數字東華成果展示之二：
基于工業互聯網的PaaS物聯網管控平臺
一、系統概述
東華基于工業互聯網的PAAS物聯網管控平臺是利用物聯網技術，提供支撐信息采集、智能聯網等業務應用。該平臺把網絡技術運用于物理層，組成“物聯網”，實現其與物理系統的整合，對人員、機器設備、基礎設施實現實時監控管理。系統構建了一個開放式架構的統一數據庫平臺、統一的管理軟件平臺、統一的通訊總線、統一的通訊協議。系統開發制定各個不同子系統和物聯標準協議，開發基于物聯接入標準的工業總線形式，有效解決了智能系統集成化面臨的問題。該平臺以系統集成為用戶帶來真正的使用價值為導向，使得任一子系統一經安裝就已實現無縫的深度集成和整體融合，可通過底層的控制總線或通訊接口就可以進行無縫的聯動控制，同時實現開發數據協議交換，實現物聯網平臺與其他應用系統的數據接口、數據交換、數據同步，為上層PASS的智慧應用提供實時數據作為支撐。
物聯網智能感知層是數據采集和自動化控制層，通過各類感知設備如PLC、傳感器、智能化儀表、安防攝像頭、樓宇弱電系統、電力系統等，實現對設施設備、環境、建筑物、安全等方面進行識別、數據采集、監測和控制。
二、建設范圍
該平臺解決方案利用物聯網平臺SCADA采集技術，支撐信息采集、協議通訊轉換、智能聯網等業務應用(環境監控系統、智能交通系統、能源監控系統、智能抄表系統、安防控制系統、智能照明系統、IBMS樓宇智能化系統、信息發布系統、供配電系統、緊急廣播系統、智能微電網等相關應用系統)實現對物聯網感知層到PASS應用層數據交換傳輸。通過建設現場物聯傳感器及本地化SCADA系統與云端的通信鏈路，構建生產經營數據與云端的數據鏈。
三、總體架構
東華PAAS物聯網管控平臺建設是物聯網管理應用系統集成的核心內容，該平臺要求采用支持工業級采集功能的SCADA軟件，搭建統一的物聯網采集軟件平臺。在此平臺上可實時采集監測設備工況(包含設備電流、電壓、運行狀態、報警等)。同時，通過存儲的歷史數據，可對各子系統的設備狀況進行分析、查詢、統計。在統一的時空框架下，科學合理地組織各類空間數據，將多源異質的數據信息進行全面，高效，實時，統一的數字化集成和存儲。
平臺感知層包括通訊網絡設施、環境監測設備、物聯網軟硬件系統、視頻系統、智能設備等。其中物聯網硬件包括各種傳感設備和機電設備，這些設備數據接入到物聯網服務器終端，并與互聯網連接。
平臺邊緣層包括對底層各種設備傳感器的數據進行解析，讀取、運算和監控;協議有RS232、RS485、Modbus、OPC等國際化標準協議格式，并提供二次開發SDK集成接口與平臺對接。該層整體通訊采用國際上通用標準的通信協議，以支持與其他系統兼容。該層網絡是平臺運行的物質基礎，提供信息傳輸通道，涉及的有通訊專網、有線和無線通訊網、工業以太網、NB-IOT、5G、工業互聯網等。
東華基于工業互聯網的PAAS物聯網管控平臺的主要作用是為應用開發、部署和運維管理提供底層支撐平臺，實現應用服務交付和管理與基礎設施資源的管理。PaaS為云平臺提供了對云中的應用進行部署和管理的能力，簡化了用戶管理應用的復雜性，增強用戶不斷提升和優化應用的能力。
四、管控平臺軟件功能要求
東華PAAS物聯網管控平臺全面支持物聯網、云平臺的應用，可以靈活針對私有云、公有云、混合云的架構進行軟件部署，可以實現復雜的自動化系統的控制、百萬數量級的實時數據存儲與計算、海量客戶端的并行訪問。該平臺可以通過的動態數據交換，實現數據的高效采集與傳輸,保證了信息互聯互通、數據共享、控制聯動。通過加密傳輸可以有效保證數據的安全性，設備設施數據庫具備多種接入能力�？梢栽谌魏螘r間、地點、設備訪問感知數據，并留有相應的可擴展空間;該平臺還具有便于后續子系統的納入，便于系統的升級，便于用戶的功能擴充和與其它平臺應用系統的二次開發等優點。軟件需要支持數據庫訪問和各種工業協議，如BACnet、Modbus、OPC UA、SNMP、Web Service等。
五、接口驅動協議連接功能
東華PAAS物聯網管控平臺可以同時支持TCP/IP、RS232、RS485等多種通迅總線混合組網，支持BACNET、MODBUS、DALI、e-DALI等國際標準通訊協議，可以與西門子、Honeywell、江森、施耐德、DELTA、等樓控系統、大金、開利、特靈、約克、麥克維爾、三菱、東芝、日立、三洋、格力、美的、海爾、志高等空調產品、AB、ABB、GE、OMRON、斯耐德、西門子、三菱等PLC、PLECO、松下、MOBOTIX、AXIS、�？低�、大華攝像機等眾多廠家的產品直接對接，具有良好的開放性。管控平臺通過對設備的接入和驅動的支持，各種智能設備可以通過TCP/IP網絡、RS485 總線、RS422 總線、RS232 總線等方式接入，同時可以支持各種廣泛使用的協議如OPC、Bacnet、Modbus、TCP/IP、SNMP、LonworksODBC等，另外同時設置SCADA系統中間數據庫服務器，可為第三方應用系統提供數據服務，為上層智慧應用系統提供數據上傳功能接口。
六、物聯網IOT平臺部署
物聯網IOT層面首先需要部署采集服務器并安裝OPC采集軟件，將現場的PLC、控制器、智能儀表等多種廠家的數據在同一網絡內加裝數據采集軟件，進行現場設備狀況的分布式采集，最終統一聚合到上層應用中;其次對于現場的各SCADA系統需要部署采集器，來無縫對接各子系統數據。同時提供OPC DA、UA、HDA、REST、SQL多種對外接口，供第三方系統調用數據。
數據讀�。旱谌綉孟到y可利用實時庫的多種接口(SQL、ODBC、SNMP、Lonworks、SAP)進行讀取實時數據、歷史數據。也可以利用OPC UA接口讀取采集服務器中軟件的實時數據。
數據下發：第三方應用系統可利用OPC UA接口，直接針對平臺軟件下寫命令，操控現場設備、控制器、SCADA等系統，執行相關動作。
七、第三方接口技術參數能
1、OPC接口
具備標準OPC接口，包括OPC DA、OPCUA、OPC HDA等，供第三方系統獲取實時數據用作指標計算參數，OPC包括一整套接口、屬性和方法的標準集，具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性，延遲在1秒內。
2、REST接口
內置Rest接口，無縫對接IT系統，通過基于REST 的共享系統數據可以為不同種類的應用程序提供以標準方式格式化的數據。它可以幫助滿足集成需求(這對于構建可在其中容易地組合 (Mashup) 數據的系統非常關鍵)，并幫助將基于 REST 的基本服務集擴展或構建為更大的集合。
3、SQL接口
符合行業標準的 SQL 查詢接口，供第三方系統給調用歷史數據。通過成熟的ODBC、OLEDB方式進行數據的讀取。
八、對接子系統功能要求
該平臺對子系統硬件接口要求包括：子系統廠家需免費提供RJ45硬件接口(即以太網口)或子系統廠家免費增加轉換RJ45口的硬件設備。
該平臺對子系統軟件接口要求包括：子系統廠家需免費提供標準OPC協議或標準MODBUS、標準SNMP通信協議，或者SDK開發包、OCX控件和數據點表。
發布日期：2022-09-22
