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編者按：

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

為深化智慧產業發展，進一步提升智慧產業各領域系統解決方案應用水平，現由中國自動化學會、智能制造推進合作創新聯盟、工業控制系統信息安全產業聯盟、邊緣計算產業聯盟、中國儀器儀表行業協會主辦，《自動化博覽》雜志社&控制網（www.dlhxzk.com.cn）承辦的“2018智慧系統解決方案征集”活動已正式啟動，面向全行業公開征集智慧系統解決方案。本刊特開設智慧系統解決方案專欄，刊發其中優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網的研究和發展提升到國家戰略層面。近年，工業“物聯網”變革浪潮在國內持續升溫，為支持“智能制造”國家新型戰略型產業，深入開發利用、整合有限信息資源，全面提升各項事業活動效率和效能，打破傳統分散式、獨立式自動化體系架構，結合物聯網技術建立一體式智慧信息化管理系統，以實現現場設備無人值守，海量客戶信息資源整合及設備遠程運行協同管控，增加用戶體驗友好性等問題迫在眉睫。

2 系統架構

UW智慧云+UW系列分布式智能感知控制器與系統采用基于物聯網、大數據和知識自動化的扁平自動化體系架構，將傳統控制系統技術與物聯網信息技術深度融合，實現產品信息無縫互聯、設備狀況協同可控、資源管理全局優化。

下圖為系統的網絡架構圖。

3 UW2100通用型感知控制智能前端

UW2100 工業物聯網控制系統eDCS（UWinDCS2100 easy Distributed Control System）實現產品信息無縫互聯、設備狀況協同可控、資源管理全局優化；UW2103感知控制前端內置實時控制功能，帶有通用模擬輸入通道、數字量可配置輸入或輸出通道，含有2路RS485接口，支持ModbusRTU主從站協議，獨立提供豐富的I/O通道，開放的網絡通訊功能、強大的本地控制運算功能；適合于工業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，采用多任務多線程組件結構設計，集云服務器專用模塊、物聯網站間數據共享模塊、WEB發布模塊、分布式實時數據庫、控制算法實時執行、圖形監控與實時操作、海量歷史數據庫、報警記錄與事件記錄、工程設計文檔支持等功能于一體，實現工程服務與過程優化的智慧云平臺。

4.1 客戶端遠程畫面監控

支持多樣客戶端遠程進行畫面訪問，系統基于WEB服務器將指定畫面指定數據進行WEB發布，以實現流程組態畫面基于手機、電腦等客戶端集中遠程瀏覽、監控。保證數據的實時性及準確性，極大地提高了設備維護效率，降低人力成本。真正實現任意時間、任意地點、任意人員（經系統權限分配）遠程監測、控制現場設備，減少人員頻繁奔走現場，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追蹤定位系統結合專業的UWintech軟件平臺更直觀展現UW2100智能感知控制器位于全國各區域分布及使用情況。系統支持地圖功能，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；通過創新智能緩存，集群等關鍵技術，實現服務器的高性能，高可靠性和高并發支持能力。并在服務的安全性，部署的易用性，可管理性，二次開發能力等方面持續加強，滿足客戶個性化需求。

4.4 設備管理系統

（1）設備狀態監測系統

·設備運行實時數據監測：就現場各類設備核心運行參數、通訊質量戳進行集中監控；

·設備運行歷史數據存儲：就現場各類配套風機、水泵、閥門等設備運行數據集中歷史存儲；

·設備運維云服務器：海量分散設備運行參數、通訊質量戳等數據集中存儲至中央云服務器，為大數據分析、運維優化策略提供基礎數據支持。

（2）設備報警運維系統

通過設備報警運維系統自動報警、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，規范管理措施，降低運維成本。

·報警信息推送系統：系統支持短信、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）設備管理優化系統

通過設備管理優化系統的建立，分析設備故障發生數據，得出故障頻發地區，大概率出故障設備，綜合分析，就分析結果提出優化設備升級管理策略。通過設備管理優化系統，可綜合分析現場、及設備狀況，得出同類設備事宜、敏感工作環境，得出設備優化使用、維護方案。

·收集存儲現場設備報警信息，構建設備運行數據大數據庫，基于設備管理優化系統定期就歷史報警數據進行自動比對分析，統計設備高頻發生故障現場、及設備高頻故障參數；

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

4.5 能耗優化管理系統

能耗優化管理系統集云計算、物聯網技術、智能安全隔離網關于一體，基于廣域分層分布式拓補結構。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測數據庫，實現公共建筑能耗監測信息化功能，并基于完整的用能在線綜合評價模型和節能量在線統計模塊逐步開展能效測評、用能標準、能效公示、用能定額、節能服務等各項業務。

5 UW工業物聯網技術特色

（1）高并發，低流量，強實時

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

（2）高安全，高可靠

提供工業級安全接入，加密傳輸，數據云端冗余備份；實現數據多層防護，構建安全可靠的工業數據接入環境；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，確保用戶數據安全。

（3）省時，易用

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

智能調理技術，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，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，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方式管理設備，采集數據。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據我做主。

摘自《自動化博覽》2018年10月刊