數(shù)字化車間的設(shè)備監(jiān)控是一個(gè)重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

就以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)為例，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)為典型的離散型制造企業(yè)，具有離散型制造業(yè)的大部分典型特征：1、設(shè)備種類多，所安裝的傳感器類型和數(shù)量均比較多，需要采集的信息較為繁雜；2、車間數(shù)據(jù)采集不能損傷設(shè)備、傳感器安裝難度大及車間設(shè)備等原因，無法完全采集柴油機(jī)生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)；3、全球制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備內(nèi)部及設(shè)備之間沒有形成互聯(lián)互通的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系，加上車間內(nèi)部設(shè)備眾多、種類繁雜導(dǎo)致設(shè)備之間和設(shè)備內(nèi)部通訊與控制協(xié)議眾多；4、車間存在生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)有效期短、數(shù)據(jù)量大，每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備所采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化頻率非常高，已經(jīng)達(dá)到毫秒級(jí)別，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時(shí)間僅僅以秒記，只能滿足車間普通的業(yè)務(wù)管理，滿足不了這種高頻率、大批量的數(shù)據(jù) I/O。

基于以上提及的情況，正達(dá)信通推出了分布式設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)解決方案：在控制中心部署設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控對(duì)象的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?，及時(shí)偵測故障，通過策略配置，生產(chǎn)相應(yīng)的報(bào)表，對(duì)設(shè)備的監(jiān)控、維護(hù)、管理給與支撐。

方案簡述

在控制中心部署搭建一套數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，用戶可通過瀏覽器訪問系統(tǒng)應(yīng)用，移動(dòng)APP用戶可以通過平臺(tái)對(duì)外的IP（專網(wǎng)固定IP）進(jìn)行連接登錄。系統(tǒng)平臺(tái)與網(wǎng)關(guān)通訊依托于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，通過MOTT協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳。該解決方案可以根據(jù)客戶的實(shí)際需求設(shè)置監(jiān)測對(duì)象、數(shù)量及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

系統(tǒng)架構(gòu)由設(shè)備采集層、通信接入層、服務(wù)應(yīng)用層三個(gè)層級(jí)組成。

設(shè)備采集層為智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接入的各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。

通信接入層通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口與各個(gè)智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，并提供協(xié)議適配、編碼解碼、接入管理、指令控制、數(shù)據(jù)解析等功能。

服務(wù)應(yīng)用層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和存儲(chǔ)，并提供實(shí)時(shí)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)服務(wù)、用戶權(quán)限服務(wù)等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)的分布式部署和服務(wù)管理，并通過基于rest的數(shù)據(jù)服務(wù)為功能展示層調(diào)用接口；功能展示層采用統(tǒng)一的基于Vue.js的前端框架完成所有功能展示業(yè)務(wù)。

功能實(shí)現(xiàn)

1、大屏展示

通過詳盡的指標(biāo)體系，實(shí)時(shí)反映所有監(jiān)測點(diǎn)的運(yùn)行信息，將采集的數(shù)據(jù)形象化、直觀化、具體化。為管理層提供的“一站式”決策支持的管理信息中心系統(tǒng)。

2、場地展示

以圖形化的方式進(jìn)行展現(xiàn)；預(yù)設(shè)多種行業(yè)圖元，可自由繪制例如電力系統(tǒng)圖、場地監(jiān)控圖等；直觀地展示場地的屬性信息、具體設(shè)備運(yùn)行情況、關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)、告警狀態(tài)等信息。

3、數(shù)據(jù)分析

以圖形化的方式進(jìn)行展現(xiàn)；預(yù)設(shè)多種行業(yè)圖元，可自由繪制例如電力系統(tǒng)圖、場地監(jiān)控圖等；直觀地展示場地的屬性信息、具體設(shè)備運(yùn)行情況、關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)、告警狀態(tài)等信息。實(shí)時(shí)監(jiān)控：采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)運(yùn)行環(huán)境中的設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、整合、存儲(chǔ)；對(duì)采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)通過曲線圖、列表的方式進(jìn)行展示。

4、告警監(jiān)控

通過關(guān)聯(lián)策略、超限策略、啟停時(shí)間策略，及時(shí)發(fā)現(xiàn)采集點(diǎn)越限、通訊故障、設(shè)備異常等情況，自動(dòng)產(chǎn)生告警并進(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)而對(duì)告警數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與分析，并可以各種設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)、控制。支持多種消息提醒，如系統(tǒng)彈框、APP、短信、郵件等推送。主要功能包括實(shí)時(shí)告警、歷史告警、告警聯(lián)動(dòng)、報(bào)警統(tǒng)計(jì)分析等。

5、報(bào)表管理

根據(jù)一定的表式、計(jì)算方法、統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、歸納，生成一定格式的報(bào)表文件；如告警數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表等。

6、設(shè)備管理

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息展示，便于查找故障位置。具體功能為：

• 系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)展示
• 監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)信息
• 各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)展示

7、日志管理

系統(tǒng)通過對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)按時(shí)間進(jìn)行分類，從而實(shí)現(xiàn)日志管理功能。系統(tǒng)提供了基于數(shù)據(jù)庫的日志功能。系統(tǒng)日志包括用戶操作日志、服務(wù)器日志、設(shè)備日志、網(wǎng)關(guān)日志等。系統(tǒng)日志原則上不可被任何人修改；除最高級(jí)用戶外，系統(tǒng)日志也不能被刪除。系統(tǒng)日志超過保存時(shí)間需要?jiǎng)h除時(shí)，由最高級(jí)用戶根據(jù)時(shí)間段進(jìn)行刪除。

方案亮點(diǎn)

采用高性能微服務(wù)技術(shù)

海量數(shù)據(jù)的接入及計(jì)算

大規(guī)模并發(fā)處理能力

高擴(kuò)展的技術(shù)架構(gòu)

海量數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)

安全的訪問和控制