一种工业物联网解决方案简介

翁疆

福建华电电力工程公司

一种工业物联网解决方案简介

翁疆

福建华电电力工程公司

工业物联网是工业系统与互联网，以及高级计算、分析、传感技术的高度融合，也是工业生产加工过程与物联网技术的高度融合。本文通过介绍艾默生工业物联网解决方案Plantweb数字生态系统的打造，以及如何通过切实可行的方式分阶段打造基于工业物联网的智能电厂，使读者对工业物联网的解决方案有初步的了解。

工业物联网；数字生态系统；智能电厂；解决方案

一、前言

工业物联网是工业系统与互联网，以及高级计算、分析、传感技术的高度融合，也是工业生产加工过程与物联网技术的高度融合。它将制造业生产、监控、企业管理、供应链以及客户反馈等信息系统融为一体，通过数据中心对不同渠道的数据进行智能处理，从而提高生产效率，产品质量和用户满意度。

物联网地位逐渐被提升还体现在各国促进产业升级的战略中，德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”以及中国的“中国制造2025”……

然而，工业物联网系统中涉及的工业生产设备，对系统响应的实时性要求高。控制系统中的主机设备系统老旧，更新困难。这使得其与其他产业的物联网相比，工业物联网的构建难度和安全防护技术的挑战会更大。

基于此，搭建生产、管理、客户等各个环节的智能网络，实现设备与网络的融合，最终形成完整的智能神经网络，已经成为当下重要的智能规划蓝图。而这个蓝图的实现，需要成熟的智能技术及方案支持。基于这个目标，各企业纷纷布局工业物联网，并推出自己的物联网解决方案，占领物联网的制高点，如华为、阿里、研华、SIEMENS等国内外的著名厂家都在推出属于自己的物联网解决方案。

二、Plantweb数字生态系统方案介绍

本人有幸应邀参加艾默生工业物联网智能工程用户大会，了解艾默生公司介绍工业物联网解决方案Plantweb数字生态系统的打造，以及如何通过切实可行的方式分阶段打造基于工业物联网的智能电厂，并观看了艾默生工业物联网解决方案新技术的demo演示。

艾默生PLANTWEB数字生态系统方案大致可分为数据、安全、应用及服务四个部分，下面对其架构组成进行详细介绍。

（一）数据层

普适测量（PervasiveSensing）作为数据智能感知，通过易于安装和维护的新一代传感器，如无线非侵入式表面温度测量、无线腐蚀监测等一次元件，以及适用于腐蚀监测、中压电气保护和危险气体泄漏检测等领域的新型传感技术，实现工业网络中的无线通信；

（二）安全层

SecureFirstMile接入端数据安全传输技术，实现数据从受保护的控制和操作系统（OT）到云环境（IT）的接入。该产品组合包括一系列安全服务、网关和数据单向传输技术，确保专家能够立即获得他们所需的信息。

（三）应用层

该层级包含信息平台、顾问系统、设备管理平台及移动应用。

（1）PlantwebInsight信息平台可集成各种设备状态监测软件，可独立于现有业务系统和DCS运行，并为工业物联网提供一个简单而强大接入点。

（2）PlantwebAdvisor顾问系统是集成的分析专家应用软件，用于设备资产健康、性能建模和全厂范围内的能源优化。目前包括HealthAdvisor（机械设备顾问）,、PerformanceAdvisor（工厂性能顾问）和EnergyAdvisor（能源顾问）三个应用，用于整个企业范围的设备和能源分析。这些应用以广为使用的OSIsoftPISystem规模可变的开放数据结构为平台，当用户寻求更高级、更集成的分析环境时，可以轻松方便地将PlantwebInsight信息平台中的应用软件升级和扩展到PlantwebAdvisor。

（3）AMSARES设备管理平台，可将多个业务系统中的设备健康状态数据整合到一起，并根据企业工作人员的不同职责和需求将数据推送到他们的电脑和移动设备上。

（4）AlwaysMobiles实现移动应用，利用AMSTrex设备通讯器、DeltaV移动应用及AMSAssetView基于职能的警报系统等软硬件工具，使工作地点不固定的专业人员能够随时随地访问与其职能相关的工具、分析和操作界面。

（四）服务层

该层级包含远程支持服务及微软Azure云服务。

（1）ConnectedServices远程支持服务是指支持工业物联网的云服务，可用于实时监测重要设备资产的健康状况、能源消耗以及其它和运营相关的应用。相关方面技术专家可以对用户的设备资产、运营性能、具有优先级的维修以及设备状态趋势进行连续监测，并提供报告。

（2）微软Azure云服务，是将基于云的MicrosoftAzure物联网套件进行了标准化，以实现ConnectedServices远程支持服务，使得Plantweb数字生态系统能够提供一个安全、灵活的平台，从而实现与企业内部云网络和第三方云服务连接。

三、结束语

我们正在进入一个全新的时代，物联网是当今时代推动世界高速发展的重要技术动力。如今，物联网技术已进入实际应用阶段，切切实实成为企业降低运营成本，提高生产效率，进而提升综合竞争力的重要手段。现代化电厂可以通过利用工业物联网技术将传统发电设备、控制设备以及耗能设备接入云端服务平台，在海量数据收集分析的基础上，实现发电厂设备在线诊断、耗能设备能耗优化、事故预报、机组优化运行等功能，通过互联互通以及实时的数字化的展示最终实现智能电厂。基于工业物联网的智能电厂必将给传统发电行业带来巨大变革，对促进传统发电厂升级为工业4.0起到关键作用。

[1]赵正聪.基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统[J].智能计算机与应用，2013，3（5）：66-69.

[2]匿名.工业4.0时代物联网“智造”第四次工业革命[J].电子世界，2016（5）：12-13.

[3]艾默生自动化解决方案[M].艾默生过程控制有限公司, 2016.

[4]陈世和，张曦.基于工业4.0的智能电站控制技术[J].自动化博览,2015（9）：42-50

翁疆（1976-），男，汉族，福建莆田人，本科，高级工程师，福建华电电力工程有限公司，研究方向：火电厂热控自动化。