一、方案概述
山東華全動力股份有限公司憑借十余年發(fā)電設(shè)備研發(fā)與服務(wù)經(jīng)驗(yàn),自主研發(fā)了一套面向發(fā)電機(jī)組場景的云服務(wù)平臺——SCADA發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、故障報警、報表分析于一體,通過"邊緣網(wǎng)關(guān)+云端平臺"兩層架構(gòu),將分散各地的發(fā)電機(jī)組接入統(tǒng)一管理平臺,實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人值守與智慧運(yùn)維。
無論是單機(jī)運(yùn)行的小型機(jī)組,還是分布于全國乃至海外的大型電站,客戶只需通過電腦或手機(jī),即可隨時隨地掌握每一臺機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),接收故障預(yù)警,遠(yuǎn)程下達(dá)控制指令。
二、系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)采用成熟可靠的"三層+兩翼"架構(gòu)設(shè)計(jì):
- 現(xiàn)場設(shè)備層:發(fā)電機(jī)組控制器(LXC6610/HGM9510等)通過RS485總線(Modbus RTU協(xié)議)連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備
- 邊緣接入層:宏電DTU(4G/有線)或SmartI88智能網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),上報至云端
- KingIOServer:部署于云服務(wù)器的專業(yè)組態(tài)軟件,負(fù)責(zé)解析來自DTU的數(shù)據(jù)并寫入ws.hqdl.cn云API
- 云服務(wù)平臺層:Laravel 10 + Redis + MongoDB + MySQL,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、存儲、展示、報警、用戶鑒權(quán)
- 用戶終端層:PC瀏覽器 / 手機(jī)微信 / 平板H5,隨時隨地訪問 cloud.hqdl.cn
三、SmartI88智能網(wǎng)關(guān)
在部分應(yīng)用場景中(如分布式能源站、水泵機(jī)組),系統(tǒng)采用SmartI88智能網(wǎng)關(guān)作為邊緣通信樞紐:
- 協(xié)議轉(zhuǎn)換:將Modbus RTU(RS485)轉(zhuǎn)換為HTTP/TCP,實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備無縫接入IP網(wǎng)絡(luò)
- 數(shù)據(jù)上報:通過HTTP GET請求將數(shù)據(jù)推送至服務(wù)器,接口格式為
GET /http-test.php?ip=a01&s= - 工業(yè)級設(shè)計(jì):固件V21128,硬件H100,支持長時間穩(wěn)定運(yùn)行
- 配置管理:Web管理界面(用戶名admin,密碼admin),支持遠(yuǎn)程配置波特率19200bps,8N1
四、宏電DTU接入方案
系統(tǒng)支持通過宏電DTU快速接入各類發(fā)電機(jī)組控制器,典型配置如下:
- DTU品牌:宏電DTU,型號系列支持
- 波特率:9600bps,數(shù)據(jù)位8,校驗(yàn)位None,停止位1
- 身份識別碼:10000000000-10000000019(順序遞增)
- 上報域名:yun.hqdl.cn,端口5003
- 配置工具:宏電DtuToolBox V1.4.1,支持遠(yuǎn)程參數(shù)下發(fā)
五、核心功能模塊
5.1 實(shí)時監(jiān)控
- 大屏總覽:刷新間隔5秒,機(jī)組編號、運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時功率一目了然
- 多機(jī)組管理:一個賬號可綁定多臺機(jī)組,輕松切換查看
- ECharts可視化:電壓、電流、功率、溫度等參數(shù)以圖表形式實(shí)時展示
- 中英雙語:支持中文、英文界面切換,滿足海外客戶需求
5.2 遠(yuǎn)程控制
用戶在權(quán)限范圍內(nèi)可通過平臺遠(yuǎn)程操控發(fā)電機(jī)組:
- 啟動/停止機(jī)組:發(fā)送開機(jī)/停機(jī)指令
- 自動/手動切換:切換運(yùn)行模式
- 負(fù)荷調(diào)節(jié):增減發(fā)電功率
- 參數(shù)配置:修改保護(hù)閾值
所有遠(yuǎn)程控制操作均記錄操作日志(操作人、時間、IP地址、設(shè)備名稱),可追溯可審計(jì)。
5.3 故障報警
- 即時推送:故障發(fā)生時,系統(tǒng)自動向預(yù)設(shè)號碼發(fā)送短信/微信通知
- 多級報警:支持水溫高、油壓低、過載、短路等多種故障類型
- 多語言翻譯:報警信息自動翻譯為中文/英文
- 歷史記錄:保存180天報警歷史,支持查詢與導(dǎo)出
5.4 報表與分析
- 日報/周報/月報:自動生成電能報表、負(fù)荷分析報告
- 運(yùn)行記錄:累計(jì)發(fā)電量、運(yùn)行小時數(shù)、負(fù)荷率統(tǒng)計(jì)
- Word報表:一鍵生成標(biāo)準(zhǔn)格式運(yùn)維報告,便于存檔與匯報
- 數(shù)據(jù)導(dǎo)出:支持Excel格式導(dǎo)出
5.5 保養(yǎng)管理
- 自動計(jì)時:實(shí)時計(jì)算累計(jì)運(yùn)行小時數(shù)
- 到期預(yù)警:運(yùn)行至保養(yǎng)周期前200小時自動發(fā)出預(yù)警
- 到期鎖機(jī):超過保養(yǎng)周期后,平臺提示續(xù)費(fèi),保障設(shè)備安全
六、數(shù)據(jù)安全與可靠性
安全機(jī)制
- Cookie Token鑒權(quán):用戶登錄后通過Token驗(yàn)證,無Token或Token失效自動跳轉(zhuǎn)登錄頁
- 服務(wù)到期控制:每個用戶-機(jī)組綁定獨(dú)立到期時間,到期后平臺拒絕服務(wù),確保收費(fèi)閉環(huán)
- 操作審計(jì):所有控制指令、操作記錄均寫入數(shù)據(jù)庫永久留存
- HTTPS傳輸:平臺采用HTTPS加密傳輸,防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被截獲
可靠性設(shè)計(jì)
- MongoDB時序數(shù)據(jù)庫:存儲機(jī)組實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù),支持高頻寫入,按機(jī)組名分表管理
- Redis實(shí)時緩存:關(guān)鍵變量快照存儲于Redis,毫秒級響應(yīng),降低數(shù)據(jù)庫壓力
- 本地存儲優(yōu)先:數(shù)據(jù)優(yōu)先存儲于廠區(qū)本地服務(wù)器,不輕易外傳
七、典型應(yīng)用場景
- 數(shù)據(jù)中心:高壓10.5kV發(fā)電機(jī)組,秒級切換,7×24小時不間斷供電保障
- 醫(yī)院:靜音型機(jī)組+云平臺監(jiān)控,緊急故障即時報警,保障手術(shù)室供電
- 海外項(xiàng)目:多語言界面,支持海外4G DTU接入,遠(yuǎn)程運(yùn)維零差旅成本
- 分布式能源站:多機(jī)組并聯(lián)協(xié)調(diào)控制,SmartI88統(tǒng)一接入,統(tǒng)一調(diào)度
- 工業(yè)園區(qū):燃?xì)獍l(fā)電+余熱回收+云端監(jiān)控,能源綜合利用率最大化
- 偏遠(yuǎn)基站:4G DTU替代有線網(wǎng)絡(luò),降低布線成本,實(shí)現(xiàn)免維護(hù)運(yùn)營
八、技術(shù)規(guī)格一覽
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
| 框架 | Laravel 10 + PHP 8.0 |
| 實(shí)時數(shù)據(jù)庫 | MongoDB(時序數(shù)據(jù) + 報警記錄) |
| 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 | MySQL(用戶、機(jī)組臺賬) |
| 緩存 | Redis(變量快照,毫秒級讀取) |
| 數(shù)據(jù)采集 | KingIOServer + ws.hqdl.cn API |
| 設(shè)備協(xié)議 | Modbus RTU RS485 |
| DTU波特率 | 9600 / 19200 bps 可配置 |
| 上報協(xié)議 | HTTP GET / TCP長連接 |
| 前端技術(shù) | jQuery + AmazeUI + ECharts |
| 支持語言 | 中文 / 英文 |
| 終端訪問 | PC瀏覽器 / 手機(jī)微信 / 平板H5 |
九、聯(lián)系我們
山東華全動力股份有限公司深耕發(fā)電設(shè)備行業(yè)十余年,為客戶提供從設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到云平臺接入的一站式電力解決方案。
如需了解更多關(guān)于SCADA云平臺遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)組智能改造方案的詳細(xì)信息,歡迎隨時與我們聯(lián)系。
