工業(yè)4.0的基礎(chǔ)是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化，若從信息技術(shù)角度看，其核心就是在生產(chǎn)制造業(yè)中充分實(shí)現(xiàn)物與物及人與物的互聯(lián)，可見工業(yè)4.0涉及的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。無論是在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)的傳感設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，還是全廠的MES系統(tǒng)；無論是企業(yè)ERP系統(tǒng)，還是產(chǎn)品生命周期PLM系統(tǒng)；無論是更龐大的集團(tuán)信息平臺(tái)，還是更開放的云，在工業(yè)4.0這個(gè)大時(shí)代里，都是依托“數(shù)據(jù)”構(gòu)建起來的，只有消除“數(shù)據(jù)溝通”之間的障礙，才能真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
如今都在提倡標(biāo)準(zhǔn)化，我們?cè)谏弦黄肮I(yè)4.0時(shí)代，您需要一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)神器！”也提出了生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展到現(xiàn)階段所遇到的問題，各個(gè)廠家百家爭(zhēng)鳴、百花齊放確實(shí)推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展，但也由于實(shí)現(xiàn)方式各不相同，使得項(xiàng)目后期難以管理和維護(hù)。
那么如何讓互聯(lián)互通成為現(xiàn)實(shí)？我們以小區(qū)配電室輔檢及環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施作為實(shí)例加以說明。
項(xiàng)目背景
在電力系統(tǒng)中，為了讓配電室設(shè)備能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需要搭建智能的小區(qū)配電室輔檢及環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)Ω黝愒O(shè)備進(jìn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在超限情況下發(fā)出報(bào)警提示，同時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急裝置，并向維護(hù)人員發(fā)送報(bào)警信息，從而對(duì)配電室的安全運(yùn)行起到保障作用。
建設(shè)目標(biāo)
本系統(tǒng)針對(duì)城市電網(wǎng)的小區(qū)配電室輔檢及環(huán)境系統(tǒng)的平臺(tái)接入及網(wǎng)絡(luò)傳輸作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。
需求分析
◆數(shù)據(jù)接入需求
城市中配電室數(shù)量眾多，其中涉及到的設(shè)備廠家、前段設(shè)備技術(shù)形態(tài)和方案也呈多樣化，對(duì)于這樣一個(gè)多網(wǎng)、多元、異構(gòu)的實(shí)際情況， 如何將分散的數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入管理將是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要因素。
◆網(wǎng)絡(luò)并行需求
由于絕大多數(shù)位于地下的配電室，只有物業(yè)轉(zhuǎn)接的移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，為了更好的保證配電室與平臺(tái)的可靠連接，接入設(shè)備需允許寬帶和GPRS并行工作，以保證數(shù)據(jù)通信的連續(xù)性。
◆帶寬需求
在GPRS模式下，尤其是地下配電室信號(hào)普遍偏低的狀態(tài)下，如何保證過程數(shù)據(jù)及重要事務(wù)信息的可靠傳輸，且具備相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)性，避免流量效果過大，乃至引起因流量管理不到位的停機(jī)現(xiàn)象，也是確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要技術(shù)保障。
◆數(shù)據(jù)融合需求
該系統(tǒng)除去接入運(yùn)行數(shù)據(jù)，還需向電力系統(tǒng)信息管理平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支撐。如何與電力系統(tǒng)信息管理平臺(tái)融合，也是體系系統(tǒng)可應(yīng)用性的重要指標(biāo)。
系統(tǒng)方案
在此方案中SymGate遠(yuǎn)程智能網(wǎng)關(guān)作為“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)神器”登場(chǎng)，可通過多種方式從業(yè)務(wù)底層的傳感器、PLC、DCS以及各類智能設(shè)備儀表采集數(shù)據(jù), 同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過重新組織后, 以各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口推送到相關(guān)平臺(tái)。 根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，SymGate可以實(shí)現(xiàn)如下功能：
◆標(biāo)準(zhǔn)化接入
SymGate內(nèi)部集成了大量的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧,如: 電力101\102\103\104規(guī)約、Modbus、BACnet、CDT、DNP、OPC、M-Bus等?？梢徽臼綇V泛的接入現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備。滿足了多種底層設(shè)備，地域分散，多種協(xié)議，多種鏈路的數(shù)據(jù)接入需求。
◆雙網(wǎng)傳輸
SymGate內(nèi)部設(shè)計(jì)了雙主通道智能切換技術(shù)，當(dāng)物業(yè)寬帶網(wǎng)絡(luò)具備且可以連通時(shí)，可優(yōu)先自動(dòng)采用寬帶與平臺(tái)連接。當(dāng)寬帶異常，將自動(dòng)采用GPRS無線鏈路連接平臺(tái)。這樣的設(shè)計(jì)，不僅僅大幅度提高了系統(tǒng)可用性和可靠性，同時(shí)也可節(jié)省流量費(fèi)用，滿足了網(wǎng)絡(luò)并行需求。
◆窄帶寬接入技術(shù)
SymGate與平臺(tái)互聯(lián)時(shí)，獨(dú)特的兩級(jí)壓縮和智能流量控制技術(shù)，與常規(guī)的GPRS協(xié)議通訊技術(shù)相比，可節(jié)省70%-90%的GPRS通訊流量，滿足了帶寬需求。配合內(nèi)部的斷線緩存功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，內(nèi)部將緩存住過程數(shù)據(jù)，等到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，再補(bǔ)錄給平臺(tái)系統(tǒng)，完全可確保過程數(shù)據(jù)不丟失。
◆擴(kuò)展能力與系統(tǒng)聯(lián)通
整個(gè)接入系統(tǒng)按分布式多用戶網(wǎng)絡(luò)分布式運(yùn)算原則設(shè)計(jì)，可同時(shí)與電力系統(tǒng)的多個(gè)平臺(tái)，以電力標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對(duì)接。同時(shí)也提供了二次開發(fā)SDK，可深度將配電室的診斷、安全審計(jì)等功能集成到電力系統(tǒng)內(nèi)部的生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，滿足了數(shù)據(jù)融合需求。
上述案例中SymGate遠(yuǎn)程智能網(wǎng)關(guān)作為橋梁將分散的數(shù)據(jù)與集中平臺(tái)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同通信標(biāo)準(zhǔn)的異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通互操作。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展必然使得此種需求卻越來越多，覆蓋面越來越廣。
互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)了，那么如何不出家門就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷呢？還請(qǐng)期待后續(xù)專題。
