工業物聯網平臺設備版白皮書

1.簡介

中服云工業物聯網平臺設備版充分利用物聯網（IoT）、人工智能、機器學習、大數據等新一代技術，實現對企業生產設備從采購、安裝、調試、使用、維護、維修、改造、更新直到報廢全生命周期的智能化、數字化、可視化的實時管控，支持設備運行狀態的自動采集和人工運維一體化的可定制化、個性化開發。變被動式管理為主動式管理，保證設備良好的運行狀態、延長設備壽命、降低運維成本。保障設備能效最大化利用，幫助企業獲得最大的經濟效益。

2.架構

功能架構：

3.目標

4.功能介紹

核心功能：

中服云工業物聯網平臺設備版滿足了企業對設備資產全方位管理，以及進行遠程云端運維的要求，實現了設備從采購、安裝、調試、使用、維護、維修、改造、更新直到報廢全過程智能管理。

4.1.設備物聯

1、數據采集、存儲、分發、集成、共享

l提供rtu、dtu、工控網關多種采集終端以及軟網關和sdk。

l內置大量工業采集協議，內置庫不少于100種，包括各類常見plc（西門子、歐姆龍、ABB、臺達、三菱）

l表計（壓力計、溫度計、風速儀、流量計、各種自動化閥門）等。

l支持串口、4G、5G、WIFI、NB、以太網等網絡模型,適應各種網絡環境。

l支持邊緣側現地報警與控制，滿足時效性要求。

l提供邊緣側數據流編排，達到快速數據采集接入、處理計算。

l提供分布式時序數據庫，滿足海量時序數據并發存儲、計算。

l提供實時數據通道、歷史數據服務、元數據服務等，滿足橫向業務系統間數據共享需求。

2、設備物模型、報警模型、事件/狀態模型、控制參數等管理

基于物聯網平臺，可實現全面的物模型定義管理。

設備工藝參數：基礎信息、銘牌信息、工藝參數、產品參數等。

測點定義：低頻測點、高頻測點、特征計算測點，如溫度、壓力、電壓、電力、振動加速度波形、峰峰值、有效值等

報警定義：4級閾值報警、增減速報警、自定義表達式報警、趨勢預測報警，滿足設備不同層次的監控需求。

事件定義：根據工藝參數和測點參數、plc狀態參數靈活定義設備事件，如開機、停機、鎖機、工藝切換等。

狀態定義：根據工藝參數和測點參數、plc狀態參數靈活定義設備運行狀態，如運行、高負載、低負載、待機、故障等。

控制動作：可對單/批量設備或多個設備順序組合，形成設備動作或場景動作組，滿足工藝控制、參數優化等。

（如閥門開閉、溫度上調下降、壓力增大減小等）

3、事件報警與工單

事件&報警：統一管理各類設備、工藝事件與異常報警，并可按設備、工藝、人員專業、班組等進行派人自動配置。

提醒方式：支持微信、語音、短信、系統待辦、彈出窗、聲音、界面閃爍等多方式報警。

工單：可從事件/報警自動派單，同時支持手動人工派單、派單中可多人協調交流，是輕量靈活的工單流轉交流工具。

4、聯動與控制

動作組：對一些列設備動作進行編排，形成某一場景指令。如產線開機（按前置設備狀態依次啟動后續所有設備）。

規則聯動：可將動作組關聯至事件或報警規則，實現聯動觸發動作。如：當發現設備運行設定參數發生變化，并和工藝文件不一致，則觸發設備鎖機。

規則聯動攝像頭：將設備與攝像頭進行綁定。實現當事件或報警發生時，聯動攝像頭進行報警前后視頻錄播，或從監控界面彈出對應視頻畫面，提高異常處理效率。

動作執行安全：所有動作可設置執行確認密碼或流程審批，確保安全執行，且可追溯。

4.2.設備資產

設備資產管理用于維護設備基本信息以及實現設備日常管理相關業務。

1、設備資產管理

（1）設備采購

提供設備采購申請審核，申請單查看與催辦，采購流程監控，支持申請單在線下載打印。

（2）安裝驗收

提供設備開箱驗收、安裝調試、FAT驗收、設備終驗、以及各個環節的驗收結果記錄。

（3）設備臺賬

提供設備臺賬、重點設備臺賬、計量設備臺賬、設備折舊信息，設備壽命，資產折舊明細，設備履歷，設備BOM等功能，支持設備資產信息的批量導入與導出。

2、設備日常變更業務

設備盤點：通過設備盤點，全面掌握設備資產的基礎數據和資料，了解設備資產實物量和價值量等信息，查清家底，做到賬物相符，并出具盤點報告。

設備調撥：設備調撥實現設備的轉移，包括調撥申請、調撥審核、調撥執行、調撥驗收、調撥通知等環節。

設備租賃：提供設備租賃管理，包括設備租賃記錄維護，設備租賃類型管理，租賃審批。通過制定租賃付款計劃和確認付款單，同時對設備租賃付款計劃自動進行到期提醒，確保租賃過程順利執行。

設備報廢：可對設備進行報廢申請，可定義報廢類型，報廢流程審批，報廢單據執行等操作。

3、資產統計分析

提供資產明細統計、根據設備不同維度統計設備健康狀況、設備狀態、報廢統計、轉移統計、租賃統計，全面掌握資產情況。

提供資產變更日志功能，對資產的任何變動都可以查詢歷史變動信息。

提供資產統計分析功能，從不同維度統計設備的現有狀態情況。

4.3.設備運維

通過日常巡檢維保工作，及時掌握設備運行狀況及周圍環境的變化，發現設施設備可能存在的缺陷、危機安全以及生產隱患。從而，及時采取有效措施，以確保設備安全穩定運行，而進行的有組織、有計劃的預防性作業，以達到保證設備正常運轉、高效生產的目的。

1、巡檢管理

提供靈活的巡檢標準自定義功能，支持單次計劃與循環計劃的制定與執行，支持自定義巡檢路線和自定義流程配置，通過工作流控制業務流程，明確不同人員職能劃分，減少溝通成本，記錄點檢詳細情況，同時提高了運維效率。

2、保養管理

支持保養標準配置功能，保養計劃編制與執行功能，保養工單的配置功能，記錄了保養詳細情況及保養成本，提高了成本核算的精細度。

3、維修管理

提供在線異常上報、故障報修機故障維修功能，實時反饋實時處理。支持維修工單的派發與執行，維修經驗實時參考與更新積累，提高維修效率。通過自定義工作流控制業務流程，明確不同人員職能劃分。實現定事，定人，定時，保證任務的高效完成，降低故障維修響應時間，減少故障損失。

4、項目管理

提供了設備大修、技改、小修小改、項修等設備維修項目的立項申請審批，制定設備維修項目計劃，關聯維修設備，計劃申請審批，審批通過后自動生成項目工單，項目工單接單、項目工單執行、工單驗收等功能。

5、計量檢定

6、備品備件管理

備品備件是所有與設備有關的物品和備用零件的統稱，系統實現了備品備件從采購、入庫、維修、使用、盤點、最后到報廢的整個過程管理。

7、出入庫管理

顯示所有備件的入庫、出庫記錄，并且可以查看其入庫、出庫詳情。

8、知識庫管理

記錄與設備相關的所有附件和資料，包含設備資料、備件資料、故障知識庫及保養知識庫。

4.4.兩票三制

兩票三制是電力行業以及一些高危高壓生產環境的企業安全生產最根本的保障，是我國電力行業多年運行實踐中總結出來的經驗，對任何人為責任事故的分析，均可以在其“兩票三制”的執行問題上找到原因。為把安全方針落到實處，提高預防事故能力，杜絕人為責任事故，杜絕惡性誤操作事故，“兩票三制”必須嚴格執行。其中“兩票”是指工作票和操作票，“三制”是指交接班制、巡回檢查制、設備定期輪換制。

1、操作票

企業制定一套規范化的操作票執行規范，對操作過程進行規范化和標準化管理，以確保操作過程的安全性、準確性和穩定性，操作票制度是保證運行人員正確進行操作，防止發生誤操作的有效技術措施之一。

2、工作票

企業制定一套規范化的工作票執行流程，嚴格要求在生產現場進行檢修、安裝工作或一系列安全作業時必須辦理工作票，并根據檢修或安裝工作的不同類型選擇正確的工作票，以確保工作過程的安全性、準確性和穩定性。

3、三制管理

4.5.設備監控

通過對設備進行物聯接入，將分散的設備集中遠程管理，實時監控重要參數及狀態，設備產生告警后，自動派單，調度優化，提高效率，并提供可視化監控管理，輔助用戶進行問題判斷分析，實現設備精細化管控。

1、實時監測

設備地圖：以設備地圖和設備卡片兩種方式展示設備概況，設備地圖宏觀展示了設備組數、設備模板數、測點數、設備數、報警數量以及設備組地圖情況，便于用戶一覽全局。

設備卡片：展示設備的圖像列表，可配置常用測點，支持查看實時數據和下發動作指令，便于用戶綜合集中查看。

設備報警：集中展示各類設備告警以及設備日志。設備告警支持批量處理告警，設備日志則為用戶從活動日志、動作日志、規則日志、系統日志四個維度展示各項操作記錄，便于相關行為分析。

視頻監控：對關鍵設備視頻監控，視頻功能和3D組態相集成并內嵌到3D組態場景中，使用戶更加直觀的了解監控攝像頭的地理位置，畫面內容及周邊環境。

數據監測：數據監測提供了大批量查看設備測點的實時和歷史數據的能力，實時數據支持滾動展示、矩陣展示兩種模式，歷史數據支持自定義設置時間范圍。

圖表監測：提供了能自主選擇測點進行實時數據曲線展示的能力，可用于數據監測和數據運行曲線對比分析。

2、設備報表

提供設備測點數據計算、統計、報表生成相關服務。主要內容由報表模板自定義、報表自動生成、報表數據處理、報表下載。支持報表模板、報表內容自定義配置，支持報表數據處理可以靈活配置，支持設備的歷史報表自動生成。

3、監控大屏

企業大屏提供總體統計，包括不同狀態的設備數量、工單最新情況、故障排名等。

展示車間/區域/設備組等一批設備工作狀態，以及運行時長。設備狀態基于物聯實時數據動態刷新。

單設備監控大屏展示設備狀態、基礎信息、報警信息、加工參數信息、開機時長趨勢等，直觀了解該設備歷史、當前運行情況。

基于數據底板服務、2D/3D組態工具，融合企業生產管理全業務核心數據，形成面向決策層的駕駛艙。通過多層級、從宏觀到微觀，實現一張圖展示、操作、核心業務操作管理，極大提升管理者、操作員使用體驗與重點業務操作效率。

綜合統計分析：

4.6.設備健康

設備健康在設備監控的基礎上，通過引入設備劣化分析算法、設備故障診斷算法、機器學習、人工智能、知識圖譜等新技術，對設備數據進行特征分析，或是將經驗知識封裝為模型并用數據進行迭代優化，幫助用戶診斷設備真實健康狀態，從而優化運維策略，延長設備壽命，實現預測性維護。

1、健康檔案庫管理

健康中心：從設備健康度、良好率、劣化程度、故障分布、報警分布等綜合展示設備監控狀況，對全域或分區設備提供監控批量概覽展示，設備健康情況一目了然。

健康概況：按區域或系統架構，對設備進行狀態色塊顯示，是更加詳細的設備狀態監控，可直觀看清所有設備健康狀態。

檔案庫：查看設備故障檔案、支持查看檔案詳情，包含報警詳情、診斷信息、關聯工單信息，支持故障案例發布狀態查看、支持發布/取消發布、刪除案例等，支持案例匯總統計、案例點贊、案例瀏覽點贊排行。

2、劣化分析

設備劣化分析功能通過使用不同分析算法對設備歷史數據進行分析得出設備劣化結論，通過配置設備模板的劣化算法，可手動或自動進行設備劣化分析，直觀表達出設備性能狀態變化趨勢，為設備維護提供數據參考支撐。

3、故障診斷

通過配置通用診斷算法或注冊第三方算法，可實現當設備告警時，觸發故障診斷計算引擎，故障診斷計算引擎通過調用診斷算法，生成故障診斷結論，為上層業務功能反饋故障診斷結果。

4、特征分析

數據分析可對設備測點原始數據進行波形圖展示，并提供頻譜圖、倒譜圖、瀑布圖等可選則配合顯示，協助用戶分析數據特征，發現問題端倪。

5、預測性維護

趨勢預測可根據設備的歷史數據綜合預測某個測點未來一段時間的數據。通過設備測點未來數據的變化趨勢，便可對設備進行劣化趨勢預測、故障趨勢預測、剩余壽命預測。

通過設備劣化分析、報警診斷、數據趨勢預測，最終實現設備預測性維護，延長設備壽命。

4.7.基礎支撐平臺

基于中服物聯網平臺及工具構建的設備全生命周期管理系統，具有微服務、多租戶、云原生、高并發等特性，同時借助平臺可快速方便進行系統配置、二次開發。

1、組態工具

2、大屏可視化工具

CServer DataV提供數據可視化解決方案，圍繞數據視圖與可視化組件兩個核心概念設計，提供強大的定制化能力以及數據交互能力。

3、流數據處理工具

4、數據模擬工具

4.8.移動端支持

隨時查詢設備運行狀態，故障信息，手機接單、任務執行、作業登記，第一時間掌握設備故障及告警信息。

應用場景：

1、設備實時監控場景。

2、設備周期性人工巡檢、維修保養場景。

3、設備遠程運維場景。

4、需要及時準確的掌握運行軌跡、位置、磨損、運行狀態等場景。如：車輛、火箭、車床、裝置、電力設備等。

5、廣泛用于離散、流程等制造業：生產車間的機床設備，環保設備、大氣環境監測設備，電器產品，采礦設備，采油設備、油氣管道設備，化工裝置、大型裝備、大型機械、交通車輛、建筑設備、航空航天制造設備、冶煉設備等。

6、用于危險環境、遙遠外地設備、天空運行設備等危險、遠距離設備的監控。

5.產品優勢