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編者按：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術的飛速發(fā)展，以及I T與O T技術的進一步融合，工業(yè)制造、城市交通、電力能源、農(nóng)業(yè)等各大行業(yè)領域的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢。推進各領域向智慧化發(fā)展是一項復雜而龐大的系統(tǒng)工程，既需要單一技術與裝備的突破應用，還需要系統(tǒng)化的集成創(chuàng)新。智慧系統(tǒng)解決方案是推廣普及智能化技術的關鍵手段，是促進各行業(yè)智能化水平提升的核心。

為深化智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進一步提升智慧產(chǎn)業(yè)各領域系統(tǒng)解決方案應用水平，現(xiàn)由中國自動化學會、智能制造推進合作創(chuàng)新聯(lián)盟、工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會主辦，《自動化博覽》雜志社&控制網(wǎng)（www.dlhxzk.com.cn）承辦的“2018智慧系統(tǒng)解決方案征集”活動已正式啟動，面向全行業(yè)公開征集智慧系統(tǒng)解決方案。本刊特開設智慧系統(tǒng)解決方案專欄，刊發(fā)其中優(yōu)秀的解決方案以饗讀者。

1 項目背景

“智慧地球”概念提出由來已久，很多國家開始將物聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略層面。近年，工業(yè)“物聯(lián)網(wǎng)”變革浪潮在國內(nèi)持續(xù)升溫，為支持“智能制造”國家新型戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)，深入開發(fā)利用、整合有限信息資源，全面提升各項事業(yè)活動效率和效能，打破傳統(tǒng)分散式、獨立式自動化體系架構(gòu)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術建立一體式智慧信息化管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)現(xiàn)場設備無人值守，海量客戶信息資源整合及設備遠程運行協(xié)同管控，增加用戶體驗友好性等問題迫在眉睫。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

UW智慧云+UW系列分布式智能感知控制器與系統(tǒng)采用基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和知識自動化的扁平自動化體系架構(gòu)，將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)技術與物聯(lián)網(wǎng)信息技術深度融合，實現(xiàn)產(chǎn)品信息無縫互聯(lián)、設備狀況協(xié)同可控、資源管理全局優(yōu)化。

下圖為系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu)圖。

3 UW2100通用型感知控制智能前端

UW2100 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)eDCS（UWinDCS2100 easy Distributed Control System）實現(xiàn)產(chǎn)品信息無縫互聯(lián)、設備狀況協(xié)同可控、資源管理全局優(yōu)化；UW2103感知控制前端內(nèi)置實時控制功能，帶有通用模擬輸入通道、數(shù)字量可配置輸入或輸出通道，含有2路RS485接口，支持ModbusRTU主從站協(xié)議，獨立提供豐富的I/O通道，開放的網(wǎng)絡通訊功能、強大的本地控制運算功能；適合于工業(yè)裝備配套自動化及極度分散型或廣域分散型的自動化應用領域。

4 UWNTEK云平臺

具有完全自主知識產(chǎn)權的UWinTech控制工程應用軟件平臺，基于Windows XP/Win7多任務實時操作系統(tǒng)，采用多任務多線程組件結(jié)構(gòu)設計，集云服務器專用模塊、物聯(lián)網(wǎng)站間數(shù)據(jù)共享模塊、WEB發(fā)布模塊、分布式實時數(shù)據(jù)庫、控制算法實時執(zhí)行、圖形監(jiān)控與實時操作、海量歷史數(shù)據(jù)庫、報警記錄與事件記錄、工程設計文檔支持等功能于一體，實現(xiàn)工程服務與過程優(yōu)化的智慧云平臺。

4.1 客戶端遠程畫面監(jiān)控

支持多樣客戶端遠程進行畫面訪問，系統(tǒng)基于WEB服務器將指定畫面指定數(shù)據(jù)進行WEB發(fā)布，以實現(xiàn)流程組態(tài)畫面基于手機、電腦等客戶端集中遠程瀏覽、監(jiān)控。保證數(shù)據(jù)的實時性及準確性，極大地提高了設備維護效率，降低人力成本。真正實現(xiàn)任意時間、任意地點、任意人員（經(jīng)系統(tǒng)權限分配）遠程監(jiān)測、控制現(xiàn)場設備，減少人員頻繁奔走現(xiàn)場，確保信息的實時性及可靠性，提高客戶體驗友好性。

4.2 工藝封裝技術

4.3 GIS追蹤定位

GIS追蹤定位系統(tǒng)結(jié)合專業(yè)的UWintech軟件平臺更直觀展現(xiàn)UW2100智能感知控制器位于全國各區(qū)域分布及使用情況。系統(tǒng)支持地圖功能，可快速定位至省、市、縣、及項目地點，可快速形象的定位至指定地理位置；通過創(chuàng)新智能緩存，集群等關鍵技術，實現(xiàn)服務器的高性能，高可靠性和高并發(fā)支持能力。并在服務的安全性，部署的易用性，可管理性，二次開發(fā)能力等方面持續(xù)加強，滿足客戶個性化需求。

4.4 設備管理系統(tǒng)

（1）設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

·設備運行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測：就現(xiàn)場各類設備核心運行參數(shù)、通訊質(zhì)量戳進行集中監(jiān)控；

·設備運行歷史數(shù)據(jù)存儲：就現(xiàn)場各類配套風機、水泵、閥門等設備運行數(shù)據(jù)集中歷史存儲；

·設備運維云服務器：海量分散設備運行參數(shù)、通訊質(zhì)量戳等數(shù)據(jù)集中存儲至中央云服務器，為大數(shù)據(jù)分析、運維優(yōu)化策略提供基礎數(shù)據(jù)支持。

（2）設備報警運維系統(tǒng)

通過設備報警運維系統(tǒng)自動報警、自動推送，分級推送，設備運維人員可針對性實施設備運維工作，充分提高設備運維實時性及效率。設備運維信息集中匯總，線上登記，提高運維工作效率，信息上下傳效率，規(guī)范管理措施，降低運維成本。

·報警信息推送系統(tǒng)：系統(tǒng)支持短信、郵件、電話報警自動推送功能；

·故障消除信息推送：系統(tǒng)支持短信、郵件電話報警消除信息自動推送功能。

（3）設備管理優(yōu)化系統(tǒng)

通過設備管理優(yōu)化系統(tǒng)的建立，分析設備故障發(fā)生數(shù)據(jù)，得出故障頻發(fā)地區(qū)，大概率出故障設備，綜合分析，就分析結(jié)果提出優(yōu)化設備升級管理策略。通過設備管理優(yōu)化系統(tǒng)，可綜合分析現(xiàn)場、及設備狀況，得出同類設備事宜、敏感工作環(huán)境，得出設備優(yōu)化使用、維護方案。

·收集存儲現(xiàn)場設備報警信息，構(gòu)建設備運行數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)庫，基于設備管理優(yōu)化系統(tǒng)定期就歷史報警數(shù)據(jù)進行自動比對分析，統(tǒng)計設備高頻發(fā)生故障現(xiàn)場、及設備高頻故障參數(shù)；

·收集匯總存儲現(xiàn)場維修后故障恢復狀況，記錄設備維護團隊故障解決次數(shù)，得出年度維護頻率。

4.5 能耗優(yōu)化管理系統(tǒng)

能耗優(yōu)化管理系統(tǒng)集云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術、智能安全隔離網(wǎng)關于一體，基于廣域分層分布式拓補結(jié)構(gòu)。具有安全性高、可靠性強、效率高、共享度高的特色。該平臺基于強大的公共建筑能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)公共建筑能耗監(jiān)測信息化功能，并基于完整的用能在線綜合評價模型和節(jié)能量在線統(tǒng)計模塊逐步開展能效測評、用能標準、能效公示、用能定額、節(jié)能服務等各項業(yè)務。

5 UW工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術特色

（1）高并發(fā)，低流量，強實時

采用分布式處理架構(gòu)，單服務器大量設備并發(fā)接入，支持服務器集群和負載均衡，感知控制智能前端本地協(xié)議通訊解析后差異化推送技術，大幅降低數(shù)據(jù)流量，提高數(shù)據(jù)實時性。

（2）高安全，高可靠

提供工業(yè)級安全接入，加密傳輸，數(shù)據(jù)云端冗余備份；實現(xiàn)數(shù)據(jù)多層防護，構(gòu)建安全可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)接入環(huán)境；支持多權限訪問，安全登錄等機制；支持私有云自主部署建設，確保用戶數(shù)據(jù)安全。

（3）省時，易用

基于多領域工程對象模型的開發(fā)平臺，通過建立典型控制工程模型庫、控制方法庫、顯示界面庫，以重構(gòu)的模式構(gòu)建工程運行程序，實現(xiàn)行業(yè)工程程序自動生成與更新復用，編程效率提高80%；

智能調(diào)理技術，支持模擬量（電壓/電流/熱電阻/熱電偶）通用輸入，支持數(shù)字量通用輸入/輸出，軟件選擇信號類型，自診斷自校正；靈活適應現(xiàn)場設備多樣化柔性輸入輸出需求。

（4）高開放，強兼容

開放式體系架構(gòu)，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等標準；以OLE、COM、DCOM、API等多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用VC++、VB、net等進行個性二次開發(fā)，接口簡單易用，界面簡潔友好。

（5）全自主可控

平臺自主權最大程度交給客戶，無需用戶采用云平臺中轉(zhuǎn)方式管理設備，采集數(shù)據(jù)。支持阿里云（公有云）或公司自己搭建（私有云）兩種云服務器部署方式，使用戶真正做到我的數(shù)據(jù)我做主。

摘自《自動化博覽》2018年10月刊