平台层主要是将底层传输的数据关联和结构化解析之后,沉淀为平台数据,向下连接感知,向上提供统一的可编程接口和服务协议,降低了上层软件的设计复杂度,提高了整体架构的协调效率,特别是在平台层面,可以将沉淀的数据通过大数据分析和挖掘,对生产效率、设备检测等方面提供数据决策。应用层主要根据不同行业、领域的需求,落地为垂直化的应用软件,通过整合平台层沉淀的数据和用户配置的控制指令,实现对终端设备的高效应用,提升生产效率。感知层与通信层中间有一个网关,网关隔离了终端传感器和控制器与上层网络端口,一方面减少传感器与控制器的业务逻辑复杂度,另一方面减少上层应用对数据协议的解析成本。采用嵌入式 Linux 系统开发。数据中心通信网关设备方案
矿山装备工业互联网平台通过智能感知、工业数据采集、无线传输、大数据分析和利用,将工业技术、管理、应用等方面的经验和知识模块化、软件化,以微服务组件或工业App的形式赋能给行业企业。“平台主要针对矿山行业关键装备,通过声音、图像、振动、激光等间接测量手段,利用机器学习、信号处理、机器视觉、模糊理论等技术手段,开发有难测量参数软测量、设备故障诊断、设备健康评估等数据模型,提高矿山行业生产过程和关键设备运维的数字化水平,对设备进行实时状态监测,优化和改进生产工艺参数,有效提高设备的生产作业效率,降低能耗,改进生产产品质量。”工业通信网关云平台覆盖绝大多数常规应用场景。
实时数据库系统是数据采集系统、实时控制系统的支撑软件。作为流程行业,在日常生产过程中使用实时数据库系统进行系统监控、先进控制和优化控制,并为生产、调度、数据分析、决策支持提供实时数据服务。实时数据库已经成为企业信息化的基础数据平台,实时数据采集平台架构如图2所示。对于DCS,PLC等,通过Windows-OPC模式,提供数据采集输出服务,并将数据存储至实时数据库;对于SIS,CCS等系统,先将数据存储至DCS,再采集;对于生产、计量所需的仪表,如果是有线模式,则统一通过Linux嵌入式设备,使用OPC采集数据;对于无线仪表,则通过4G专网,加载DTU设备实现数据采集;对于环保仪表,则统一通过4G专网加载DTU设备的方案,先行采集数据至环保数据库,后分发至实时数据库;对于化验设备,先通过终端采集数据的至实验室信息管理系统(LIMS)数据库,再分发至实时数据库;对于变电站,根据电力规约,通过采集终端,先行采集数据至电调系统,后根据需要分发至实时数据库。
物联的真正含义,不单单是简单的信息联接,同时也是物和物作为对象之间的连接。将“工业互联网”换成“工业物联网”,虽然只是一字之差,但是强调的是“物”与“物”的链接,更加契合万物互联(internet of everything)的理念。工业物联网是通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作,实现制造原料的灵活配臵、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应,达到资源的高效利用,从而构建服务驱动型的新工业生态体系。工业物联网拥有智能感知、泛在连通、精确控制、数字建模、实时分析和迭代优化等六大特征。串口波特率支持2400bps-115200bps。
针对流程行业特点,通过设备接入、协议解析,进行数据采集与处理。将生产控制层面各种设备互联,通过有线、4G、Wifi、企业LTE等多种通信方式将业务应用、数据分析推向网络边缘,在靠近设备终端融合网络、计算、应用等能力,就近提供智能化服务。在石化行业生产过程中分散着大量的仪表、装置、移动终端、摄像头、变电站等各种设备,利用物联网技术,将设备数据采集到对应的平台上,形成基础数据资产。因此,采集何种数据,通过何种协议采集、如何采集和存储是重点。工业物联网网络层的主要装置。机械通信网关设备
完成数据采集和数据转发服务。数据中心通信网关设备方案
通过灵活的I/O简化通信和控制工业物联网网关的主要功能是实现新设备和传统设备之间的通信。工业网关能够与新设备和传感器进行高速通信,以及与传统技术进行通信的COM端口,从而无需用新设备取代旧机器进行智能连接。物联网网关还支持机器对机器(M2M)通信,其中机器与其他机器、设备和环境进行交互。此外,物联网网关可以支持各种不同的工业协议,允许物联网网关与使用不同协议的设备通信。物联网网关支持的主要协议包括现场总线、PROFIBUS、EtherCAT、以太网/IP和PROFINET协议。因此,如果一个组织拥有无法连接到云的遗留硬件,那么可以使用工业物联网网关将这些设备连接到云,并允许组织安全地远程控制机器和可编程逻辑控制器。数据中心通信网关设备方案