設備遠程運維系統(tǒng)-HDRS設備云遠程綜合管理平臺的開發(fā)與應用
HDRS設備云遠程綜合管理平臺是湖南華辰智通專門針對PLC等工業(yè)控制器的遠程綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以云為基礎可以遠程隨時了解其銷售出去的設備運行狀態(tài)，設備所處位置等實時數(shù)據(jù)，一旦設備發(fā)生故障或者即將發(fā)生故障，系統(tǒng)為以短信，郵件等多種方式為用戶或最終客戶提供相關的報警或預警。能實現(xiàn)設備的遠程故障檢測、設備定位、設備遠程管理、遠程監(jiān)控的功能，還能實現(xiàn)設備運行數(shù)據(jù)的遠程傳輸以及修改，設備固件上下載等功能。
硬件部分：
采用新型工業(yè)安全通訊網(wǎng)關-HINET
工業(yè)智能網(wǎng)關。相較于目前普遍使用的DTU/RTU產(chǎn)品，該網(wǎng)關具有接口豐富、環(huán)境適應性強、安全可靠等特點；
目前大多數(shù)DTU/RTU采用透傳和單一的通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸，而HINET智能網(wǎng)關是一個集成多種互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，面向工業(yè)領域的設備通訊終端產(chǎn)品。HINET智能網(wǎng)關12年批量進入市場，是國內(nèi)最早的工業(yè)用途安全智能網(wǎng)關之一，也是目前市場占有率前十的工業(yè)智能網(wǎng)關。
HINET智能網(wǎng)關具備雙以太網(wǎng)口，雙RS232串口，可以接入現(xiàn)場95%以上的設備。其包含的3G、4G、WIFI、有線網(wǎng)絡等多種互聯(lián)網(wǎng)接入方式，可以適應各種網(wǎng)絡應用環(huán)境，提供隨處可得的安全通訊鏈路。為設備的信息化管理提供高速的數(shù)據(jù)通道，為整個系統(tǒng)各功能得以實現(xiàn)提供安全可靠的保障和堅實的基礎。
HINET智能網(wǎng)關采用全工業(yè)化硬件設計平臺，結合先進的軟件功能，自帶防火墻，自帶軟硬件看門狗，通訊鏈路采用128位RSA加密算法，使得企業(yè)能夠在最小的投資范圍內(nèi)快速建設規(guī)模化的工業(yè)設備通訊網(wǎng)絡，為客戶提供包含數(shù)據(jù)、語音、視頻在內(nèi)的多業(yè)務通道。
軟件部分：
采用先進的數(shù)據(jù)采集模式：
由于目前工控設備廠商都相對比較封閉，各家通訊接口、通訊協(xié)議，自控系統(tǒng)均不統(tǒng)一，比如西門子采用PPI/MPI、PROFINET、PROFIBUS/DP等通訊協(xié)議，三菱采用CC-LINK等協(xié)議，且各家協(xié)議都沒有多少公開的資料可查，在此之前一般都是采用OPC等中間件來實現(xiàn)不同自控設備的數(shù)據(jù)采集和匯集。而這種采集方式極大受限于第三方控件，同時數(shù)據(jù)采集模式必須是主動請求式的，也就是說服務器獲取的每條數(shù)據(jù)都是服務器發(fā)送數(shù)據(jù)請求后得到的，這對服務器負載要求極高。
DTU方式數(shù)據(jù)采集和傳輸
而本項目中依靠HINET智能網(wǎng)關的協(xié)議解析能力，在網(wǎng)關內(nèi)部選擇對應的通訊協(xié)議，將需要采集的數(shù)據(jù)點預先設置到網(wǎng)關中，然后依靠網(wǎng)關的協(xié)議處理和數(shù)據(jù)采集能力將采集到的數(shù)據(jù)定時主動上傳到中心服務器，服務器只被動接收網(wǎng)關上傳的數(shù)據(jù)即可，這種方式極大的降低的服務器的通訊負載，為服務器輕量化、大規(guī)模設備數(shù)據(jù)采集、大規(guī)模數(shù)據(jù)并發(fā)提供了可靠基礎。
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸方式
采用先進數(shù)據(jù)庫結構
傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)中，使用最多的是關系型數(shù)據(jù)庫，如mysql、Oracle等。但是經(jīng)過長期現(xiàn)場測試和驗證發(fā)現(xiàn)，關系型數(shù)據(jù)庫并不適合工業(yè)大規(guī)模數(shù)據(jù)實時寫入的現(xiàn)場。因此，在本系統(tǒng)中采用了采用關系型數(shù)據(jù)庫結合非關系數(shù)據(jù)庫的方式，因為工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)大多數(shù)采用實時自動寫入的方式，前端采用非關系數(shù)據(jù)庫可以保證文檔數(shù)據(jù)庫的實時性，同時基于非關系數(shù)據(jù)庫支持大量I/O吞吐、支持分布式數(shù)據(jù)挖掘（云計算數(shù)據(jù)挖掘）的特性，保證現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的及時寫入，最大程度降低數(shù)據(jù)丟包風險，同時也保證后期以較低代價實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的分布式布局。經(jīng)過非關系數(shù)據(jù)庫處理后的歷史數(shù)據(jù)再分類存入關系型數(shù)據(jù)庫，最大程度保證數(shù)據(jù)的真實性以及架構的穩(wěn)定性。
數(shù)據(jù)處理框架上也是采用ThinkPHP5 +MongoDB +Redis +Workerman等一系列成熟大數(shù)據(jù)計算框架，提供系統(tǒng)分布式彈性建設的基礎能力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，保證大數(shù)據(jù)并發(fā)和大規(guī)模設備及用戶接入。
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理架構
HDRS設備云遠程綜合管理平臺項目實施
數(shù)據(jù)采集方面
截止目前HINET工業(yè)智能網(wǎng)關已經(jīng)進入了第五代產(chǎn)品，穩(wěn)定性、可靠性得到進一步提升， HINET智能網(wǎng)關作為本系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)采集端，主要為解決工業(yè)設備聯(lián)網(wǎng)以及設備通訊接口和協(xié)議不開放、不統(tǒng)一的難題，方便企業(yè)不同地點、不同型號、不同批次的設備統(tǒng)一的通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、全網(wǎng)通4G等網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)接入以及進行數(shù)據(jù)采集和共享。
HINET智能網(wǎng)關已在全球數(shù)十個國家2000多個現(xiàn)場得到應用，包括亞洲的印度、泰國、越南、印度尼西亞，歐洲的德國、意大利，大洋洲的澳大利亞、新西蘭，南美洲的巴西、厄瓜多爾，北美洲的美國、加拿大，非洲的沙特、尼日利亞等。通過HINET VPN OVER P2P的通訊架構為設備建立近乎本地化的操作體驗。
同時，HINET智能網(wǎng)關支持市面上95%以上的PLC的接入，包括西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、松下、臺達、和利時、匯川、信捷、永宏、海為、海得、AB、ABB等。支持90%以上的PLC的通訊協(xié)議解析，包括西門子全系列PLC、歐姆龍、三菱、松下、施耐德、臺達、AB等等，支持統(tǒng)一集中采集各型號PLC的數(shù)據(jù)，為企業(yè)建立更加智能化的設備運維服務云平臺。
HDRS設備云遠程綜合管理平臺開發(fā)內(nèi)容
l 設備接入，設備可以在不同的可聯(lián)網(wǎng)的地點方便的接入平臺。
l 設備參數(shù)采集，將控制器通訊協(xié)議嵌入現(xiàn)場通訊網(wǎng)關，通過現(xiàn)場工業(yè)智能網(wǎng)關將數(shù)據(jù)進行預處理，然后打包到到云服務器。
l 設備配置，設定狀態(tài)值的正常范圍，超出范圍時即為異常狀態(tài)、設置異常狀態(tài)的告警級別、告警時限和告警方式（短信、郵件、系統(tǒng)內(nèi)告警）。
l 設備告警，系統(tǒng)檢測到設備有異常狀態(tài)，獲取狀態(tài)的告警級別、告警時限和告警方式發(fā)起告警通知。
l 設備的狀態(tài)查詢和控制，包括對設備的實時和一段時間內(nèi)的歷史狀態(tài)查詢、向設備發(fā)送控制命令并返回結果。
l 設備的程序更新，用戶可以遠程對設備進行編程和調(diào)試。
l 設備訪問權限的控制，可以設定權限以限制用戶對設備的訪問。
l 用戶登錄的安全認證。
l 設備的安全認證。
l 提供監(jiān)控墻、PC、各類移動終端設備形式提供平臺訪問
l 能耗或其他關聯(lián)智能設備集成
l 多維度報表查詢分析、各類圖表展示、大數(shù)據(jù)分析為決策提供參考
建立了產(chǎn)品即服務的新型盈利模式
自從
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0+智能制造被提出以后，產(chǎn)品即服務的理念被廣大設備制造商所接受，而本系統(tǒng)即是產(chǎn)品即服務的一個嘗試。設備出售給客戶后，和客戶建立的不再是簡單的買賣關系，而是長期持續(xù)性服務與被服務的關系，包括為客戶建立更加信息化、智能化的設備維護體系，通過數(shù)據(jù)收集幫助用戶提高產(chǎn)量，幫助用戶提高能源利用率等等。而這些都是建立在主動獲取設備信息后才能得到的。相比傳統(tǒng)買賣關系，產(chǎn)品即服務的模式，廠家具有更強的主動性，用戶粘性也更大。
其他設備制造商也可借鑒企業(yè)的成功經(jīng)驗，進行產(chǎn)品即服務模式的探索。甚至可給其他設備制造商創(chuàng)造新型的盈利模式。
