智慧工厂大数据平台整体建设方案.pptx

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1、,智慧工厂大数据平台整体建设方案,物联网 . 大数据,智慧工厂大数据平台建设方案,中国制造2025的出台，为中国实施制造强国战略提供了第一个10年的行动纲领，催生新的生产方式、新的产业形 态、新的商业模式、新的经济增长点。而企业在开展智造升级的时候，绝对不是简单的机器换人，企业要面对的问 题是如何在互联网时代应对用户的需要，在用户端实现高创新，并在企业端实现高效率。智慧工厂数据平台：核心系统包括PLM、ERP、CRM、CPS数据集成、工业大数据分析、工业云服务，实现生产过 程自动化、透明化、可视化、精益化，保障企业运营指令和市场数据的自由流通。在大量的经营数据存储云平台后， 企业运用大数据分析

2、，支撑业务战略决策，提高顾客服务水平，促进销售获得客户，开发创新产品，强化财务管理， 实现决策自动化。智慧工厂数据平台：以工业物联网为基石、工业大数据为引擎，是重构中国制造、激发生产力的关键技术。,产能融合，联合创新,产业数据融合，柔性制造,创建智慧工厂，建设城市智慧应用生态,系统组成,数据融合 整体协同,解决用户原有系统兼容问题，智 能化、物联网、遥感数据融合、 整体协同，保护用户长久投资价 值。,懂数据 会分析大数据模块会，懂数据会分析， 为用户的核心业务提供深度辅 助决策支持。,模块搭建 分步建设大系统无需一次性大投入，根 据用户核心业务需要分步实施，随用户业务成长而生长。,方案优势,1

3、 数据大脑中心建设,1 数据中枢建,设,1.1 智慧工厂时空数据平台软件,未来已来！ 智慧工厂时空数据平台 是基于微软.NET最新技术、采用业务模块驱动、运用SOA思想进行架构而研发的一 套敏捷开发平台。 用户在平台上可搭建云平台、CPS、MES和ERP等。企业通过平台搭建的应用系统，能实现各系统间 信息互访。平台由基础设备服务、基础平台服务、工业大数据云应用组成。用户通过这三大服务，快速低成本配置符合企业实际需 求的定制业务系统，使用户的事务开发从事务对象开发转变面向配置开发，彻底改变软件的落地方式。,时空数据平台10大模块，构建城市级数据大脑的操作系统,弹性内核,GIS接口,大数据分析,感

4、知数据接口,自定义界面,事件处理,实时热备,业务应用定义,移动终端服务,自定义报表,通过系统配置可以实现所有系统间基于事件的任意协同。,坐席客户端,C D,C,A,B,CD,AB C,客户端,客户端,客户端,B C,A,D E拼接屏,tcp/iP基于设定逻辑由事件触发的协同信息页面按照一定规律在同一个拼接屏上不同拼接单元上予以互动展 示，协同信息页面也可以基于INTERNET在多个拼接屏和多客户端显示屏上进行协同互动展示。,FAB,C,大屏客户端,超级数据控制中心支持：智慧交互、协同显示能力,自然语音,体感交互,多点触摸,虚拟现实,基础硬件 设施,平台服务与 支撑,软件功能应 用,客户端,计算

5、机终端,Android/ios/windows 手机等移动终端,时空数据平台软件架构,质 量 管 理 体 系,安 全 保 证 体 系,运 维 管 理 体 系,感知层,网络通讯层,计算与存储层,平台服务与数据支撑层,系统应用层,展现层,数据存储服务器,运行服务器,备份服务器,TCP/IP,访客管理系统,视频安防监控系统,火灾自动报警系统,停车场管理系统,智能照明系统,门禁控制系统,信息发布系统,人流量统计系统,拼接屏,客户端,平台管理层,控制网络层 执行层,多屏管理工作站,建筑设备管理系统,客户端,客户端,车位引导及寻车系统,电子巡检系统,视频分析系统,移动APP,监控中心,数据大脑中枢系统拓扑

6、结构图,操作人员可以使用手机APP、或者坐席固定麦克风，直接像和人进行对话一样的通过语音和 平台软件进行交互控制为监控中心值班人员提供最自然的交互方式为在大屏上进行程序展示提供炫酷的交互方式,01,大屏互动,1.2 超级数据控制中心,02,03,1.3 多屏座席,01,02,03,具备系统多屏协同技术基于事件以及协同控制逻辑根据事件，在大屏、各终端上实现信息的协同显示,1.4 智慧数据控制终端,01,02,03,触控操作 页面缩放运动惯性支持,1.5 核心存储、运算服务器群,双机/多机热冗余支持异地热备数据统一存储,不丢失,不重复,动态坐标轴实时数据记录，不遗漏任何数据独特数据压缩技术任意时段

7、的曲线查询曲线界面的无级缩放,2 GIS地理数据建设,1 数据中枢建,设,2.1 GIS地图数据导入及应用,支持主流地图系统，提供实时动态数据的空间显示手段,支持Baidu、Google、Bing等主流地图，与组态平 台完全融合设备可视化展示 报警定位设备状态和运行数据显示 设备控制指定路径巡视和漫游,2.2 实景三维建模及应用,多种建模工具，与实时动态数据结合成为建筑运营管理的实景三维界面，直观管理设备、建筑,所有图形页面都内置坐标系，2维、3维界面的报警 跳转、多点跳转，实时快照里面的按钮定位，多个 客户端同步定位设备可视化展示 报警定位设备状态和运行数据显示 设备控制指定路径巡视和漫游,

8、3 接入工厂基础系统,1 数据中枢建,设,1 数据中枢建,设,1 数据中枢建,设,01,授权管理：设置员工可进出的 门和时间,03,可视化管理：在地电子图上标识 门的位置，显示门的运行状态,05,报警联动：当有报警时，联动视 频系统，推送现场实时画面,07,人员进出记录：实时记录员工进出记录,02,远程控制：可远程控制门开启和工作状态（在线、常闭、常开）,04,报警定位：当有报警时，弹出电子地图， 定位到报警点位置,06,安全时段：应用安全时间屏蔽不要的报 警信息，如上班时间，财务室门打开不 报警,综合管理平台与门禁系统进行对接集成，在电子地图上或三维实景空间内对门禁系统进行可视化管理，展示门

9、禁系统位置和门当前状 态；记录进出信息；在门禁系统异常或非法入侵时在电子地图上或三维实景空间内进行报警定位，平台协同联动推送门禁点附近摄像机实 时画面或打开门禁点附近灯光，值班人员借此直观了解现场状况，同时发出报警通知。,4.2.1 门禁系统,设备运行参数曲线记录、查询、分析,设备运行状态及参数实时监测,设备可视化管理,设备运行运行抄表、数据报表管理,历史数据查询、统计、分析,设备运行故障及异常报警并报警通知,停车场出入口,车位引导系统缴费自助机,找车机出入口中央收费系统,平台集成停车场管理系统和车位引系统、同时将监测和控制车场环境的停车场温度、空气质量、排风 机状态等机电设备信息，全面集成在

10、一个平台上进行全景管理。平台在二维电子地图或三维全景空间内对 停车场内相关的设备进行可视化管理，当停车场管理系统、相关机电设备发生报警时联动视频等系统进行 协同信息推送，同时发出报警通知。使值班人员和相关管理人员能能够及时进行报警事件的发现、追踪和 处理。满足物业对停车场管理便捷实用和安全要求。,4.2.2 停车场管理系统,状态监测,实时监测报警探头状态,布防/撤防,通过平台远程或定时布,防/撤防,联动其它子系统动作联动大屏系统，将报警画 面投放到大屏上联动电子地图，弹出电子 地图并定位到报警点位置 联动智能照明系统，打开 相应区域照明联动视频系统，推送现场实时画,状态监测,报警联动,调派安保

11、人员 值班人员通过管理平台推送的 信息，判断事件真实性及紧急 性，通过对讲系统调派安保人 员赶往现场处理,报警事件,报警处理,红外探头,综合管理平台实时监测红外报警探头运行状态 根据日程表的定时布防/撤防,布防控制,报警主机,可疑人物入侵非法人员闯入大楼,事后追溯,事件查询记录报警发生时间，报警 事件，定位报警地点，关 联视频录像文件,事件记录/查 询,入侵防范、事后追溯：平台与报警系统或报警控制器进行对接集成，当非法侵入发生时，平台在二维电子地图或三维全景空间内对报警点或报警区域进行定位报警，并联动视频等系统进行协同信息推送，同时发出报警通知。,4.2.3 入侵报警系统,4.2.4 视频安防

12、监控系统,视频分析系统,02,视频巡检：按照巡检策略，实现指定场景 的组合视频巡检。,01,摄像机与其它系统协同联动，在其他系统发生预警、报警 时，按照平台的联动设置在报警页面内提供现场视频。,03,对摄像机进行可视化管理，摄像机布置在平面或三维或GIS地图中，可直接在地图上打开摄像机浏览实时视频。,02,01,04,构建视频监控平台，可以进行实时视频浏览、录像查看，视频抓拍和云台控制,04,03,黑名单人员监测，发现黑名单人员，进行报警并通知， 同时在地图上定位其发现位置在指定时间内进行布放，闯入报警或闯入只记录不报警，闯入报警在地图上定位其发现位置,监控区域人打架斗殴、徘徊聚众等行为监 测

13、，报警并进行报警通知，同时在地图上 定位其发现位置。监控区域内有物体放置，或物体遗留等行为分析，报警并在地图上定位其发现位置。,综合管理平台基于电子地图或三维全景空间对摄像机进行统一的可视化管理；并对重要视频监控系统设备的运行状体进行监测。平 台依据需求向其它系统提供视频资源，可以向需要视频服务的监测点提供快捷实用的视频巡视服务，同时平台基于事件向需要视频信息协 同的系统提供实时视频画面。视频监控系统,4.2.5 电子巡检系统,01,根据管理需要，自由设置巡更班组，设置班组 巡更人员,03,根据管理需要，自由设置巡更计划,05,查询、统计巡更数据,02,根据管理需要，自由设置巡逻路线，以配合不

14、 同场合的需要,04,误点、漏巡等巡更行为报警,巡更系统帮助管理者了解巡更人员是否在指定时间按巡更路线到达指定地点，而且管理人员可通过软件随时更改巡逻路线，以配合不同场合的需要，是管理者监督和考核安保人员的重要手段之一。,状态监测,实时监测报警 探头状态,联动其它子系统动作,投放到大屏上,定位到报警点位置联动视频系统，推送现场实时画 联动公共广播系统，播放疏散通 知联动信息发布系统，播放疏散指引及通知,状态监测,报警联动,启动消防应急预案,值班人员通过管理平台推送的信息，,联动大屏控制系统，将报警画面判断事件真实性及紧急性（是否为,误报，火灾大小），通过对讲系统,联动电子地图，弹出电子地图并调

15、派安保人员赶往现场扑灭初期火,灾或通知消防部门灭火,报警事件,报警处理,烟感探头,智慧建筑综合管理平台 在电子地图上标注各楼层消防 探头安装位置（不同类型探头 以不同图标表示），实时显示 消防探头运行状态,疑似火情,事后追溯,事件查询记录报警发生时间，报警 事件，定位报警地点，关 联视频录像文件,事件记录/查 询,防范火灾、减少损失：平台对消防系统进行集成实现监测和报警功能，平台在电子地图上或三维实景空间内对消防火灾检测设备进行可视化管 理，直观的展示每个火灾监测点的位置和当前状态；当火灾报警系统发生火灾报警时，报警点在电子地图上或三维实景空间内进行报警定位， 同时平台协同其它系统推送出预案信

16、息，火灾报警点附近摄像机实时画面等相关报警信心，值班人员借此直观了解现场状况，用于判断是否发 生火灾，如果真实火灾发生则执行预案内容，通知相关人员进行灭火救援，在平台推送的报警画面内可以展现消火栓以及其它灭火救援物质的 位置，为灭火救援提供全景信息辅助指挥调度。,4.3.1 火灾自动报警系统,楼宇自控BA系统平台通过集成BA系统完成集成暖通系统，暖通空调控制系统的监控范围包括：新 风机组、空调机组监控；空调冷热源监控；送（排）风系统监控等内容。保证所有暖通 空调设备集成在一个平台上，采用统一的操作界面，提供清晰的管理信息。提供管理模式编辑功能。满足商业管理安全管理的需求。监控内容包括：集中监管

17、所有的报警信息， 集中显示重要设备的运行状态，以及运行时刻表；提供远程操作功能，使管理人员可通过集成平台远程排查，监视各机电设备现场情况。满足商业管理绿色运营的需求。通过 预设的控制逻辑实现机电系统的自动节能运行。提供开放、灵活的模式和控制逻辑编辑 平台，使系统能够扩展、更新先进的节能优化控制策略。功能列表,4.4.1 楼宇自动控制系统,4 智慧工厂智造设备（IAAS服务）,1 数据中枢建,设,智慧工厂智造设备建设：制造业正在向柔性化、智能制造方向发展，智能工厂、无人车间、协同制造，实现企业对 市场的快速响应、核心竞争力的提升。制造设备建设是提供工业控制基础系统和设备，包括处理运算、控制、存储

18、、 传输、传感等资源，使用户能够部署并自动完成生产任务。,4. 智慧工厂基础智造设备建设,传感器、工业控制设备、工业总线、PLC可编程控制器 基础智造设备,5 智慧工厂集控CPS平台（PAAS服务）,1 数据中枢建,设,CPS智造集控平台：物联网浪潮已经扑面而来，它将深刻变革我们世界数十年！CPS是智能制造的核心，它是信息化、自动化和 智能化的集成系统。CPS通过人机交互界面和通讯接口实现对物理系统的通讯和控制，并与企业信息系统融合，实现数据采集、过 程监控、设备运维与诊断、产品质量跟踪追溯和智能生产调度。整合分布式产能，实现一体化的集中控制。,5. 智慧工厂集控CPS平台-建设原则,建设原则

19、,CPS监管分析层：CPS互联状态分析；CPS关键参数分析；CPS故障统计分析；CPS协同效率分析CPS执行层：班组作业CPS；设备操作CPS；管理维护CPS；检测监控CPS；设计交互CPS；物流协同CPSCPS基础配置层：通信配置；业务配置；许可配置；用户配置；对象配置；变量配置,5. 智慧工厂集控CPS平台-建设原则,融合产能,WAN,A厂区：PLC接入NB-IOTB厂区：DCS分布式控制系统接入WAN数据大脑C厂区：SCADA系统接入,5. 智慧工厂集控CPS平台-融合产能,27,56%,应急事件信息组合推送,智慧工厂可视化集控界面示意,5. 智慧工厂集控CPS平台-集控界面,设备或系统

20、接入,平台可视化界面,数据传输,流量平衡,PLC设备,节拍控制,生产数据记录，生产报 警发生时间、地点，关 联相关数据，分析原因， 调整生产节拍。,数据大脑在网络传输的实时数据进行可视化集成监测、管理，直观的展示每个监测点的位置和当前状态，提供智造动态流量平衡、节拍 控制；通过互联网、移动物联网等带来的低成本感知、高速移动连接、分布式计算、高级分析信息技术和集控云平台的深入融合，给制 造型企业带来深刻的变革，创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。,DCS系统,车间现场实时的动态数据,LAN/WANSCADA系统,业务流程,保存数据，便于后续 数据分析根据现场数据了解现 场情况，调整生产计

21、 划,工业控制设备,5. 智慧工厂集控CPS平台-业务流程,6 工业大数据,工业大数据,工业大数据分析是基于工业大数据的数据挖掘、数据分析和数据展现工具。智能制造随着工业物联网、设备联网、安全监控和信息系统（MES、CPS、ERP、OA等）的应用。企业每天产生大量的工业数据。这些工业数据已从TB到ZB的飞速增长，数据的存储结构也日趋复杂。为了发挥工业数据的价值，企业须对工业数据的数据采集、 数据存储、数据分析和挖掘等环节进行管理，并运用大数据分析法去预测需求、 预测制造，整合产业链和价值链，去发现价值缺口，最终提升企业的核心竞争力。,1 数据中枢建,设,6.1 智慧工厂工业大数据-概述,工业大

22、数据应用将带来工业企业创新和变革的新时代。集控工业大数据分析是一个多数据融合的数据平台，将企业数据和外部数据各类要 素信息实现同步采集、管理和调用，从各类活动数据中通过统计分析、特征提取、关联挖掘、模式识别和深度学习等智能分析方法，实现 活动数据的认知和预测，分析数据通过两个平台的实时传输接口，反应至“企业数据云”和“工业大数据云”，所有数据通过云平台发布 至“企业互联和互动门户”。同时，集控工业大数据分析采用开放式计算框架，企业、独立开发者可通过协议获取平台数据进行独立计算。,数据大脑,数据终端,超级控制终端,移动终端,大数据模块,智慧销售 智慧服务 智慧采购 智慧生产 智慧质检 智慧仓储大

23、数据专题,工业云,6.1 智慧工厂工业大数据-系统架构,系统架构,自辅,依据平台所集中获取的数据，按照各业务管理内容确定各业务数据统计与分析方案，通过程序图形以及各类用于分析的图形，同时提供手动数据挖掘和分析工具，帮助管理者发现问题，予以,动生成对数据进行统计、比对分析，生成各类统计报表，可视化助决策。,大数据专题,可视化界面,6.1 智慧工厂工业大数据-可视化界面,设备或系统接入,平台可视化界面,数据分析模型,智慧管理,PLC数据,运营决策,DCS系统数据SCADA系统数据,以图形方式或地图方式 提供直观地大数据分析 专题成果，作管理者的 决策参考。,管理流程,大数据模块,设备故障模式分析专

24、题设备故障原因分析专题 设备故障影响分析专题,中控室智慧控制,1、了解故障出现的 表现形式，便于后 续维护；,2、便于提出优化方 案3、准备故障影响预 案,工业大数据分析的创新给不同行业的工业企业带来了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。工业大数据的典型应用包括挖掘客户需 求和产品创新、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销、行业生产KPI优化等诸多方面。,6.1 智慧工厂工业大数据-管理流程,7 工业云服务（SAAS服务）,智慧工厂工业云服务,云平台包括云存储、云计算和云服务三大部分。它支持PB级数据存储，将大量的供 应链信息、CPS信息、生产信息、设备信息、质量信息、物流

25、信息和KPI信息等存储在云端，形成企业数据云和工业大数据云。用户通过云计算功 能，实现企业的智能销售、智能服务、智能采购、智能生产、智能质检、智能仓储、智能设备点巡检等功能。在集控的云视角里，云的发展必须经历三个阶段，即：硬件资源云- 服务云- 计算云， 在制造业信息化领域的这三个阶段里，同时都会具备这三个应用层面，不同的是在各个阶段，关注和解决的重心也将由硬件资源到服务应用再到大数据计算分析。,1 数据中枢建,设,7.1 智慧工厂工业云服务-系统架构,系统架构,物料,智造集中控制,人员装备调度,智造信息服务,应急处警,安全预警 生产监察,质检,+,生产运营控制,政府监管,市场 物流,智慧工业

26、云,服务内容,7.1 智慧工厂工业云服务-服务内容,7.1 智慧工厂工业云服务-云战略路径,云战略路径：云计算着眼、云服务着手、智造云平台服务,准备阶段概念模式探讨智造设备资源逐步建立,起飞阶段建立智造生态圈 形成服务应用市场,成熟阶段数据技术完善产生数据服务价值,IAAS基础硬件云当下，大多停留在IAAS 的基础硬件资源的市场应用，通过公共云与混合云实现，从而降低客户的应用与维护成本，而支撑主要业务 功能的SAAS 的应用逻辑更加扁平，真正提供完善的PAAS 平台服务及SAAS 的应用服务，在制造业领域有广阔发展空间。,PAAS基础服务云,SAAS计算云,XX，按照ISO9001质量体系管理的企业，建立核心竞争力。从事警用产品研发与销售、公共安全防范与系统集成项目设计与实施、智慧城市系统规划与建设工作。致力 于社会视频融合平台和智慧城市时空数据平台技术研发、生产、销售和服务，全面掌握从音视频压缩算法、 物联网数据融合到应用层软硬件开发各环节核心技术，形成关键技术积累、核心技术掌控，达到目前同行业技术领先水平。,数据大脑,智慧教育,智慧农业,智慧工厂,智慧园区,智慧物流,智慧能源,智慧城市,智慧家居,智慧交通,智慧城管,智慧水利,智慧电网智慧环保,谢 谢,