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據，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，還能實現設備運行數據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)安全通訊網關-HINET
工業(yè)智能網關。相較于目前普遍使用的DTU/RTU產品，該網關具有接口豐富、環(huán)境適應性強、安全可靠等特點；
目前大多數DTU/RTU采用透傳和單一的通訊方式進行數據傳輸，而HINET智能網關是一個集成多種互聯網通訊技術，面向工業(yè)領域的設備通訊終端產品。HINET智能網關12年批量進入市場，是國內最早的工業(yè)用途安全智能網關之一，也是目前市場占有率前十的工業(yè)智能網關。
HINET智能網關具備雙以太網口，雙RS232串口，可以接入現場95%以上的設備。其包含的3G、4G、WIFI、有線網絡等多種互聯網接入方式，可以適應各種網絡應用環(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據通道，為整個系統(tǒng)各功能得以實現提供安全可靠的保障和堅實的基礎。
HINET智能網關采用全工業(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快速建設規(guī)模化的工業(yè)設備通訊網絡，為客戶提供包含數據、語音、視頻在內的多業(yè)務通道。
軟件部分：
采用先進的數據采集模式：
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等中間件來實現不同自控設備的數據采集和匯集。而這種采集方式極大受限于第三方控件，同時數據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據都是服務器發(fā)送數據請求后得到的，這對服務器負載要求極高。
DTU方式數據采集和傳輸
而本項目中依靠HINET智能網關的協(xié)議解析能力，在網關內部選擇對應的通訊協(xié)議，將需要采集的數據點預先設置到網關中，然后依靠網關的協(xié)議處理和數據采集能力將采集到的數據定時主動上傳到中心服務器，服務器只被動接收網關上傳的數據即可，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)模設備數據采集、大規(guī)模數據并發(fā)提供了可靠基礎。
本系統(tǒng)數據采集和傳輸方式
采用先進數據庫結構
傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)中，使用最多的是關系型數據庫，如mysql、Oracle等。但是經過長期現場測試和驗證發(fā)現，關系型數據庫并不適合工業(yè)大規(guī)模數據實時寫入的現場。因此，在本系統(tǒng)中采用了采用關系型數據庫結合非關系數據庫的方式，因為工業(yè)現場數據大多數采用實時自動寫入的方式，前端采用非關系數據庫可以保證文檔數據庫的實時性，同時基于非關系數據庫支持大量I/O吞吐、支持分布式數據挖掘（云計算數據挖掘）的特性，保證現場實時數據的及時寫入，最大程度降低數據丟包風險，同時也保證后期以較低代價實現數據庫的分布式布局。經過非關系數據庫處理后的歷史數據再分類存入關系型數據庫，最大程度保證數據的真實性以及架構的穩(wěn)定性。
數據處理框架上也是采用ThinkPHP5 +MongoDB +Redis +Workerman等一系列成熟大數據計算框架，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，保證大數據并發(fā)和大規(guī)模設備及用戶接入。
本系統(tǒng)數據處理架構
HDRS設備云遠程綜合管理平臺項目實施
數據采集方面
截止目前HINET工業(yè)智能網關已經進入了第五代產品，穩(wěn)定性、可靠性得到進一步提升， HINET智能網關作為本系統(tǒng)的底層數據采集端，主要為解決工業(yè)設備聯網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)互聯網、全網通4G等網絡聯網接入以及進行數據采集和共享。
HINET智能網關已在全球數十個國家2000多個現場得到應用，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的數據，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)內容
l 設備接入，設備可以在不同的可聯網的地點方便的接入平臺。
l 設備參數采集，將控制器通訊協(xié)議嵌入現場通訊網關，通過現場工業(yè)智能網關將數據進行預處理，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 能耗或其他關聯智能設備集成
l 多維度報表查詢分析、各類圖表展示、大數據分析為決策提供參考
建立了產品即服務的新型盈利模式
自從
工業(yè)互聯網和工業(yè)4.0+智能制造被提出以后，產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，通過數據收集幫助用戶提高產量，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)的成功經驗，進行產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。
