一、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺背景

某燃氣有限公司的主營業務為管道天然氣銷售、營業收費、用戶服務，天然氣管網工程建設，各類管網設施的運行、維護、保養、維修、搶修，天然氣市場開發及利用等。現有SCADA系統的情況如下：
1)、現有組態系統畫面功能太少，使用不靈活，不滿足常規組態軟件的功能。
2)、高調站的數據分布在兩個不同的系統中，不方便整體進行查看和管理。
3)、現有系統工藝流程畫面不美觀，且風格不統一。
4)、數據采集頻率過大，最短采集頻率為3分鐘。
5)、系統版本老舊，數據源分散，維護困難。
6)、總中心接入的高調站的數據中間環節較多，總體效率不高，出問題的風險也相對較大。

二、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺建設目的

本方案采用力控IoT工業云平臺作為綜合平臺，實現對設備、傳感器、PLC、控制系統、管理軟件等不同來源的海量數據在云端的集成與匯聚。通過對設備運行的實時監控，減少因突發情況造成的設備損壞、生產效率降低、停產等情況。

實現以下目標：

1、流程可視化

提供從車間級到工藝單元場景，主要提供工藝運行參數展示、工藝仿真動畫、工藝流程演示、工藝原理說明等功能，使用戶進一步詳細了解具體工藝單元的生產細節。

2、綜合大屏可視化

針對工廠全景實現多維度全面監控，包括對設備本身、生產設備、車間能耗、原材料、安防設備等不同類型的對象，集中統一進行監控。同時集成工廠現有系統數據，或追加數據采集系統，實現對生產核心指標及關鍵數據的集中監控，將“不可見”的生產現場數據變為“可見”，通過可視化大屏的方式進行最終呈現。實現對生產運營的綜合監控。

3、數字孿生應用
數字孿生又稱“數字雙胞胎”，是將工業產品、制造系統、城市等復雜物理系統的結構、狀態、行為、功能和性能映射到數字化的虛擬世界，通過實時傳感、連接映射、精確分析和沉浸交互來刻畫、預測和控制物理系統，實現復雜系統虛實融合，使系統全要素、全過程、全價值鏈達到最大限度的閉環優化。

4、智慧運維管理
通過IoT工業云平臺可實時監視所有設備的運行、故障狀態及系統設定參數等，并可通過中央對現場設備進行設定、修改。當工作設備故障時，自動產生報警，并提示相關人員進行檢修。并且實現移動端提醒的功能。

三、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺方案概述

智慧燃氣物聯網運維平臺解決方案主要分為三大部分，首先利用FCloudComm物聯網網關進行設備現場硬件的采集。然后上傳到IoT工業云平臺實現數據的可視化，配合MIP微信小程序從而實現了從本地數據采集、到云端數據存儲、到移動終端瀏覽、再到平臺數據展現和運維等功能，構建全智慧運維體系。從而為設備產品提供產品全生命周期、協同研發、設備優化、質量監測等各式各樣的服務。

平臺支持遠程云端部署和本地化部署。整體方案是一款面向基礎數據展示、企業設備上云、綜合可視化應用的工業云平臺，是工業云邊端一體化的中樞。

可實現在移動端、電腦端對生產各種場景進行巡檢、監控與管理，與微信小程序MIP配合，完成巡檢、工單等設備運維和管理。可組態配置大屏可視化、流程圖可視化，用于展示生產數據、設備運維、組織決策等類型數據以及符合現場工藝的流程圖HMI界面。

豐富可視化配置組件類型，可提供豐富的趨勢、餅圖、散點、柱狀圖可視化組件，支持圖與圖之間的混搭，便于用戶快速構建自主的可視化頁面。

四、力控ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺功能

智慧燃氣IOT工業云平臺主要采用力控ThingNet工業云平臺，通過本云平臺能夠實時獲取所屬所有設備的工作狀態、各項參數，以及相關的運維數據，支持移動瀏覽、大屏顯示等功能，能夠為設備廠家提供數據依據，方便廠家的售后以及產品的維護、為運維等相關公司提供運維管理等相關功能。

一、可視化功能

流程圖

顯示當前站點的組態后的流程圖，通過該圖能夠實時觀看現場工藝參數，并支持數據下置、多頁面跳動等功能；

云組態

該功能為一個web組態功能，通過開放的各種圖形和控件，工程師能夠通過拖拽的方式組態出符合現場工藝的流程圖，并關聯相關數據，在云端完全實現本地SCADA流程圖的功能。

大屏駕駛艙

該功能同為一個web組態功能，通過開放的各種柱狀圖、餅圖和曲線等控件，工程師能夠根據需要組態出各種應用場景的大屏顯示，如：節能減排大屏、環保監測大屏和車間看板等大屏。

數字孿生

（1）構建設備的模型

本項目通過3D建模技術對整個設備進行數字孿生體模型建立，并通過3D建模、模數轉換、模型渲染技術對模型進行渲染，結合物聯網數據采集平臺對現場設備進行數據采集，從而建立一個與物理空間高度相似、不斷交互、高效精準協同運作的信息空間模型。

全方位展示“整體態勢呈現、故障動態報警、安全實時監控、統計信息匯總、事件變化趨勢”等多維宏觀態勢。

（2）建立3D可視化模型

本項目充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多尺度的仿真過程，完成整個廠區在虛擬空間的映射，搭建起反映實體系統全生命周期過程的一種面向養殖工廠的數字孿生系統。該系統包括物理空間、承載數字孿生系統的信息空間、連接物理空間和信息空間的通信接口，以及制造大數據智能分析算法庫。

前期3D模型建立完成后，后期可通過拖拉拽的方式來實現。方便后續相同產品的搭建。可完全開放給客戶，客戶后期可自主建立自己的模型。

（3）實時監控子系統的狀態

基于三維模型，融合物聯網實時數據，動態展現設備實時運行狀態。基于BIM三維模型，可以直觀的各個空間進行查看與管理，精準化管理每個房間，查看設備的數據（溫流量、溫度、壓力、密度及pH值等，以及水質COD、氨氮、總氮、總磷等參數）以及資源管理、打掃、維修等都是基于空間進行劃分。

（4） 實時顯示報警信息

對于環境數據危進行監測預警，當出現報警或者故障，比如溫度過高，自動聯動通風、廣播等系統，以最快是速度聯系安保人員，保障安全 。與消防系統連接。當火災發生時，可利用AI智能分析火災區域，實時提醒值班人員進行救援。同時，救援前基于pad端，根據不同著火點可快速智能分析出最佳進攻救援路線，輔助消防員第一時間做出最佳行動，最大程度確保廠區人員與財務的安全。

對視頻流中特定行為進行姿態識別分析檢測：對于有禁區闖入、異常事件等行為，自動報警定位，并多種方式傳達給最近的工作人員。基于大屏處理全過程呈現，縮短事件應急處理速度。

5. 實時視頻信息接入

通過與視頻系統連接，可實時查看各個子系統的現場視頻。聯動視頻信息還可以實時報警，并且記錄事件狀態。

二、基礎功能

曲線瀏覽

曲線支持自定義選點查看，能夠記憶上一次選點，分為實時和歷史瀏覽；

報警查詢

本功能用于瀏覽該站點下的所有報警信息，分為實時報警和歷史報警，支持導出和打印等功能；

報表查詢

報表支持自定義選點查詢，能夠記憶上一次選點，支持導出和打印等功能；

GIS地圖瀏覽

顯示當前站點的地理分布；

實時數據瀏覽

展示當前站點的所有實時數據，內包含站點的圖片和地理坐標信息；

站點管理

該功能用于新建站點，包含站點名稱、描述、地理位置等內容，并能夠綁定流程圖以及關聯文檔資料和攝像機等信息；

模型功能

本功能用于編輯物模型，以設備為對象，編輯該模型的屬性、事件和服務，如下說明：

計算引擎

該功能為數據計算使用，通過類VC簡化的腳本編寫，能夠獲取實時和歷史數據，進行計算、實現統計分析、邏輯控制等功能，例如：電量的計算、設備能效比的計算、設備OEE的計算等等。

該腳本服務支持多節點多線程并發運行，并且做到團隊間隔離，保證計算的穩定性。

三、系統管理

菜單配置

支持菜單自由配置，以及資源的配置；

用戶管理

管理員根據需要創建用戶，并且花費用戶角色，分配用戶權限；

超級管理

可以自由的創建公司，并且分配管理員。

五、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺移動端應用

移動端采用力控MIP工業微信小程序，小程序能夠對接力控組態軟件和Fcloudcomm物聯網網關，實現對工控現場的數據實時瀏覽和查詢，配合IoT工業云平臺實現設備遠程運維等功能。

并且可與工業現場的各品牌組態軟件、SCADA軟件對接，也能夠與現場的OPC、modbus等標準協議的設備對接，通過微信的小程序，實現移動終端對工業現場的設備或系統數據實時瀏覽和查詢。通過手機小程序可查看濃度，流量，CO2產量數據，CO2累計產量數據，以及環境溫度、濕度等各類數據，同時可以查看設備所處狀態。

六、力控元申ThingNet智慧燃氣物聯網運維平臺總結

智慧燃氣物聯網運維平臺構建一個對燃氣濃度，流量，CO2產量數據、進行實時監控，動態分析，優化控制，以及智能巡檢、視頻監控、智能報警和應急處理等功能工業物聯網平臺，實現了各系統間的協同運作，消除了各模塊系統間的信息孤島，有效實現了IO與OT的融合，提高企業智能制造水平，加速企業進行數字化轉型。