力控ThingNet智慧运维云平台水务环保行业应用案例

一、系统概述

某环保科技股份有限公司成立于2007年，为提供先进环保技术装备、系统集成与环境问题整体解决方案的高新技术企业。在全国有着大量设备的产出与站点运维。但目前各站点运维都是处于孤立状态，集团无法获知各运维站点的实时情况，对现场设备损耗、维保情况跟进不够实时，耗费大量人力和物理在运维站点上。以应用智能系统速率高、实时性强、稳定高效等特点，将污水监测以及污水处理系统与物联网相结合，实现远程监控、运维和数据分析等功能，达到改善生态环境，实现环境协调与可持续发展的目标。为解决客户运维需求，结合当前的“工业4.0”和物联网等相关技术下，依托于力控的工业云边端软硬件产品，特设计了该平台，解决目前痛点问题。

二、项目需求

2.1 项目整体需求

该平台主要是污水处理厂的远程监控运维，重要控制逻辑和水厂各传感器均已接入现场PLC设备，运营站点分布在全国各地，通过建设运维平台和其他辅助功能实现对污水处理设备的远程实时监控与情细化管理，达到规管理、节能降耗、减员增效的目的。

2.2 项目设计架构

本项目中，25个运营站点为已建设好污水处理厂。各现场控制设设备为西门子不同系列型号PLC，预留有工业交换机。使用FcloudComm边缘网关通过以太网形式对PLC进行数据采集。采集数据通过4G方式上传至云服务器，云平台对数据进行解析和存储展示。支持实时和历史数据的传输，以及断线缓存功能。

项目中使用六台服务器，功能清单如下：

负载均衡服务器：平台接入设备数量较多时，云平台实时在线的负载均衡模块会实时监测每一台分析仪设备的连接请求，通过系统设计的负载均衡机制能够均衡分担数据连接，保证实现设备的最优网络连接，亦可保证后期的可扩充性和稳定、可靠性。

接口机服务器1和2：两台接口机服务器用来获取现场设备上传的数据信息进行解析和分类存储。

MySQL服务器：MySQL数据库是关系型数据库，负责存储运维、工单、用户等业务型数据。

TimescaleDB服务器：TimescaleDB数据库为物联网时序型数据库，负责存储现场生产型数据，如监测设备运行过程中的各项参数、电流、PH、流量和温度等生产过程数据。

WEB服务器：提供web网页浏览服务，用户通过浏览器使用平台各项功能。

三、系统功能

3.1 系统组成

本系统主要由三部分组成：FcloudComm边缘网关、ThingNet智慧运维云平台和MIP工业小程序。

FcloudComm边缘网关：完成现场设备的数据采集、数据清洗、边缘计算等功能，并通过4G的方式将数据加密传输至云端，支持远程配置、边缘计算等功能。

ThingNet智慧运维云平台：作为本方案中的核心层，提供数据远程监控模块，包含数据可视化、流程图、实时数据，曲线报表，报警和报警推送等功能。设备运维模块，包含巡检，工单和资产台账等功能。系统配置模块，包含大屏显示和流程图组态、以及用户管理等相关后台配置功能。

MIP工业小程序：专为移动应用而打造，依托于微信，提供移动端的数据浏览、数据查询和报警推送等基本功能，以及巡检，工单的执行等运维功能，简单快捷的扩展工业监控现场的移动应用功能。

以上为系统的基础功能，也可以根据每一应用场景的差异定制化业务功能，如：数据统计分析、预测性维护等特殊性功能，边缘网关将数据上传至平台的同时，也支持将数据同时传送至其他平台或者数据库。

3.2 功能介绍

• 三维可视化站点演示

客户选取一个典型运营站点做3D可视化，嵌入到平台内，支持实景模型与实时数据相融合，支持全景旋转，可以直观观看与现场

1:1场景还原和现场实际设备的运行数据。

• 驾驶舱大屏

驾驶舱大屏提供总览信息，展示监测设备状态、在线离线率、报警统计、状态统计、能耗统计和企业决策等。

• 流程图

平台提供基础图元、以及各种图库工选择，用户通过配置能够通过拖拽组态出每一个监测设备的流程图界面，显示设备实时运行状态，如设备工作状态、水质的PH值、浊度和氨氮度等各项参数。支持数据下置、按钮和指示灯等功能和控件。

• GIS地图

支持GIS地图显示，展示当前每台监测设备的位置、状态等信息，支持地图缩放、标注、热点和查询等功能。

• 曲线和报表

曲线和报表查询功能，用户能够自由选择需要查询是数据，查询结果可以打印和导出，其中曲线支持多数据多时间段自定义对比功能。

• 报警

报警功能会根据预先设定的报警限值进行报警判别，一旦发生报警则向云平台推送报警信息，用于报警存储，同时将报警推送给响应的用户。

• 用户管理

用户账户由后台管理员统一分配，不需要用户自己注册账户。根据客户管辖区域不同，分配不同权限，实现总部管理各级站点，站点拥有查看本站管辖区域设备权限。

四、应用总结

力控智慧运维云平台，为环保行业设备制造商及运营单位赋能，实现对各运营站点的全方位管理与控制。通过对过程数据，生产数据，企业运维数据的打通，实现了企业从站端到人员，再到公司的闭环管理。提高了企业管理效率，降低企业用人成本，真正意义上实现开源节流。助力企业完成数字化转型。

本次方案结合力控云-边-端一体化理念，实现了从站端到企业的数据管理，站端到员工的权限管理，企业到员工的运维管理。平台数据展示及可视化分析为企业远程管控及营销推广赋能，成为企业对外宣传的名片。