編者按：

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等新技術(shù)的飛速發(fā)展，以及I T與O T技術(shù)的進(jìn)一步融合，工業(yè)制造、城市交通、電力能源、農業(yè)等各大行業(yè)領(lǐng)域的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項復雜而龐大的系統工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應用，還需要系統化的集成創(chuàng )新。智慧系統解決方案是推廣普及智能化技術(shù)的關(guān)鍵手段，是促進(jìn)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(jìn)一步提升智慧產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域系統解決方案應用水平，現由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )、智能制造推進(jìn)合作創(chuàng )新聯(lián)盟、工業(yè)控制系統信息安全產(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(huì )主辦，《自動(dòng)化博覽》雜志社&控制網(wǎng)（fcfhome.com）承辦的“2018智慧系統解決方案征集”活動(dòng)已正式啟動(dòng)，面向全行業(yè)公開(kāi)征集智慧系統解決方案。本刊特開(kāi)設智慧系統解決方案專(zhuān)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(lái)已久，很多國家開(kāi)始將物聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展提升到國家戰略層面。近年，工業(yè)“物聯(lián)網(wǎng)”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(chǎn)業(yè)，深入開(kāi)發(fā)利用、整合有限信息資源，全面提升各項事業(yè)活動(dòng)效率和效能，打破傳統分散式、獨立式自動(dòng)化體系架構，結合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一體式智慧信息化管理系統，以實(shí)現現場(chǎng)設備無(wú)人值守，海量客戶(hù)信息資源整合及設備遠程運行協(xié)同管控，增加用戶(hù)體驗友好性等問(wèn)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(lián)網(wǎng)、大數據和知識自動(dòng)化的扁平自動(dòng)化體系架構，將傳統控制系統技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)深度融合，實(shí)現產(chǎn)品信息無(wú)縫互聯(lián)、設備狀況協(xié)同可控、資源管理全局優(yōu)化。

下圖為系統的網(wǎng)絡(luò )架構圖。

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eDCS（UWinDCS2100 easy Distributed Control System）實(shí)現產(chǎn)品信息無(wú)縫互聯(lián)、設備狀況協(xié)同可控、資源管理全局優(yōu)化；UW2103感知控制前端內置實(shí)時(shí)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(xié)議，獨立提供豐富的I/O通道，開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )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(dòng)化及極度分散型或廣域分散型的自動(dòng)化應用領(lǐng)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(wù)實(shí)時(shí)操作系統，采用多任務(wù)多線(xiàn)程組件結構設計，集云服務(wù)器專(zhuān)用模塊、物聯(lián)網(wǎng)站間數據共享模塊、WEB發(fā)布模塊、分布式實(shí)時(shí)數據庫、控制算法實(shí)時(shí)執行、圖形監控與實(shí)時(shí)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(shí)現工程服務(wù)與過(guò)程優(yōu)化的智慧云平臺。

4.1 客戶(hù)端遠程畫(huà)面監控

支持多樣客戶(hù)端遠程進(jìn)行畫(huà)面訪(fǎng)問(wèn)，系統基于WEB服務(wù)器將指定畫(huà)面指定數據進(jìn)行WEB發(fā)布，以實(shí)現流程組態(tài)畫(huà)面基于手機、電腦等客戶(hù)端集中遠程瀏覽、監控。保證數據的實(shí)時(shí)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(shí)現任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意人員（經(jīng)系統權限分配）遠程監測、控制現場(chǎng)設備，減少人員頻繁奔走現場(chǎng)，確保信息的實(shí)時(shí)性及可靠性，提高客戶(hù)體驗友好性。

4.2 工藝封裝技術(shù)

4.3 GIS追蹤定位

GIS追蹤定位系統結合專(zhuān)業(yè)的UWintech軟件平臺更直觀(guān)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(diǎn)，可快速形象的定位至指定地理位置；通過(guò)創(chuàng )新智能緩存，集群等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現服務(wù)器的高性能，高可靠性和高并發(fā)支持能力。并在服務(wù)的安全性，部署的易用性，可管理性，二次開(kāi)發(fā)能力等方面持續加強，滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求。

4.4 設備管理系統

（1）設備狀態(tài)監測系統

·設備運行實(shí)時(shí)數據監測：就現場(chǎng)各類(lèi)設備核心運行參數、通訊質(zhì)量戳進(jìn)行集中監控；

·設備運行歷史數據存儲：就現場(chǎng)各類(lèi)配套風(fēng)機、水泵、閥門(mén)等設備運行數據集中歷史存儲；

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

（2）設備報警運維系統

通過(guò)設備報警運維系統自動(dòng)報警、自動(dòng)推送，分級推送，設備運維人員可針對性實(shí)施設備運維工作，充分提高設備運維實(shí)時(shí)性及效率。設備運維信息集中匯總，線(xiàn)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(huà)報警自動(dòng)推送功能；

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

（3）設備管理優(yōu)化系統

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

·收集存儲現場(chǎng)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(yōu)化系統定期就歷史報警數據進(jìn)行自動(dòng)比對分析，統計設備高頻發(fā)生故障現場(chǎng)、及設備高頻故障參數；

·收集匯總存儲現場(chǎng)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(yōu)化管理系統

能耗優(yōu)化管理系統集云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能安全隔離網(wǎng)關(guān)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(shí)現公共建筑能耗監測信息化功能，并基于完整的用能在線(xiàn)綜合評價(jià)模型和節能量在線(xiàn)統計模塊逐步開(kāi)展能效測評、用能標準、能效公示、用能定額、節能服務(wù)等各項業(yè)務(wù)。

5 UW工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特色

（1）高并發(fā)，低流量，強實(shí)時(shí)

采用分布式處理架構，單服務(wù)器大量設備并發(fā)接入，支持服務(wù)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(shù)，大幅降低數據流量，提高數據實(shí)時(shí)性。

（2）高安全，高可靠

提供工業(yè)級安全接入，加密傳輸，數據云端冗余備份；實(shí)現數據多層防護，構建安全可靠的工業(yè)數據接入環(huán)境；支持多權限訪(fǎng)問(wèn)，安全登錄等機制；支持私有云自主部署建設，確保用戶(hù)數據安全。

（3）省時(shí)，易用

基于多領(lǐng)域工程對象模型的開(kāi)發(fā)平臺，通過(guò)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(shí)現行業(yè)工程程序自動(dòng)生成與更新復用，編程效率提高80%；

智能調理技術(shù)，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(lèi)型，自診斷自校正；靈活適應現場(chǎng)設備多樣化柔性輸入輸出需求。

（4）高開(kāi)放，強兼容

開(kāi)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(fǎng)問(wèn)接口，便于用戶(hù)利用VC++、VB、net等進(jìn)行個(gè)性二次開(kāi)發(fā)，接口簡(jiǎn)單易用，界面簡(jiǎn)潔友好。

（5）全自主可控

平臺自主權最大程度交給客戶(hù)，無(wú)需用戶(hù)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(wù)器部署方式，使用戶(hù)真正做到我的數據我做主。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年10月刊