基於雲平台的智能設備遠程運維
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導語本文提出了一種智能設備遠程運維服務平台，該平台採用SCADA系統和混合架構的模式將資源數據化，達到自動高效的運維目的。並結合實例闡述了先進的運維服務平台在企業中的應用及其所產生的經濟效益和社會效益。
摘要:隨著網路技術的迅速發展，傳統的運維模式已經不能滿足需求，設備運維開始向雲平台遷移。在此基礎上，本文提出了一種智能設備遠程運維服務平台，該平台採用SCADA系統和混合架構的模式將資源數據化，達到自動高效的運維目的。並結合實例闡述了先進的運維服務平台在企業中的應用及其所產生的經濟效益和社會效益。
1 引言
近年來，隨著高速化加工需求的增加，對智能設備的需求率不斷提高，越來越多的智能設備被銷售到全國各地。但隨之而來的售後維護以及設備故障維修問題成為了雙方的痛點。對製造商來說，需要組建專門的售後工程師團隊隨時奔赴現場，人員維護、交通成本等都很高。對客戶而言，等待維護的過程會導致整條生產線停產，既影響生產計劃也浪費了其他設備的成本。針對設備製造商和客戶的痛點，本文提出了基於MVC和Bootstrap組合架構的雲計算平台，研究了平台的核心部分通過SCADA系統實現了數據採集、監視控制、參數調節以及各類信號報警集一身，解決並保證了雲平台的高性能與高可用性，使雲平台在實際應用中資源最大化、利益最大化，該平台既可以保障設備製造商的利益，又可以使製造商與客戶建立起長期密切的關係，同時也推動了雲平台應用的快速發展。
2、雲平台總體設計
2.1雲計算介紹
傳統的IT部署架構是「煙囪式」的，在這種架構中，新的應用系統上線的時候需要分析該應用系統所需的資源，確定基礎架構所需的計算、存儲、網路等設備規格和數量，這種模式造成了硬體高配低用、整合困難等問題，及其不利於資源的整體利用率，造成過多的機房空間和能源浪費，但云計算的引入有效的解決了這些問題，其將基礎架構進行雲化，從而更好的為應用系統的上線、部署和運維提供支撐，提升效率,降低TCO。虛擬化技術是雲計算的重要技術之一，通過虛擬化，雲計算可以對各類資源進行整合，建立巨大的虛擬資源庫，雲用戶就可以根據自身的需求，動態的獲取自己所需要的資源了；另一方面，利用虛擬化等技術，一些以前沒有被利用到的資源也可以被雲計算平台整合在一起，一起納入虛擬資源庫中，形成具有海量存儲能力和高效計算能力的提供者。現如今各類公司都推出了具有自身特點的雲解決法案，不同的方案對雲計算有著不同的理解，但總體來說，通用的雲平台架構分為三層：應用層、平台層、資源層[1]。資源層主要是將各類資源彙集到雲平台中，形成一個動態資源庫，資源層中各類資源的利用回收等均由雲平台負責進行；平台層的主要對象是應用軟體開發人員，其將部署環境、開發環境和測試環境以一個整體呈現在開發人員面前，有效的提高了開發效率；應用層主要面向的是雲用戶，根據其提供的軟體交互介面，實現雲用戶到雲端的訪問，通過向雲平台發出服務請求，最終得到服務並使用服務。
2.2雲平台整體架構
本文所提出的平台適用於多種智能設備的遠程運維，以BS、CS及數據云為基本框架，通過SCADA系統建立數據採集通道，採集設備上PLC控制器數據通過4G/WIFI連接到雲平台。通過SCADA系統建立的通道，可實現PLC程序的遠程上下載和程序診斷功能；通過採集PLC控制器中的數據可實現智能設備遠程故障預測試分析，對可能出現的故障提出預警信號，對以發生的故障進行檢測分析，提高設備的工作效能，降低維修成本，保證設備安全、穩定的運行[2]。
圖1 雲平台基礎架構圖
圖1中顯示了雲平台的整體架構，採用BS、CS及數據云的混合框架，充分利用了BS的跨平台和客戶端維護低的優點，以及CS的響應快、安全性強的好處，為平台高效、穩定的運行提供了保障。故以此為基礎並在雲平台監控系統的實時監控下，雲平台可達到：
（1）自動收集設備性能數據。設備普及SCADA，所有設備自動上傳設備性能數據（產能、稼動率、優率）到雲平台。
（2）雲平台自動解析數據。通過雲伺服器自動實時解析各地設備上傳數據，並實現存儲和下發數據。
（3）數據多平台展示。實現電腦WEB端、移動APP的設備數據展示，並在線更新所有客戶端版本。
（4）遠程預警及升級維護。實現設備的遠程監控、遠程管理、設備歷史數據查詢、報警處理、預測設備生命周期，提醒客戶易耗品更換或保養，實現設備控制系統等遠程升級維護。
3、實例應用
從企業運維服務的狀態和未來發展趨勢來看，改變現有的運維模式和工作流程，利用先進的信息化技術和手段打造運維服務管理平台，加快響應速度、提高工作效率、提高用戶滿意度，已經水到渠成，勢在必行[3]。下面就以企業對智能設備運維平台的使用情況為例，來說明先進運維服務模式在企業中的應用情況。平台聚集了web服務、雲計算、大數據等先進的信息化技術,利用SCADA系統解決智能設備實時監控和定位檢測的問題，應用BS、CS以及數據云的混合框架模式來解決通信互聯、軟體遠程互通的跨平台等問題。這兩種技術的相結合有效的縮短了平台對用戶的故障響應速度及故障恢復時間，突破了傳統運維服務的觀念，大幅度的提高了運維服務的工作效率，保障了企業和用戶的利益，促進雙方的合作。
圖2 智能設備運維服務平台結構圖
通過智能設備運維服務平台，運維中心後台服務系統就可以實時監控智能設備的工作狀態，當智能設備出現故障時，系統自動報警，運維服務中心就實時顯示出故障點，生成故障報告單，平台最快可以在2S內對故障報警進行響應，並根據GPS定位，就近安排相關的技術人員上門提供維修服務，用戶也可以根據移動軟體向運維服務中心發出維修請求。故障響應及設備恢復時間見表1.
表1智能運維服務雲平台下的故障響應及恢復時間
智能設備運維服務雲平台在實際中的使用，帶來了顯而易見的效益。經定量分析測算，以100台設備為例，在不增加人員投入的基礎上，通過運維服務雲平台，較以前可以節省250人天/月，大幅度提高了運維服務效率，縮短了故障恢復時間，減少了企業售後服務成本，保障了客戶與企業雙方的利益。
4、結束語
SCADA系統是智能設備運維服務平台的核心組件，為運維服務中心提供了數據的採集、分析和傳遞，同時對現場運行的設備進行監視和控制，實現了資源的共享和配置。本文通過對運維平台的探究，深度學習了相關的硬軟體設備和系統模塊，提出了成熟的智能設備運維平台，顯著縮短了響應時間，提高了工作效率，減少了運維人員的投入，提升了用戶的滿意程度，較好的滿足了智能設備的運維需求。
參考文獻：
[1]吳靜.雲計算平台資源監控系統的設計與實
現[D].濟南大學,2
013.
[2]戚偉強,蔣鴻城,裴旭斌,沈志豪,夏威.基於雲平台的電力數據中心自動運維體系研究[J].電力信息與通信技術,2016,14(07):97-101.
[3]姚海琪.智慧校園運維服務雲平台的應用[J].信息技術與標準化,2016(05):36-38+42.
作者：廣東利元亨智能裝備有限公司研發總監 周俊傑
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