上海纳普工业物联网解决专项方案.docx

上海纳普工业物联网解决方案上海纳普工业物联网解决方案目录1.企业介绍12.组网架构22.1.组网方案22.2.系统结构32.3.产品组成32.3.1.资源层32.3.2.数据层42.3.3.展现层42.4.用户准备43.产品介绍53.1.适配器（APRUS）53.1.1.功效介绍53.1.2.产品特点63.2.基础数据云服务系统（GARDS）73.2.1.功效介绍73.2.2.产品特点93.3.柔性信息和数据集成系统（Fidis）103.3.1.PC端103.3.2.APP端113.3.3.大屏端123.3.4.产品特点123.4.大数据分析（INDASS）134.方案优势144.1.中立第三方144.2.可靠性144.3.安全性154.4.灵活性154.5.整体性155.系统功效166.1 远程设备监控166.2 设备综合管理166.3 报警及预警功效176.4 报表分析186.5 操作统计统计186.6 配件管理196.7 生命周期管理206.8 在线体检206.9 权限管理216.10 业务管理216.11 历史数据226.成功案例226.1.西门子226.2.英威腾236.3.立昇净水246.4.富邦251.1. 组网方案上海纳普采取公有云+私有云，混合云方法或系统自建方法提供工业物联网方案，相比传统公有云或私有云方案，可靠性更强、数据更安全、系统更灵活。公有云存放、处理设备数据，私有云处理商业数据，设备数据和商业数据分离，从根本上保护了用户商业机密。1.2. 系统结构1.3. 产品组成上海纳普云系统采取三层结构设计，分为数据采集层、基础数据支持层及应用层。1.3.1. 资源层资源层是经过适配器和工业设备（控制器、PLC等控制模块）对接，采集设备多种运行状态、事件、告警、设定、请求/控制、GPS等数据，并由GPRSWIFI等方法上传至基础数据系统GARDS；支持RS232、RS485串口，CAN、MODBUS、PPI等常见或私有协议。适配器采集数据后，可经过流量卡、WIFI、RJ45等方法，参考GARDS云平台数据标准整理和计划后发送至GARDS云平台。1.3.2. 数据层数据层负责接收适配器发送数据，并保留这些数据；维护一系列逻辑规则（关联关系、预警模型、阈值控制、边界条件设置等等）；把数据进行整理、组织、关联、分析；依据逻辑规则，形成一系列条触发机制；给适配器下发信息（数据）；把GARDS系统数据，提供给其它应用系统。1.3.3. 展现层结适用户对数据实际需求及已经有业务平台，在FIDIS系统中提出、展现出用户所关注数据，能够经过PC、大屏、APP等方法表现，同时上传操作指令到GARDS平台；1.4. 用户准备序号项目备注1控制器通信协议、数据表（必需）用于适配器和工业设备对接2数据需求文档 （必需）用于测算预用流量、应用系统软件调整3设备网络环境（必需）决定数据传输路径（流量卡、RJ45、WIFI等）4应用系统服务器（可选）若应用系统置于用户当地，需独立服务器5私有云平台（可选）若应用系统置于云端，需私有云平台6大屏设备（可选）若需将数据对外大屏展现，需LED屏、显示器或投影设备7GARDS服务器群、FIDIS服务器、数据存放服务器、对称光纤用户采取系统自建时，需要准备多台服务器及网络环境2. 产品介绍上海纳普云系统关键包含三大模块，适配器（APRUS）、基础数据平台(GARDS)、应用系统(FIDIS)2.1. 适配器（APRUS） 2.1.1. 功效介绍适配器APRUS,本身不产生数据，它经过和工业设备上控制器PLC等控制模块对接，获取控制模块上数据（状态、事件、报警），当然它也能够直接外接传感器、摄像头用于采集工业设备周围数据，如温度、湿度、图像等信息。适配器获取到这些数据后，经过加工整理，格式化，变成GARDS系统规范数据方法，发给GARDS数据平台。同时，适配器也能接收GARDS指令数据，收到这些数据后，适配器会去做对应解析，并依据解析结果，发送给装置（设备）控制模块，让她们去操控一些实施机构。2.1.2. 产品特点a、 用户可自行编程，同一款设备支持和全部类型工业设备对接；b、 和设备控制模块对接支持RS485、RS232、CAN等方法； c、 支持modbus、PPi等常见协议及各类私有协议；d、 支持GPRS、以太网、WIF等方法传输方法；e、 支持市场主流PLC控制器协议（西门子、三菱、欧姆龙等）；f、 支持反向控制、远程升级2.2. 基础数据云服务系统（GARDS）2.2.1. 功效介绍异步远程服务系统（Generic Asynchronous Remote Data Service），简称GARDS系统。简单了解，基础数据平台就是GARDS数据中心。它基础作用是：接收适配器发送数据，并保留这些数据；维护一系列逻辑规则，比如：关联关系、预警模型、阈值控制、边界条件设置，等等；把数据进行整理、组织、关联、分析；依据逻辑规则，形成一系列条触发机制；给适配器下发信息（数据）；把GARDS系统数据，提供给其它应用系统。GARDS基础数据平台，不仅是一个数据处理中枢，而且是一个很灵活平台。首先，GARDS基础数据平台，是能够自行定义通讯数据交换格式，也就是说，一个GARDS平台上，能够兼容多种不一样适配类型，唯一需要是，数据描述必需符合GARDS规范；其次，一个GARDS平台，必需能够确保能很好支持百万级适配器连接，高效收发数据；还有，一个GARDS平台，能够支持不一样应用接入，必需能够很好支持这些应用系统去进行数据交换。举例：ABC企业，是著名化工反应装置生产制造商，她们产品很多：RE-01，RE-02，RE-03型反应器装置，PV-1、PV-2型压力容器装置，还有MP-A，MP-B型机泵。这实际上是三类没相关系装置（设备），不过，她们全部用在一百个化工厂。RE系列反应器也好，PV系列压力容器也好，MP系列机泵也罢，ABC企业全部分别提供了独立监控台，能够分别操控这些装置。ABC企业，使用GARDS系统。这个系统，只有一个基础数据平台，每种装置（设备）全部对应使用适合适配器： ADR适配器加装在RE系列反应器上，获取关键数据是，反应器温度，催化剂含量、CO2组分含量； ADP适配器加装在PV系列压力容器上，获取关键数据是，压力容器温度、和压力； ADM适配器加装在MP系列机泵上，获取关键数据是，机泵转速、流量、输出功率。那么，GARDS系统上：（1）首先能做到是：ABC企业技术支持人员足不出户，就能够分别了解每个用户所使用反应器、压力容器和机泵实时客观数据。并能够依据这些数据，绘制成图表。还能够知道，那些用户那些装置（设备）什么时候发生过什么事情，比如，什么时候停过机，什么时候发出过什么报警；（2）其次能做到是：ABC企业经过一段时间GARDS系统运行，发觉她们用户在使用这些设备装置时候，部分数据部分内在关联情况，比如，机泵流量变大时候，反应器里面CO2组分含量一定会升高，同时，压力容器温度一定会下降；（3）还能做到是：ABC企业，能够设置预警，一旦机泵流量达成或超出 12m/秒 而且压力容器温度低于220C 时候，必需要发出提醒。这个时候，ABC企业技术支持人员能够联络用户，让她们把反应器CO2含量降低，同时调整机泵输出功率。这个例子实际上要说明是多个关键意思：一个装置（设备）厂家，不管她有多少种产品，全部能够只使用一个基础平台；这个平台上，能够分别展现全部用户全部装置（设备）运行情况；这个平台上，能够建立一系列关联关系，不管她们是不是同一个装置，甚至是不是同一个用户；依据这些关联关系，和数据特征，任意设置预警条件；2.2.2. 产品特点 a、 全球异地容灾备份，确保设备数据二十四小时在线；b、 含有亿级高并发处理能力和毫秒级个性化事件触发能力；c、 支持设备间协同控制。2.3. 柔性信息和数据集成系统（Fidis）柔性信息和数据集成系统，柔性意思，就是能够灵活展现。它是应用层软件，通常经过PC端、APP端、大屏方法来展现和利用数据；2.3.1. PC端在PC上可查看全部设备实时运行数据、设备管理、工单管理、生命周期管理、告警信息、历史数据、权限管理等，而这些功效通常全部是能够直接依据用户需求配置而非开发出来。2.3.2. APP端APP就是把应用系统功效在智能手机上进行展示和操作。比如，在手机APP上对设备进行监控及操作，自动预警、报警等等。设备厂商、用户、代理商，全部能够经过权限控制使用。支持安卓和IOS,支持使用用户自己LOGO2.3.3. 大屏端大屏监控系统应用，是FIDIS应用中最常见一个应用形式。就是客观数据宏观或微观展现方法。通常大屏能够用于：显示用户分布情况、设备总体运行情况、设备完好情况等等。展现全部设备宏观信息 展现单台设备运行数据2.3.4. 产品特点a、 FIDIS是高度自定义系统，用户需求通常是配置而非开发实现；b、 用户可自己配置实现新增需求，不再受制于供给商；c、 FIDIS不限制用户数量；d、 FIDIS支持和其它业务系统对接（ERPPLMCRM等）2.4. 大数据分析（INDASS）INDASS是（Industrial Data Analysis Service System）是上海纳普体系中工业物联网数据分析服务系统，它将分成三个发展阶段：- INDASS I（第.一阶段），提供基于单工业设备运行数据分析服务；- INDASS II（第.二阶段），提供基于多工业设备运行数据分析服务；- INDASS III（第三阶段），提供基于工业设备群数据评定服务。INDASS 第阶段提供包含四个内容服务，分别是：- INDASS INDEX（工业设备运行指数分析）- INDASS TRENDS（工业设备运行趋势分析）- INDASS STABILITY（工业设备运行稳定性分析）- INDASS PREDICTION（工业设备运行估计分析）工业物联网不管架构怎样、获取什么数据、多少数据，最终关键问题，全部落脚到工业数据处理。从这个意义上说，工业物联网实质，就是工业物联网数据处理。数据处理能力，实际上是一个物联网平台最终能力。上海纳普自主研发了一套工业大数据分析理论，能够科学、有效地利用这些可能包含有瑕疵数据，去伪存真、补缺遗，对这些数据进行科学归纳和计算，找出数据改变规律、发掘数据之间关联关系。3. 方案优势3.1. 中立第三方上海纳普专注于工业物联网领域，不参与用户具体业务，更用户业务上下游厂商，仅仅是技术服务供给商，不会对用户商业产生影响。3.2. 可靠性l 平台工业设备接入量超出30万，服务用户大多为各有领域龙头企业或前十强企业l 上海纳普GARDS平台采取多服务器群组、异地容灾备份机制，确保平台无间断工作，满足工业领域对系统稳定性要求l 上海纳普GARDS平台采取非关系数据库，相比传统数据库存，它在大数据处理时效率、稳定性极高l 数据交互采取QOS 012标准，确保关键数据（如请求/控制）100%送达且只送达一次，满足工业领域对系统服务标准要求3.3. 安全性l 上海纳普物联网方案将设备运行数据和商业数据分离，包含商业私密业务数据在用户私有服务器或私有云端，确保数据安全性l 适配器和基础数据云服务平台数据交互采取对称加密技术、云服务平台和应用系统交互采取时间戳方法加密，确保整个方案数据交互安全性3.4. 灵活性l 上海纳普适配器可对接全部标准协议控制器，对接不一样设备时硬件相对固定，只需要修改软件即可l 上海纳普提供FIDIS系统，可对数据灵活展现，通常复杂、个性需求用户全部能直接经过配置而非开发方法实现，用户不会被供给商“绑架”l GARDS是一个泛接入数据平台，能够接收来自任何设备任何数据，并不受设备种类限制l 上海纳普物联网方案在运行或后续扩容时很便利，只需增加对应适配器及授权许可3.5. 整体性l 上海纳普提供是从适配器、GARDS平台到各类应用系统（如PCAPP大屏联络中心等）端到端一体化处理方案，全部产品拥有自主知识产权，从方案设计、项目实施、项目交付有很严格规范化步骤l 为用户无偿提供硬件接入和应用系统功效配置开发培训服务4. 系统功效应用程序系统是应用具体表现。基础数据平台中，包含了由适配器获取到数据。这些数据经过基础数据平台分类、组织、规范化、关联以后，能够方便、灵活使用。具体能够经过FIDIS进行设备远程监控、报警预警、操作统计、历史数据查询、在线体检等。6.1 远程设备监控经过FIDIS应用系统，可在PC、APP或是大屏上实时了解全部设备实时运行数据、故障信息、现场视频等。 6.2 设备综合管理能够在FIDIS对全部设备进行综合管理，能够做到设备在线监管、地理分布统计、故障统计。6.3 报警及预警功效经过对设备实时监控，若设备运行过程中出现异常情况达成设定触发报警条件，系统会自动报警（包含直接报警和逻辑预警，逻辑预警指是即使系统各项均未达成阈值，但可依据预先设定逻辑条件可判定出故障），并通知责任人。6.4 报表分析系统可经过设置逻辑，进行数据统计和分析，并自动生成报表，支持自定义和多个表格形式。6.5 操作统计统计设备现场参数设置、关机、开机、等操作统计全部能够在FIDIS平台展现。6.6 配件管理设备易损配件或关键配件使用周期、已使用时间可经过FIDIS展现，且可预警。避免因关键配件过分使用而造成事故。6.7 生命周期管理设置设备保养周期、仪校时间、配件更换周期等。6.8 在线体检经过在线体检，可快速了解设备运行情况。6.9 权限管理能够分配子账号、设置不一样账号、不一样角色使用权限。6.10 业务管理FIDIS能够经过二次开发，设计工单流、从而成为企业OA/CRM/ERP系统，也可对接企业其它信息化系统。6.11 历史数据全部设备历史运行数据能够追溯。数据亦可用折线图等方法展现。