一種工業物聯網解決方案簡介

翁疆

福建華電電力工程公司

一種工業物聯網解決方案簡介

翁疆

福建華電電力工程公司

工業物聯網是工業系統與互聯網，以及高級計算、分析、傳感技術的高度融合，也是工業生產加工過程與物聯網技術的高度融合。本文通過介紹艾默生工業物聯網解決方案Plantweb數字生態系統的打造，以及如何通過切實可行的方式分階段打造基于工業物聯網的智能電廠，使讀者對工業物聯網的解決方案有初步的了解。

工業物聯網；數字生態系統；智能電廠；解決方案

一、前言

工業物聯網是工業系統與互聯網，以及高級計算、分析、傳感技術的高度融合，也是工業生產加工過程與物聯網技術的高度融合。它將制造業生產、監控、企業管理、供應鏈以及客戶反饋等信息系統融為一體，通過數據中心對不同渠道的數據進行智能處理，從而提高生產效率，產品質量和用戶滿意度。

物聯網地位逐漸被提升還體現在各國促進產業升級的戰略中，德國的“工業4.0”、美國的“先進制造業國家戰略計劃”、日本的“科技工業聯盟”、英國的“工業2050戰略”以及中國的“中國制造2025”……

然而，工業物聯網系統中涉及的工業生產設備，對系統響應的實時性要求高。控制系統中的主機設備系統老舊，更新困難。這使得其與其他產業的物聯網相比，工業物聯網的構建難度和安全防護技術的挑戰會更大。

基于此，搭建生產、管理、客戶等各個環節的智能網絡，實現設備與網絡的融合，最終形成完整的智能神經網絡，已經成為當下重要的智能規劃藍圖。而這個藍圖的實現，需要成熟的智能技術及方案支持。基于這個目標，各企業紛紛布局工業物聯網，并推出自己的物聯網解決方案，占領物聯網的制高點，如華為、阿里、研華、SIEMENS等國內外的著名廠家都在推出屬于自己的物聯網解決方案。

二、Plantweb數字生態系統方案介紹

本人有幸應邀參加艾默生工業物聯網智能工程用戶大會，了解艾默生公司介紹工業物聯網解決方案Plantweb數字生態系統的打造，以及如何通過切實可行的方式分階段打造基于工業物聯網的智能電廠，并觀看了艾默生工業物聯網解決方案新技術的demo演示。

艾默生PLANTWEB數字生態系統方案大致可分為數據、安全、應用及服務四個部分，下面對其架構組成進行詳細介紹。

（一）數據層

普適測量（PervasiveSensing）作為數據智能感知，通過易于安裝和維護的新一代傳感器，如無線非侵入式表面溫度測量、無線腐蝕監測等一次元件，以及適用于腐蝕監測、中壓電氣保護和危險氣體泄漏檢測等領域的新型傳感技術，實現工業網絡中的無線通信；

（二）安全層

SecureFirstMile接入端數據安全傳輸技術，實現數據從受保護的控制和操作系統（OT）到云環境（IT）的接入。該產品組合包括一系列安全服務、網關和數據單向傳輸技術，確保專家能夠立即獲得他們所需的信息。

（三）應用層

該層級包含信息平臺、顧問系統、設備管理平臺及移動應用。

（1）PlantwebInsight信息平臺可集成各種設備狀態監測軟件，可獨立于現有業務系統和DCS運行，并為工業物聯網提供一個簡單而強大接入點。

（2）PlantwebAdvisor顧問系統是集成的分析專家應用軟件，用于設備資產健康、性能建模和全廠范圍內的能源優化。目前包括HealthAdvisor（機械設備顧問）,、PerformanceAdvisor（工廠性能顧問）和EnergyAdvisor（能源顧問）三個應用，用于整個企業范圍的設備和能源分析。這些應用以廣為使用的OSIsoftPISystem規模可變的開放數據結構為平臺，當用戶尋求更高級、更集成的分析環境時，可以輕松方便地將PlantwebInsight信息平臺中的應用軟件升級和擴展到PlantwebAdvisor。

（3）AMSARES設備管理平臺，可將多個業務系統中的設備健康狀態數據整合到一起，并根據企業工作人員的不同職責和需求將數據推送到他們的電腦和移動設備上。

（4）AlwaysMobiles實現移動應用，利用AMSTrex設備通訊器、DeltaV移動應用及AMSAssetView基于職能的警報系統等軟硬件工具，使工作地點不固定的專業人員能夠隨時隨地訪問與其職能相關的工具、分析和操作界面。

（四）服務層

該層級包含遠程支持服務及微軟Azure云服務。

（1）ConnectedServices遠程支持服務是指支持工業物聯網的云服務，可用于實時監測重要設備資產的健康狀況、能源消耗以及其它和運營相關的應用。相關方面技術專家可以對用戶的設備資產、運營性能、具有優先級的維修以及設備狀態趨勢進行連續監測，并提供報告。

（2）微軟Azure云服務，是將基于云的MicrosoftAzure物聯網套件進行了標準化，以實現ConnectedServices遠程支持服務，使得Plantweb數字生態系統能夠提供一個安全、靈活的平臺，從而實現與企業內部云網絡和第三方云服務連接。

三、結束語

我們正在進入一個全新的時代，物聯網是當今時代推動世界高速發展的重要技術動力。如今，物聯網技術已進入實際應用階段，切切實實成為企業降低運營成本，提高生產效率，進而提升綜合競爭力的重要手段。現代化電廠可以通過利用工業物聯網技術將傳統發電設備、控制設備以及耗能設備接入云端服務平臺，在海量數據收集分析的基礎上，實現發電廠設備在線診斷、耗能設備能耗優化、事故預報、機組優化運行等功能，通過互聯互通以及實時的數字化的展示最終實現智能電廠。基于工業物聯網的智能電廠必將給傳統發電行業帶來巨大變革，對促進傳統發電廠升級為工業4.0起到關鍵作用。

[1]趙正聰.基于物聯網的火電廠廠用電能效管理系統[J].智能計算機與應用，2013，3（5）：66-69.

[2]匿名.工業4.0時代物聯網“智造”第四次工業革命[J].電子世界，2016（5）：12-13.

[3]艾默生自動化解決方案[M].艾默生過程控制有限公司, 2016.

[4]陳世和，張曦.基于工業4.0的智能電站控制技術[J].自動化博覽,2015（9）：42-50

翁疆（1976-），男，漢族，福建莆田人，本科，高級工程師，福建華電電力工程有限公司，研究方向：火電廠熱控自動化。