一、系統(tǒng)概述

某環(huán)保科技股份有限公司成立于2007年，為提供先進環(huán)保技術裝備、系統(tǒng)集成與環(huán)境問題整體解決方案的高新技術企業(yè)。在全國有著大量設備的產出與站點運維。但目前各站點運維都是處于孤立狀態(tài)，集團無法獲知各運維站點的實時情況，對現場設備損耗、維保情況跟進不夠實時，耗費大量人力和物理在運維站點上。以應用智能系統(tǒng)速率高、實時性強、穩(wěn)定高效等特點，將污水監(jiān)測以及污水處理系統(tǒng)與物聯(lián)網相結合，實現遠程監(jiān)控、運維和數據分析等功能，達到改善生態(tài)環(huán)境，實現環(huán)境協(xié)調與可持續(xù)發(fā)展的目標。為解決客戶運維需求，結合當前的“工業(yè)4.0”和物聯(lián)網等相關技術下，依托于力控的工業(yè)云邊端軟硬件產品，特設計了該平臺，解決目前痛點問題。

二、項目需求

2.1 項目整體需求

該平臺主要是污水處理廠的遠程監(jiān)控運維，重要控制邏輯和水廠各傳感器均已接入現場PLC設備，運營站點分布在全國各地，通過建設運維平臺和其他輔助功能實現對污水處理設備的遠程實時監(jiān)控與情細化管理，達到規(guī)管理、節(jié)能降耗、減員增效的目的。

2.2 項目設計架構

本項目中，25個運營站點為已建設好污水處理廠。各現場控制設設備為西門子不同系列型號PLC，預留有工業(yè)交換機。使用FcloudComm邊緣網關通過以太網形式對PLC進行數據采集。采集數據通過4G方式上傳至云服務器，云平臺對數據進行解析和存儲展示。支持實時和歷史數據的傳輸，以及斷線緩存功能。

項目中使用六臺服務器，功能清單如下：

負載均衡服務器：平臺接入設備數量較多時，云平臺實時在線的負載均衡模塊會實時監(jiān)測每一臺分析儀設備的連接請求，通過系統(tǒng)設計的負載均衡機制能夠均衡分擔數據連接，保證實現設備的最優(yōu)網絡連接，亦可保證后期的可擴充性和穩(wěn)定、可靠性。

接口機服務器1和2：兩臺接口機服務器用來獲取現場設備上傳的數據信息進行解析和分類存儲。

MySQL服務器：MySQL數據庫是關系型數據庫，負責存儲運維、工單、用戶等業(yè)務型數據。

TimescaleDB服務器：TimescaleDB數據庫為物聯(lián)網時序型數據庫，負責存儲現場生產型數據，如監(jiān)測設備運行過程中的各項參數、電流、PH、流量和溫度等生產過程數據。

WEB服務器：提供web網頁瀏覽服務，用戶通過瀏覽器使用平臺各項功能。

三、系統(tǒng)功能

3.1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由三部分組成：FcloudComm邊緣網關、ThingNet智慧運維云平臺和MIP工業(yè)小程序。

FcloudComm邊緣網關：完成現場設備的數據采集、數據清洗、邊緣計算等功能，并通過4G的方式將數據加密傳輸至云端，支持遠程配置、邊緣計算等功能。

ThingNet智慧運維云平臺：作為本方案中的核心層，提供數據遠程監(jiān)控模塊，包含數據可視化、流程圖、實時數據，曲線報表，報警和報警推送等功能。設備運維模塊，包含巡檢，工單和資產臺賬等功能。系統(tǒng)配置模塊，包含大屏顯示和流程圖組態(tài)、以及用戶管理等相關后臺配置功能。

MIP工業(yè)小程序：專為移動應用而打造，依托于微信，提供移動端的數據瀏覽、數據查詢和報警推送等基本功能，以及巡檢，工單的執(zhí)行等運維功能，簡單快捷的擴展工業(yè)監(jiān)控現場的移動應用功能。

以上為系統(tǒng)的基礎功能，也可以根據每一應用場景的差異定制化業(yè)務功能，如：數據統(tǒng)計分析、預測性維護等特殊性功能，邊緣網關將數據上傳至平臺的同時，也支持將數據同時傳送至其他平臺或者數據庫。

3.2 功能介紹

• 三維可視化站點演示

客戶選取一個典型運營站點做3D可視化，嵌入到平臺內，支持實景模型與實時數據相融合，支持全景旋轉，可以直觀觀看與現場

1:1場景還原和現場實際設備的運行數據。

• 駕駛艙大屏

駕駛艙大屏提供總覽信息，展示監(jiān)測設備狀態(tài)、在線離線率、報警統(tǒng)計、狀態(tài)統(tǒng)計、能耗統(tǒng)計和企業(yè)決策等。

• 流程圖

平臺提供基礎圖元、以及各種圖庫工選擇，用戶通過配置能夠通過拖拽組態(tài)出每一個監(jiān)測設備的流程圖界面，顯示設備實時運行狀態(tài)，如設備工作狀態(tài)、水質的PH值、濁度和氨氮度等各項參數。支持數據下置、按鈕和指示燈等功能和控件。

• GIS地圖

支持GIS地圖顯示，展示當前每臺監(jiān)測設備的位置、狀態(tài)等信息，支持地圖縮放、標注、熱點和查詢等功能。

• 曲線和報表

曲線和報表查詢功能，用戶能夠自由選擇需要查詢是數據，查詢結果可以打印和導出，其中曲線支持多數據多時間段自定義對比功能。

• 報警

報警功能會根據預先設定的報警限值進行報警判別，一旦發(fā)生報警則向云平臺推送報警信息，用于報警存儲，同時將報警推送給響應的用戶。

• 用戶管理

用戶賬戶由后臺管理員統(tǒng)一分配，不需要用戶自己注冊賬戶。根據客戶管轄區(qū)域不同，分配不同權限，實現總部管理各級站點，站點擁有查看本站管轄區(qū)域設備權限。

四、應用總結

力控智慧運維云平臺，為環(huán)保行業(yè)設備制造商及運營單位賦能，實現對各運營站點的全方位管理與控制。通過對過程數據，生產數據，企業(yè)運維數據的打通，實現了企業(yè)從站端到人員，再到公司的閉環(huán)管理。提高了企業(yè)管理效率，降低企業(yè)用人成本，真正意義上實現開源節(jié)流。助力企業(yè)完成數字化轉型。

本次方案結合力控云-邊-端一體化理念，實現了從站端到企業(yè)的數據管理，站端到員工的權限管理，企業(yè)到員工的運維管理。平臺數據展示及可視化分析為企業(yè)遠程管控及營銷推廣賦能，成為企業(yè)對外宣傳的名片。