一、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺背景

某燃氣有限公司的主營業(yè)務為管道天然氣銷售、營業(yè)收費、用戶服務，天然氣管網(wǎng)工程建設，各類管網(wǎng)設施的運行、維護、保養(yǎng)、維修、搶修，天然氣市場開發(fā)及利用等?，F(xiàn)有SCADA系統(tǒng)的情況如下：
1)、現(xiàn)有組態(tài)系統(tǒng)畫面功能太少，使用不靈活，不滿足常規(guī)組態(tài)軟件的功能。
2)、高調(diào)站的數(shù)據(jù)分布在兩個不同的系統(tǒng)中，不方便整體進行查看和管理。
3)、現(xiàn)有系統(tǒng)工藝流程畫面不美觀，且風格不統(tǒng)一。
4)、數(shù)據(jù)采集頻率過大，最短采集頻率為3分鐘。
5)、系統(tǒng)版本老舊，數(shù)據(jù)源分散，維護困難。
6)、總中心接入的高調(diào)站的數(shù)據(jù)中間環(huán)節(jié)較多，總體效率不高，出問題的風險也相對較大。

二、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺建設目的

本方案采用力控IoT工業(yè)云平臺作為綜合平臺，實現(xiàn)對設備、傳感器、PLC、控制系統(tǒng)、管理軟件等不同來源的海量數(shù)據(jù)在云端的集成與匯聚。通過對設備運行的實時監(jiān)控，減少因突發(fā)情況造成的設備損壞、生產(chǎn)效率降低、停產(chǎn)等情況。

實現(xiàn)以下目標：

1、流程可視化

提供從車間級到工藝單元場景，主要提供工藝運行參數(shù)展示、工藝仿真動畫、工藝流程演示、工藝原理說明等功能，使用戶進一步詳細了解具體工藝單元的生產(chǎn)細節(jié)。

2、綜合大屏可視化

針對工廠全景實現(xiàn)多維度全面監(jiān)控，包括對設備本身、生產(chǎn)設備、車間能耗、原材料、安防設備等不同類型的對象，集中統(tǒng)一進行監(jiān)控。同時集成工廠現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)，或追加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)核心指標及關(guān)鍵數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控，將“不可見”的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)變?yōu)椤翱梢姟?，通過可視化大屏的方式進行最終呈現(xiàn)。實現(xiàn)對生產(chǎn)運營的綜合監(jiān)控。

3、數(shù)字孿生應用
數(shù)字孿生又稱“數(shù)字雙胞胎”，是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界，通過實時傳感、連接映射、精確分析和沉浸交互來刻畫、預測和控制物理系統(tǒng)，實現(xiàn)復雜系統(tǒng)虛實融合，使系統(tǒng)全要素、全過程、全價值鏈達到最大限度的閉環(huán)優(yōu)化。

4、智慧運維管理
通過IoT工業(yè)云平臺可實時監(jiān)視所有設備的運行、故障狀態(tài)及系統(tǒng)設定參數(shù)等，并可通過中央對現(xiàn)場設備進行設定、修改。當工作設備故障時，自動產(chǎn)生報警，并提示相關(guān)人員進行檢修。并且實現(xiàn)移動端提醒的功能。

三、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺方案概述

智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺解決方案主要分為三大部分，首先利用FCloudComm物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進行設備現(xiàn)場硬件的采集。然后上傳到IoT工業(yè)云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，配合MIP微信小程序從而實現(xiàn)了從本地數(shù)據(jù)采集、到云端數(shù)據(jù)存儲、到移動終端瀏覽、再到平臺數(shù)據(jù)展現(xiàn)和運維等功能，構(gòu)建全智慧運維體系。從而為設備產(chǎn)品提供產(chǎn)品全生命周期、協(xié)同研發(fā)、設備優(yōu)化、質(zhì)量監(jiān)測等各式各樣的服務。

平臺支持遠程云端部署和本地化部署。整體方案是一款面向基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展示、企業(yè)設備上云、綜合可視化應用的工業(yè)云平臺，是工業(yè)云邊端一體化的中樞。

可實現(xiàn)在移動端、電腦端對生產(chǎn)各種場景進行巡檢、監(jiān)控與管理，與微信小程序MIP配合，完成巡檢、工單等設備運維和管理?？山M態(tài)配置大屏可視化、流程圖可視化，用于展示生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備運維、組織決策等類型數(shù)據(jù)以及符合現(xiàn)場工藝的流程圖HMI界面。

豐富可視化配置組件類型，可提供豐富的趨勢、餅圖、散點、柱狀圖可視化組件，支持圖與圖之間的混搭，便于用戶快速構(gòu)建自主的可視化頁面。

四、力控ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺功能

智慧燃氣IOT工業(yè)云平臺主要采用力控ThingNet工業(yè)云平臺，通過本云平臺能夠?qū)崟r獲取所屬所有設備的工作狀態(tài)、各項參數(shù)，以及相關(guān)的運維數(shù)據(jù)，支持移動瀏覽、大屏顯示等功能，能夠為設備廠家提供數(shù)據(jù)依據(jù)，方便廠家的售后以及產(chǎn)品的維護、為運維等相關(guān)公司提供運維管理等相關(guān)功能。

一、可視化功能

流程圖

顯示當前站點的組態(tài)后的流程圖，通過該圖能夠?qū)崟r觀看現(xiàn)場工藝參數(shù)，并支持數(shù)據(jù)下置、多頁面跳動等功能；

云組態(tài)

該功能為一個web組態(tài)功能，通過開放的各種圖形和控件，工程師能夠通過拖拽的方式組態(tài)出符合現(xiàn)場工藝的流程圖，并關(guān)聯(lián)相關(guān)數(shù)據(jù)，在云端完全實現(xiàn)本地SCADA流程圖的功能。

大屏駕駛艙

該功能同為一個web組態(tài)功能，通過開放的各種柱狀圖、餅圖和曲線等控件，工程師能夠根據(jù)需要組態(tài)出各種應用場景的大屏顯示，如：節(jié)能減排大屏、環(huán)保監(jiān)測大屏和車間看板等大屏。

數(shù)字孿生

（1）構(gòu)建設備的模型

本項目通過3D建模技術(shù)對整個設備進行數(shù)字孿生體模型建立，并通過3D建模、模數(shù)轉(zhuǎn)換、模型渲染技術(shù)對模型進行渲染，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺對現(xiàn)場設備進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個與物理空間高度相似、不斷交互、高效精準協(xié)同運作的信息空間模型。

全方位展示“整體態(tài)勢呈現(xiàn)、故障動態(tài)報警、安全實時監(jiān)控、統(tǒng)計信息匯總、事件變化趨勢”等多維宏觀態(tài)勢。

（2）建立3D可視化模型

本項目充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多尺度的仿真過程，完成整個廠區(qū)在虛擬空間的映射，搭建起反映實體系統(tǒng)全生命周期過程的一種面向養(yǎng)殖工廠的數(shù)字孿生系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括物理空間、承載數(shù)字孿生系統(tǒng)的信息空間、連接物理空間和信息空間的通信接口，以及制造大數(shù)據(jù)智能分析算法庫。

前期3D模型建立完成后，后期可通過拖拉拽的方式來實現(xiàn)。方便后續(xù)相同產(chǎn)品的搭建。可完全開放給客戶，客戶后期可自主建立自己的模型。

（3）實時監(jiān)控子系統(tǒng)的狀態(tài)

基于三維模型，融合物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，動態(tài)展現(xiàn)設備實時運行狀態(tài)?；贐IM三維模型，可以直觀的各個空間進行查看與管理，精準化管理每個房間，查看設備的數(shù)據(jù)（溫流量、溫度、壓力、密度及pH值等，以及水質(zhì)COD、氨氮、總氮、總磷等參數(shù)）以及資源管理、打掃、維修等都是基于空間進行劃分。

（4） 實時顯示報警信息

對于環(huán)境數(shù)據(jù)危進行監(jiān)測預警，當出現(xiàn)報警或者故障，比如溫度過高，自動聯(lián)動通風、廣播等系統(tǒng)，以最快是速度聯(lián)系安保人員，保障安全 。與消防系統(tǒng)連接。當火災發(fā)生時，可利用AI智能分析火災區(qū)域，實時提醒值班人員進行救援。同時，救援前基于pad端，根據(jù)不同著火點可快速智能分析出最佳進攻救援路線，輔助消防員第一時間做出最佳行動，最大程度確保廠區(qū)人員與財務的安全。

對視頻流中特定行為進行姿態(tài)識別分析檢測：對于有禁區(qū)闖入、異常事件等行為，自動報警定位，并多種方式傳達給最近的工作人員。基于大屏處理全過程呈現(xiàn)，縮短事件應急處理速度。

5. 實時視頻信息接入

通過與視頻系統(tǒng)連接，可實時查看各個子系統(tǒng)的現(xiàn)場視頻。聯(lián)動視頻信息還可以實時報警，并且記錄事件狀態(tài)。

二、基礎(chǔ)功能

曲線瀏覽

曲線支持自定義選點查看，能夠記憶上一次選點，分為實時和歷史瀏覽；

報警查詢

本功能用于瀏覽該站點下的所有報警信息，分為實時報警和歷史報警，支持導出和打印等功能；

報表查詢

報表支持自定義選點查詢，能夠記憶上一次選點，支持導出和打印等功能；

GIS地圖瀏覽

顯示當前站點的地理分布；

實時數(shù)據(jù)瀏覽

展示當前站點的所有實時數(shù)據(jù)，內(nèi)包含站點的圖片和地理坐標信息；

站點管理

該功能用于新建站點，包含站點名稱、描述、地理位置等內(nèi)容，并能夠綁定流程圖以及關(guān)聯(lián)文檔資料和攝像機等信息；

模型功能

本功能用于編輯物模型，以設備為對象，編輯該模型的屬性、事件和服務，如下說明：

計算引擎

該功能為數(shù)據(jù)計算使用，通過類VC簡化的腳本編寫，能夠獲取實時和歷史數(shù)據(jù)，進行計算、實現(xiàn)統(tǒng)計分析、邏輯控制等功能，例如：電量的計算、設備能效比的計算、設備OEE的計算等等。

該腳本服務支持多節(jié)點多線程并發(fā)運行，并且做到團隊間隔離，保證計算的穩(wěn)定性。

三、系統(tǒng)管理

菜單配置

支持菜單自由配置，以及資源的配置；

用戶管理

管理員根據(jù)需要創(chuàng)建用戶，并且花費用戶角色，分配用戶權(quán)限；

超級管理

可以自由的創(chuàng)建公司，并且分配管理員。

五、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺移動端應用

移動端采用力控MIP工業(yè)微信小程序，小程序能夠?qū)恿亟M態(tài)軟件和Fcloudcomm物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)對工控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)實時瀏覽和查詢，配合IoT工業(yè)云平臺實現(xiàn)設備遠程運維等功能。

并且可與工業(yè)現(xiàn)場的各品牌組態(tài)軟件、SCADA軟件對接，也能夠與現(xiàn)場的OPC、modbus等標準協(xié)議的設備對接，通過微信的小程序，實現(xiàn)移動終端對工業(yè)現(xiàn)場的設備或系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時瀏覽和查詢。通過手機小程序可查看濃度，流量，CO2產(chǎn)量數(shù)據(jù)，CO2累計產(chǎn)量數(shù)據(jù)，以及環(huán)境溫度、濕度等各類數(shù)據(jù)，同時可以查看設備所處狀態(tài)。

六、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺總結(jié)

智慧燃氣物聯(lián)網(wǎng)運維平臺構(gòu)建一個對燃氣濃度，流量，CO2產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進行實時監(jiān)控，動態(tài)分析，優(yōu)化控制，以及智能巡檢、視頻監(jiān)控、智能報警和應急處理等功能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)了各系統(tǒng)間的協(xié)同運作，消除了各模塊系統(tǒng)間的信息孤島，有效實現(xiàn)了IO與OT的融合，提高企業(yè)智能制造水平，加速企業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。