康明斯集成電力解決方案可滿足較嚴(yán)苛的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用的需求,并以無與倫比的全球支持網(wǎng)絡(luò)為后盾。
摘要:云計(jì)算是繼PC、互聯(lián)網(wǎng)之后信息技術(shù)發(fā)展的較新趨勢。以云計(jì)算為重要支撐的云服務(wù)正為柴油發(fā)電機(jī)用戶帶來更加簡易方便的信息運(yùn)用步驟。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端和數(shù)量的加載延長,伴隨而來的是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的云服務(wù)需求日益凸現(xiàn),而移動(dòng)寬帶覆蓋和網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)的在柴油發(fā)電機(jī)功用上實(shí)現(xiàn)成為可能。所謂云計(jì)算,是柴油發(fā)電機(jī)供電裝置分布式消除、并行清除、網(wǎng)格計(jì)算、網(wǎng)格存儲(chǔ)及大數(shù)據(jù)中心的進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)實(shí)現(xiàn),基本原理是將數(shù)據(jù)計(jì)算分布在互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模服務(wù)器上,而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)相似,用戶根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)裝置。
云服務(wù)具備可靠和安全的云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ);開放的云端軟件開發(fā)和大量軟件服務(wù);云端與終端裝置的自動(dòng)同步,不必下載軟件,軟件可以動(dòng)態(tài)升級(jí);無所不在、無限強(qiáng)大的云計(jì)算,基于云端的大規(guī)模服務(wù)器集群物理位置與用戶無關(guān),用戶只需通過互聯(lián)網(wǎng)登錄即用,十分方便,服務(wù)器集群相互協(xié)作,計(jì)算能力將遠(yuǎn)超過任何個(gè)人計(jì)算機(jī);終端硬件配置需求減輕。只要終端通過瀏覽器軟件打開云端網(wǎng)站,就可使用云端供應(yīng)的服務(wù)。
移動(dòng)云服務(wù)是通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來將服務(wù)從云端推送到終端的一種云服務(wù)。而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是將移動(dòng)通信設(shè)備和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)兩者結(jié)合起來的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),因移動(dòng)終端與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)終端的差異性,使得移動(dòng)云服務(wù)具備了一些新優(yōu)點(diǎn)。
移動(dòng)云服務(wù)終端裝置一般較為輕便,具有高便攜性,其以遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)終端的操作時(shí)間與用戶體感直接接觸。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)決定了移動(dòng)云服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)24h的貼身服務(wù),并且移動(dòng)云服務(wù)的獲取遠(yuǎn)比傳統(tǒng)云服務(wù)方便。
移動(dòng)云服務(wù)中終端用戶的隱私性要求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)云服務(wù)用戶,其決定了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分享時(shí)既要**認(rèn)證客戶的有效性,又要保證信息的安全性。這是不同于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公開透明的優(yōu)點(diǎn)。
通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)終端可以訪問傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)信息,這就決定了傳統(tǒng)云服務(wù)可擴(kuò)展到移動(dòng)云服務(wù)中。
“五遙”是柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化遙測、遙信、遙控、遙調(diào)和遙視的簡稱。云監(jiān)控通信模塊是一種4G版本參數(shù)通信采集模塊,詳細(xì)功能是采用無線方法將柴油發(fā)電機(jī)組控制模塊連入互聯(lián)網(wǎng),無需敷設(shè)專用通信線G網(wǎng)絡(luò)的地方,均可通過手機(jī)App和電腦PC端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電機(jī)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制發(fā)電機(jī)組、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障判定、發(fā)電機(jī)組位置GPS實(shí)時(shí)定位以及維護(hù)維護(hù)管理等用途。模塊登錄云服務(wù)器后,云服務(wù)器將傳送相應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議到模塊。云監(jiān)控模塊可通過RS485接口連接到發(fā)電機(jī)組進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和寫入操作。五遙自動(dòng)化系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢:
(2)具備和多種發(fā)電機(jī)組操作界面進(jìn)行通信的接口,如RS485和USB(Host),可監(jiān)控國際一流品牌的大多數(shù)柴發(fā)機(jī)組操作系統(tǒng)。
(3)安全可靠。DTU模塊采用加密的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議定期上傳發(fā)電機(jī)組參數(shù),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定期可自動(dòng)重連,保證參數(shù)傳輸不丟包。
(4)費(fèi)用低廉。采用專業(yè)壓縮算法,流量消耗比傳統(tǒng)JSON格式參數(shù)降低70%以上,大大減少了網(wǎng)絡(luò)流量。
(5)方便易用。機(jī)構(gòu)采用阿里云服務(wù)器,機(jī)構(gòu)軟件安裝在服務(wù)器上,無需單獨(dú)安裝控制軟件,能上網(wǎng)的電腦均可使用,而手機(jī)或平板電腦通過安裝APP應(yīng)用程序即可使用。
(6)友好的人機(jī)界面。通過設(shè)備列表可實(shí)時(shí)熟悉所有發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。第八,通過視頻監(jiān)控讓現(xiàn)場發(fā)電機(jī)組如同近在咫尺。
(8)模塊具有GPS定位和基站定位功用,可獲取發(fā)電機(jī)組的位置信息,實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)定位,圖5為機(jī)構(gòu)的電子地圖界面。
(9)優(yōu)秀的擴(kuò)展用途。不僅可根據(jù)用戶需要接入環(huán)境監(jiān)測模塊和門禁模塊等,還可以擴(kuò)展測量環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、一氧化碳濃度以及門禁狀態(tài)等。
(10)黑匣子作用。可通過發(fā)電機(jī)組事故產(chǎn)生時(shí)的歷史曲線圖查詢參數(shù)明細(xì),為維護(hù)人員判斷事故供應(yīng)依據(jù),以便正確定位解析事故因由,為修理做好準(zhǔn)備,節(jié)省維保時(shí)間。
(11)修理保養(yǎng)管理功用。可將每次修理維保狀況錄入系統(tǒng),并可查詢*時(shí)間段的修復(fù)保養(yǎng)記錄,方便客戶管理維護(hù)維護(hù)成本。
(12)運(yùn)轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)作用。可通過本裝置查詢*時(shí)間段發(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù),如開機(jī)時(shí)間、停機(jī)時(shí)間、負(fù)荷容量、電壓以及電流等數(shù)據(jù),并可導(dǎo)出EXCEL報(bào)表。
云服務(wù)是指采用云計(jì)算技術(shù)的大規(guī)模服務(wù)器集群(云端)為用戶提供不必下載、不必裝配、上網(wǎng)即用、操作方便、功用豐富、價(jià)格低廉的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。在云計(jì)算時(shí)代,在云端有專業(yè)人員對(duì)數(shù)據(jù)、平臺(tái)、軟件進(jìn)行維保,而用戶只需在瀏覽器中鍵入應(yīng)用的網(wǎng)址,登錄后即可在瀏覽器中做以前在個(gè)人電腦上所做的一切事情。
移動(dòng)云服務(wù)的柴油發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置構(gòu)造如圖1所示。系統(tǒng)由柴發(fā)機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測各類傳感器、柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)為基本的參數(shù)采集終端、GPRS無線數(shù)傳模塊、天線模塊、服務(wù)器、監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)等構(gòu)造。一是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程后臺(tái)與現(xiàn)場裝置間的通信和數(shù)據(jù)交互,進(jìn)而完成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程測控功用;二是建立易于隨時(shí)隨地訪問、便于參數(shù)處置、服務(wù)業(yè)務(wù)拓展的后臺(tái)服務(wù)裝置,以及建立或選用相適應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境平臺(tái)。
采用無線傳輸方法接入互聯(lián)網(wǎng),可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控柴發(fā)機(jī)組:可以對(duì)發(fā)電機(jī)相(線)電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)速、功率、溫度、壓力等狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)過速、油壓低、水溫高、過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、過電流、短路、起動(dòng)等故障能實(shí)時(shí)報(bào)警。可通過對(duì)柴發(fā)機(jī)組輸出電壓及頻率與設(shè)定值的比較進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,能自動(dòng)維持柴發(fā)機(jī)組的準(zhǔn)啟動(dòng)狀態(tài),能實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組的急起、自起,能實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組與大電的自動(dòng)切換、柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)情況、燃油狀況、市電狀況等,發(fā)送短信通知相關(guān)保養(yǎng)人員,實(shí)現(xiàn)了柴油發(fā)電機(jī)組的全方位保養(yǎng)維保管理和發(fā)電量管理。特別是在平常保養(yǎng)管理中,監(jiān)控人員根據(jù)手機(jī)收到的實(shí)時(shí)監(jiān)控的事故或告警信息(機(jī)油壓力、水箱溫度、燃油量、發(fā)電電壓)及時(shí)匯報(bào)并清除,**柴油發(fā)電機(jī)組始終處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
引入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的交互式訪問模式利用移動(dòng)終端接入的便捷性,可以讓機(jī)構(gòu)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)獲取監(jiān)控信息和系統(tǒng)服務(wù)。手機(jī)作為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入終端,在無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域,可以便捷地接入系統(tǒng)進(jìn)行訪問,采用Web訪問形式,手機(jī)通過Web步驟獲取云端服務(wù)只需手機(jī)端有合適EB瀏覽器即可,云端的交互通過網(wǎng)頁的形式被手機(jī)獲取,利用瀏覽器的輸入框、按鈕等控件,用戶完成與服務(wù)器的交互過程。另外,Web訪問形式對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展約束較小,當(dāng)服務(wù)器端添加新的功用、增加新的業(yè)務(wù)邏輯時(shí),整個(gè)裝置只需要在服務(wù)器端增加相應(yīng)的Web頁面即可,而不需要手機(jī)端進(jìn)行復(fù)雜的更新操作,當(dāng)用戶再次通過手機(jī)瀏覽器接入系統(tǒng)時(shí)即可訪問更新后的機(jī)構(gòu)服務(wù)。
核心功用為數(shù)據(jù)的上傳與下聯(lián),以及不一樣通信方式間的協(xié)議切換。詳細(xì)用途和任務(wù)包括:
兼容多種柴發(fā)機(jī)組現(xiàn)場總線或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式,實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場被監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)及使用記錄的功能,實(shí)時(shí)下發(fā)遠(yuǎn)程控制與操作命令的功能。
采用適于柴發(fā)機(jī)組遠(yuǎn)程后臺(tái)機(jī)構(gòu)連接的多種廣域通信方式,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場參數(shù)的參數(shù)包轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議切換以及網(wǎng)絡(luò)互連等用途。
如柴油發(fā)電機(jī)組控制操作的安全解除邏輯、普通參數(shù)與報(bào)警參數(shù)的分級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)管理、報(bào)警參數(shù)的過濾規(guī)則等。
如柴油發(fā)電機(jī)組任務(wù)敬告、告警提醒的信道拓展,現(xiàn)場管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互連等。
機(jī)構(gòu)的監(jiān)控對(duì)象,一般包括柴發(fā)機(jī)組及其智能管理模塊、機(jī)房環(huán)境及配套設(shè)備。其主要的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括:
柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境溫濕度及其報(bào)警設(shè)置與輸出,柴發(fā)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境的煙感、門禁和水淹等數(shù)據(jù)。
(通過智能管理模塊獲得的)柴發(fā)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(開/關(guān)機(jī))、柴發(fā)機(jī)組運(yùn)行模式(手動(dòng)或自動(dòng))、以及各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)(轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、電壓、電流、容量因數(shù)、負(fù)荷變化等);運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)的設(shè)置及設(shè)置記錄;報(bào)警參數(shù)與報(bào)警記錄;損壞數(shù)據(jù)與事故記錄;保養(yǎng)維保記錄與保養(yǎng)保養(yǎng)提醒等。
模塊的參數(shù)管理作用應(yīng)能滿足上述參數(shù)內(nèi)容中的不同類型需求:
(1)區(qū)分狀態(tài)信息、設(shè)置信息、操作(包括運(yùn)行操作和維保使用)信息,區(qū)分開關(guān)量、模擬量,建立適合的參數(shù)結(jié)構(gòu),同時(shí)具有相應(yīng)的信息項(xiàng)增減接口或界面。
(2)在滿足可檢索性前提下,滿足部分?jǐn)?shù)據(jù)的短期歷史性需求,供應(yīng)一定的短期跟蹤性邏輯(如門限監(jiān)控、有效平均等)。
上傳通信及下傳通信均通過GPRS無線數(shù)傳模塊,即內(nèi)嵌GSM/GPRS核心單元的無線Mo-dem,具有完備的電源管理裝置,標(biāo)準(zhǔn)的串行參數(shù)接口,具備關(guān)于不一樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和安全性需求的上層通信管理能力和廣域網(wǎng)互連能力。考慮適應(yīng)不同的作業(yè)現(xiàn)場,具備工業(yè)現(xiàn)場總線接口及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信接口,同時(shí)應(yīng)支持業(yè)內(nèi)使用較廣的MODBUS等上層協(xié)議,具備基于TCP/IP的局域網(wǎng)互連RJ45接口。
詳細(xì)面向匯集后的柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、呈現(xiàn)、訪問以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的門限設(shè)置等傳統(tǒng)的管理功能,配合售后服務(wù)業(yè)務(wù),建立設(shè)備修復(fù)、維保的管理系統(tǒng)。
(1)在柴發(fā)機(jī)組傳統(tǒng)參數(shù)管理功能之上,通過參數(shù)的積累和挖掘,為服務(wù)內(nèi)容的拓展提供數(shù)據(jù)基本和操作平臺(tái)。
(2)對(duì)于發(fā)電機(jī)等生產(chǎn)廠商,供應(yīng)定時(shí)保養(yǎng)提示,用途性失效及事故預(yù)測,事故原由剖析與排障支持,配件產(chǎn)能判定等支持。
應(yīng)在滿足功用性需求的基本上,突出強(qiáng)調(diào)通信性能(數(shù)據(jù)可靠性、實(shí)時(shí)性)、終端的廣泛分布性、網(wǎng)絡(luò)功率和功能模塊的可擴(kuò)充能力,不建議企業(yè)自建后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)。軟件升級(jí)及用途模塊的擴(kuò)展支持能力。
(1)以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集終端,配置在柴發(fā)機(jī)組的各個(gè)應(yīng)用現(xiàn)場,通過無線數(shù)傳模塊實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與遠(yuǎn)程后臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)連接和參數(shù)互連。
(2)以參數(shù)庫為基本的軟件機(jī)構(gòu),通過服務(wù)器裝置,可以遍布于任何地點(diǎn)參數(shù)訪問與操作管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)匯總后數(shù)據(jù)的各種解除,形成排除后數(shù)據(jù)的訪問和操縱界面。
依照對(duì)上述用途實(shí)現(xiàn)的支持程度差別,以及裝置架構(gòu)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法上的不一樣,在廣域網(wǎng)環(huán)境下,存在以下可選取的裝置架構(gòu)模式。基于GPRS的參數(shù)傳輸信道和后臺(tái)數(shù)據(jù)排除結(jié)果發(fā)布方式,在以下架構(gòu)中的工作模式基礎(chǔ)相同;現(xiàn)場終端的下連架構(gòu)相同;后臺(tái)的解除內(nèi)容具有相同的彈性。
① 下連采用以MODBUS為默認(rèn)協(xié)議的業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化通信(對(duì)應(yīng)不同通信連接分別采用MODB-US-RTU、MODBUS-TCP等),通過RS232遠(yuǎn)傳、諸如RS485等現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等通信連接方法,建立與具有參數(shù)通信功能的被監(jiān)控對(duì)象間的參數(shù)信道。
② 關(guān)于不具備參數(shù)通信功用的被監(jiān)控對(duì)象(如某些電源模塊),通過擴(kuò)充模塊,實(shí)時(shí)獲取對(duì)象參數(shù)參數(shù)、安全輸出對(duì)象控制輸入。
③ 相對(duì)于被監(jiān)控對(duì)象,現(xiàn)場終端既是TCP-Server或TCP-Client(具體取決于被監(jiān)控對(duì)象在現(xiàn)場以太網(wǎng)中的角色),又是總線網(wǎng)絡(luò)的控制器和測控?cái)U(kuò)展模塊的調(diào)度器。
④ 關(guān)于系統(tǒng)整體架構(gòu)下現(xiàn)場終端的用途定位,承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)路由、協(xié)議切換、Web訪問服務(wù)、MA運(yùn)行等不同任務(wù)。
基于云平臺(tái)和移動(dòng)代理的智能架構(gòu),在該架構(gòu)中,現(xiàn)場模塊詳細(xì)完成對(duì)被監(jiān)控對(duì)象參數(shù)的獲取和控制輸出,并具有一定的參數(shù)管理用途。現(xiàn)場模塊作為webserver,支持包括以Web文本挖掘?yàn)橹饕饔玫暮笈_(tái)參數(shù)前置機(jī)以及其他廣域網(wǎng)上合法客戶端在內(nèi)的webclient的隨時(shí)訪問;前臺(tái)數(shù)據(jù)前置機(jī)及應(yīng)用服務(wù)器作為DBclient操縱數(shù)據(jù)庫;后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器對(duì)參數(shù)進(jìn)行加工排查,其結(jié)果供應(yīng)給后臺(tái)局域網(wǎng)客戶進(jìn)行訪問,并經(jīng)過Web服務(wù)器,為外部廣域網(wǎng)客戶供應(yīng)瀏覽訪問服務(wù),同時(shí)支持MA的運(yùn)行;MA作為作用性智能體,詳細(xì)面向設(shè)置性任務(wù)、控制性任務(wù)的完成,也可取代Web服務(wù),進(jìn)行常規(guī)參數(shù)的定時(shí)傳遞。
康明斯云計(jì)算遠(yuǎn)程監(jiān)控管理機(jī)構(gòu)裝配在應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)上,可以通過實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)控發(fā)電機(jī)的性能分析指標(biāo)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以測量到發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境如柴油、機(jī)油不足、電源損壞等問題,有可能造成發(fā)電機(jī)組無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至燒毀發(fā)電機(jī)組時(shí),康明斯云計(jì)算遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)向用戶發(fā)現(xiàn)緊急預(yù)警,處置掉大部分可避免的問題。用戶可以及時(shí)采取相應(yīng)的策略。該舉措具有技術(shù)上的領(lǐng)先性,更詳細(xì)的是適于集監(jiān)測控制于一體的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,云平臺(tái)的架構(gòu),可有效應(yīng)對(duì)分布范圍更廣的現(xiàn)場終端的服務(wù)響應(yīng),高效解決后臺(tái)服務(wù)其系統(tǒng)的多機(jī)集成、任務(wù)優(yōu)化分配、數(shù)據(jù)挖掘增強(qiáng)用途的擴(kuò)充;智能體技術(shù),不僅具有網(wǎng)絡(luò)帶寬小、配置靈活的技術(shù)長處,更為逐步開展的涉及現(xiàn)場終端、現(xiàn)場被監(jiān)控對(duì)象的售后服務(wù)內(nèi)容的拓展,奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
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