一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案簡(jiǎn)介

翁疆

福建華電電力工程公司

一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案簡(jiǎn)介

翁疆

福建華電電力工程公司

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)，以及高級(jí)計(jì)算、分析、傳感技術(shù)的高度融合，也是工業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度融合。本文通過(guò)介紹艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的打造，以及如何通過(guò)切實(shí)可行的方式分階段打造基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠，使讀者對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案有初步的了解。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)；智能電廠；解決方案

一、前言

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)，以及高級(jí)計(jì)算、分析、傳感技術(shù)的高度融合，也是工業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度融合。它將制造業(yè)生產(chǎn)、監(jiān)控、企業(yè)管理、供應(yīng)鏈以及客戶反饋等信息系統(tǒng)融為一體，通過(guò)數(shù)據(jù)中心對(duì)不同渠道的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，從而提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量和用戶滿意度。

物聯(lián)網(wǎng)地位逐漸被提升還體現(xiàn)在各國(guó)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的戰(zhàn)略中，德國(guó)的“工業(yè)4.0”、美國(guó)的“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國(guó)的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”以及中國(guó)的“中國(guó)制造2025”……

然而，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性要求高。控制系統(tǒng)中的主機(jī)設(shè)備系統(tǒng)老舊，更新困難。這使得其與其他產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)相比，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建難度和安全防護(hù)技術(shù)的挑戰(zhàn)會(huì)更大。

基于此，搭建生產(chǎn)、管理、客戶等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的融合，最終形成完整的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為當(dāng)下重要的智能規(guī)劃藍(lán)圖。而這個(gè)藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)，需要成熟的智能技術(shù)及方案支持?；谶@個(gè)目標(biāo)，各企業(yè)紛紛布局工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，并推出自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn)，如華為、阿里、研華、SIEMENS等國(guó)內(nèi)外的著名廠家都在推出屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

二、Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)方案介紹

本人有幸應(yīng)邀參加艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能工程用戶大會(huì)，了解艾默生公司介紹工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的打造，以及如何通過(guò)切實(shí)可行的方式分階段打造基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠，并觀看了艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案新技術(shù)的demo演示。

艾默生PLANTWEB數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)方案大致可分為數(shù)據(jù)、安全、應(yīng)用及服務(wù)四個(gè)部分，下面對(duì)其架構(gòu)組成進(jìn)行詳細(xì)介紹。

（一）數(shù)據(jù)層

普適測(cè)量（PervasiveSensing）作為數(shù)據(jù)智能感知，通過(guò)易于安裝和維護(hù)的新一代傳感器，如無(wú)線非侵入式表面溫度測(cè)量、無(wú)線腐蝕監(jiān)測(cè)等一次元件，以及適用于腐蝕監(jiān)測(cè)、中壓電氣保護(hù)和危險(xiǎn)氣體泄漏檢測(cè)等領(lǐng)域的新型傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線通信；

（二）安全層

SecureFirstMile接入端數(shù)據(jù)安全傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從受保護(hù)的控制和操作系統(tǒng)（OT）到云環(huán)境（IT）的接入。該產(chǎn)品組合包括一系列安全服務(wù)、網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)單向傳輸技術(shù)，確保專家能夠立即獲得他們所需的信息。

（三）應(yīng)用層

該層級(jí)包含信息平臺(tái)、顧問(wèn)系統(tǒng)、設(shè)備管理平臺(tái)及移動(dòng)應(yīng)用。

（1）PlantwebInsight信息平臺(tái)可集成各種設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件，可獨(dú)立于現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)和DCS運(yùn)行，并為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供一個(gè)簡(jiǎn)單而強(qiáng)大接入點(diǎn)。

（2）PlantwebAdvisor顧問(wèn)系統(tǒng)是集成的分析專家應(yīng)用軟件，用于設(shè)備資產(chǎn)健康、性能建模和全廠范圍內(nèi)的能源優(yōu)化。目前包括HealthAdvisor（機(jī)械設(shè)備顧問(wèn)）,、PerformanceAdvisor（工廠性能顧問(wèn)）和EnergyAdvisor（能源顧問(wèn)）三個(gè)應(yīng)用，用于整個(gè)企業(yè)范圍的設(shè)備和能源分析。這些應(yīng)用以廣為使用的OSIsoftPISystem規(guī)?？勺兊拈_(kāi)放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為平臺(tái)，當(dāng)用戶尋求更高級(jí)、更集成的分析環(huán)境時(shí)，可以輕松方便地將PlantwebInsight信息平臺(tái)中的應(yīng)用軟件升級(jí)和擴(kuò)展到PlantwebAdvisor。

（3）AMSARES設(shè)備管理平臺(tái)，可將多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的設(shè)備健康狀態(tài)數(shù)據(jù)整合到一起，并根據(jù)企業(yè)工作人員的不同職責(zé)和需求將數(shù)據(jù)推送到他們的電腦和移動(dòng)設(shè)備上。

（4）AlwaysMobiles實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用，利用AMSTrex設(shè)備通訊器、DeltaV移動(dòng)應(yīng)用及AMSAssetView基于職能的警報(bào)系統(tǒng)等軟硬件工具，使工作地點(diǎn)不固定的專業(yè)人員能夠隨時(shí)隨地訪問(wèn)與其職能相關(guān)的工具、分析和操作界面。

（四）服務(wù)層

該層級(jí)包含遠(yuǎn)程支持服務(wù)及微軟Azure云服務(wù)。

（1）ConnectedServices遠(yuǎn)程支持服務(wù)是指支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)，可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重要設(shè)備資產(chǎn)的健康狀況、能源消耗以及其它和運(yùn)營(yíng)相關(guān)的應(yīng)用。相關(guān)方面技術(shù)專家可以對(duì)用戶的設(shè)備資產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)性能、具有優(yōu)先級(jí)的維修以及設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，并提供報(bào)告。

（2）微軟Azure云服務(wù)，是將基于云的MicrosoftAzure物聯(lián)網(wǎng)套件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，以實(shí)現(xiàn)ConnectedServices遠(yuǎn)程支持服務(wù)，使得Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)能夠提供一個(gè)安全、靈活的平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)部云網(wǎng)絡(luò)和第三方云服務(wù)連接。

三、結(jié)束語(yǔ)

我們正在進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今時(shí)代推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要技術(shù)動(dòng)力。如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，切切實(shí)實(shí)成為企業(yè)降低運(yùn)營(yíng)成本，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段?，F(xiàn)代化電廠可以通過(guò)利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備、控制設(shè)備以及耗能設(shè)備接入云端服務(wù)平臺(tái)，在海量數(shù)據(jù)收集分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠設(shè)備在線診斷、耗能設(shè)備能耗優(yōu)化、事故預(yù)報(bào)、機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行等功能，通過(guò)互聯(lián)互通以及實(shí)時(shí)的數(shù)字化的展示最終實(shí)現(xiàn)智能電廠。基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠必將給傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)帶來(lái)巨大變革，對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)發(fā)電廠升級(jí)為工業(yè)4.0起到關(guān)鍵作用。

[1]趙正聰.基于物聯(lián)網(wǎng)的火電廠廠用電能效管理系統(tǒng)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2013，3（5）：66-69.

[2]匿名.工業(yè)4.0時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)“智造”第四次工業(yè)革命[J].電子世界，2016（5）：12-13.

[3]艾默生自動(dòng)化解決方案[M].艾默生過(guò)程控制有限公司, 2016.

[4]陳世和，張曦.基于工業(yè)4.0的智能電站控制技術(shù)[J].自動(dòng)化博覽,2015（9）：42-50

翁疆（1976-），男，漢族，福建莆田人，本科，高級(jí)工程師，福建華電電力工程有限公司，研究方向：火電廠熱控自動(dòng)化。