数字东华成果展示之二:

 

基于工业互联网的PaaS物联网管控平台

 

一、系统概述

 

东华基于工业互联网的PAAS物联网管控平台是利用物联网技术,提供支撑信息采集、智能联网等业务应用。该平台把网络技术运用于物理层,组成“物联网”,实现其与物理系统的整合,对人员、机器设备、基础设施实现实时监控管理。系统构建了一个开放式架构的统一数据库平台、统一的管理软件平台、统一的通讯总线、统一的通讯协议。系统开发制定各个不同子系统和物联标准协议,开发基于物联接入标准的工业总线形式,有效解决了智能系统集成化面临的问题。该平台以系统集成为用户带来真正的使用价值为导向,使得任一子系统一经安装就已实现无缝的深度集成和整体融合,可通过底层的控制总线或通讯接口就可以进行无缝的联动控制,同时实现开发数据协议交换,实现物联网平台与其他应用系统的数据接口、数据交换、数据同步,为上层PASS的智慧应用提供实时数据作为支撑。

 

物联网智能感知层是数据采集和自动化控制层,通过各类感知设备如PLC、传感器、智能化仪表、安防摄像头、楼宇弱电系统、电力系统等,实现对设施设备、环境、建筑物、安全等方面进行识别、数据采集、监测和控制。

 

二、建设范围

 

该平台解决方案利用物联网平台SCADA采集技术,支撑信息采集、协议通讯转换、智能联网等业务应用(环境监控系统、智能交通系统、能源监控系统、智能抄表系统、安防控制系统、智能照明系统、IBMS楼宇智能化系统、信息发布系统、供配电系统、紧急广播系统、智能微电网等相关应用系统)实现对物联网感知层到PASS应用层数据交换传输。通过建设现场物联传感器及本地化SCADA系统与云端的通信链路,构建生产经营数据与云端的数据链。

 

三、总体架构

 

 

东华PAAS物联网管控平台建设是物联网管理应用系统集成的核心内容,该平台要求采用支持工业级采集功能的SCADA软件,搭建统一的物联网采集软件平台。在此平台上可实时采集监测设备工况(包含设备电流、电压、运行状态、报警等)。同时,通过存储的历史数据,可对各子系统的设备状况进行分析、查询、统计。在统一的时空框架下,科学合理地组织各类空间数据,将多源异质的数据信息进行全面,高效,实时,统一的数字化集成和存储。

 

平台感知层包括通讯网络设施、环境监测设备、物联网软硬件系统、视频系统、智能设备等。其中物联网硬件包括各种传感设备和机电设备,这些设备数据接入到物联网服务器终端,并与互联网连接。

 

平台边缘层包括对底层各种设备传感器的数据进行解析,读取、运算和监控;协议有RS232、RS485、Modbus、OPC等国际化标准协议格式,并提供二次开发SDK集成接口与平台对接。该层整体通讯采用国际上通用标准的通信协议,以支持与其他系统兼容。该层网络是平台运行的物质基础,提供信息传输通道,涉及的有通讯专网、有线和无线通讯网、工业以太网、NB-IOT、5G、工业互联网等。

 

东华基于工业互联网的PAAS物联网管控平台的主要作用是为应用开发、部署和运维管理提供底层支撑平台,实现应用服务交付和管理与基础设施资源的管理。PaaS为云平台提供了对云中的应用进行部署和管理的能力,简化了用户管理应用的复杂性,增强用户不断提升和优化应用的能力。

 

四、管控平台软件功能要求

 

东华PAAS物联网管控平台全面支持物联网、云平台的应用,可以灵活针对私有云、公有云、混合云的架构进行软件部署,可以实现复杂的自动化系统的控制、百万数量级的实时数据存储与计算、海量客户端的并行访问。该平台可以通过的动态数据交换,实现数据的高效采集与传输,保证了信息互联互通、数据共享、控制联动。通过加密传输可以有效保证数据的安全性,设备设施数据库具备多种接入能力。可以在任何时间、地点、设备访问感知数据,并留有相应的可扩展空间;该平台还具有便于后续子系统的纳入,便于系统的升级,便于用户的功能扩充和与其它平台应用系统的二次开发等优点。软件需要支持数据库访问和各种工业协议,如BACnet、Modbus、OPC UA、SNMP、Web Service等。

 

五、接口驱动协议连接功能

 

东华PAAS物联网管控平台可以同时支持TCP/IP、RS232、RS485等多种通迅总线混合组网,支持BACNET、MODBUS、DALI、e-DALI等国际标准通讯协议,可以与西门子、Honeywell、江森、施耐德、DELTA、等楼控系统、大金、开利、特灵、约克、麦克维尔、三菱、东芝、日立、三洋、格力、美的、海尔、志高等空调产品、AB、ABB、GE、OMRON、斯耐德、西门子、三菱等PLC、PLECO、松下、MOBOTIX、AXIS、海康威视、大华摄像机等众多厂家的产品直接对接,具有良好的开放性。管控平台通过对设备的接入和驱动的支持,各种智能设备可以通过TCP/IP网络、RS485 总线、RS422 总线、RS232 总线等方式接入,同时可以支持各种广泛使用的协议如OPC、Bacnet、Modbus、TCP/IP、SNMP、LonworksODBC等,另外同时设置SCADA系统中间数据库服务器,可为第三方应用系统提供数据服务,为上层智慧应用系统提供数据上传功能接口。

 

六、物联网IOT平台部署

 

物联网IOT层面首先需要部署采集服务器并安装OPC采集软件,将现场的PLC、控制器、智能仪表等多种厂家的数据在同一网络内加装数据采集软件,进行现场设备状况的分布式采集,最终统一聚合到上层应用中;其次对于现场的各SCADA系统需要部署采集器,来无缝对接各子系统数据。同时提供OPC DA、UA、HDA、REST、SQL多种对外接口,供第三方系统调用数据。

 

数据读取:第三方应用系统可利用实时库的多种接口(SQL、ODBC、SNMP、Lonworks、SAP)进行读取实时数据、历史数据。也可以利用OPC UA接口读取采集服务器中软件的实时数据。

 

数据下发:第三方应用系统可利用OPC UA接口,直接针对平台软件下写命令,操控现场设备、控制器、SCADA等系统,执行相关动作。

 

七、第三方接口技术参数能

 

1、OPC接口

 

具备标准OPC接口,包括OPC DA、OPCUA、OPC HDA等,供第三方系统获取实时数据用作指标计算参数,OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集,具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性,延迟在1秒内。

 

2、REST接口

 

内置Rest接口,无缝对接IT系统,通过基于REST 的共享系统数据可以为不同种类的应用程序提供以标准方式格式化的数据。它可以帮助满足集成需求(这对于构建可在其中容易地组合 (Mashup) 数据的系统非常关键),并帮助将基于 REST 的基本服务集扩展或构建为更大的集合。

 

3、SQL接口

 

符合行业标准的 SQL 查询接口,供第三方系统给调用历史数据。通过成熟的ODBC、OLEDB方式进行数据的读取。

 

八、对接子系统功能要求

 

该平台对子系统硬件接口要求包括:子系统厂家需免费提供RJ45硬件接口(即以太网口)或子系统厂家免费增加转换RJ45口的硬件设备。

 

该平台对子系统软件接口要求包括:子系统厂家需免费提供标准OPC协议或标准MODBUS、标准SNMP通信协议,或者SDK开发包、OCX控件和数据点表。

 

发布日期:2022-09-22

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