偉創(chuàng)電氣物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)是自主研發(fā)，采用多層架構(gòu)設(shè)計，基于數(shù)據(jù)的實時、可靠、安全、可擴展等合理分層設(shè)計的可遠程監(jiān)控、管理、維護和分析的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)。界面友好、操作簡單、功能齊全，兼容公司所有產(chǎn)品的接入，同時也滿足一些特定設(shè)備的接入，能解決各種行業(yè)因設(shè)備所處環(huán)境復雜，導致管理、維護、監(jiān)控不便等問題，使工作更智能更高效。

1、系統(tǒng)架構(gòu)

偉創(chuàng)電氣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本架構(gòu)如圖1所示，主要由設(shè)備層（設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊）、數(shù)據(jù)處理層（網(wǎng)關(guān)服務器、應用服務器、數(shù)據(jù)庫）以及平臺展示層（WEB+移動端APP）組成。以無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為傳輸媒介，橋接著設(shè)備端與后臺服務端的數(shù)據(jù)交互，借助廣域網(wǎng)不受地域限制的特點，最終達到遠程智能監(jiān)管的目的。偉創(chuàng)電氣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有廣泛的適用性和可擴展性，可適用于公司通用變頻器、專用變頻器（如空壓機、光伏水泵逆變器、升降機和塔吊等）、伺服、PLC等產(chǎn)品，助力客戶生產(chǎn)和服務向數(shù)字化、智能化邁進。

圖1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基本架構(gòu)圖

1.1、設(shè)備層

本系統(tǒng)設(shè)備層包括了設(shè)備和無線傳輸模塊。

設(shè)備

包括偉創(chuàng)電氣的通用變頻器、專用變頻器（如空壓機、光伏水泵逆變器、升降機和塔吊等）、伺服、PLC、觸摸屏等產(chǎn)品，都支持無線傳輸模塊的接入，以下為部分產(chǎn)品的介紹：

通用變頻器：用于變頻以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，廣泛應用于各個行業(yè)，如建筑、紡織、包裝、機床、化工、線纜等行業(yè)，目前有AC10、AC70、AC200、AC300等系列產(chǎn)品。公司產(chǎn)品特點：啟?？焖?，平滑穩(wěn)定，能驅(qū)動多種負載（同步、異步、電主軸、交流伺服），覆蓋V/F控制、壓頻分離、開閉環(huán)矢量、速度與轉(zhuǎn)矩自由選擇等多種控制模式，采用國際領(lǐng)先自學習算法，動靜精準一致，支持多種類型擴展卡，適用于多種場合應用。

空壓機：主要應用于氣動及氣動控制等場景，目前有AC100、AP100空壓機系列產(chǎn)品。公司產(chǎn)品特點：將主機、風機、油溫風機集成一體，采用TI高性能DSP芯片，更加可靠，更小噪聲；在滿足供氣壓力下，運行電流最小，出力最大，節(jié)能最優(yōu)；擁有GPRS無線傳輸技術(shù)，可以實時遠程監(jiān)控空壓機現(xiàn)場應用情況，智能故障檢測，短信通知；在運行中可直接監(jiān)測電機磁場，及時預警，減少電機失磁概率；具有電機溫度監(jiān)測功能，防止PMSM因過熱而出現(xiàn)不可逆的消磁；高防護等級，防止油污、金屬粉塵以及棉絮引起的高溫，適用在機床、紡織等惡劣場合。

光伏水泵逆變器：主要應用于農(nóng)田灌溉、居民用水、景觀噴泉、泳池供水、沙漠治理等場景，目前有SI20、SI22、SI23、SI30等系列產(chǎn)品。公司產(chǎn)品特點：高性價比，高性能，自動MPPT技術(shù)，全電壓范圍追蹤，可以驅(qū)動多種不同類型水泵（永磁同步、異步、單相電機等），且具有多種保護功能（休眠、低頻、打干、過流、最小功率等），擁有無線傳輸技術(shù)（GPRS、藍牙、WIFI），支持智能物聯(lián)。

無線傳輸模塊

無線傳輸模塊是利用無線技術(shù)實現(xiàn)無線傳輸?shù)囊环N模塊，被廣泛地應用在各個行業(yè)領(lǐng)域。

偉創(chuàng)電氣自主研發(fā)的無線傳輸模塊主要是GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，它基于移動蜂窩技術(shù)，按照工業(yè)標準設(shè)計，集成定位、數(shù)據(jù)處理于一體的模塊，體積小，安裝方便，適用各種工業(yè)現(xiàn)場。公司相繼推出了多款GPRS模塊以滿足不同行業(yè)領(lǐng)域的需求，為客戶創(chuàng)造最大價值。目前公司有內(nèi)置和外置GPRS模塊，包括S200-GPRS(B)、GPRS-D、GT89-V、AC300-GPRS等產(chǎn)品，公司GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊有以下主要功能：

自動注冊：模塊上電后，會自動向服務器請求進行注冊登記。

心跳檢測：定時向服務器發(fā)送模塊在線狀態(tài)信息。

短信功能：利用短信監(jiān)管模塊內(nèi)部參數(shù)。

透明傳輸：支持數(shù)據(jù)的透傳功能，方便客戶定制非標準協(xié)議。

遠程鎖機：在特定行業(yè)里可以實現(xiàn)遠程鎖機（可選功能）。

實時定位：模塊支持實時上傳GPS和基站定位，隨時了解設(shè)備的位置。

遠程升級：模塊支持遠程升級，可通過WEB平臺一鍵升級。

故障上報：模塊或設(shè)備發(fā)生故障時，實時上報平臺。

SIM卡：支持不同國家的SIM卡接入，設(shè)置內(nèi)部APN即可快速切換到當?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)。

GPRS模塊通信流程如下（圖2）：

GPRS模塊與設(shè)備間通過串口RS485連接，采集設(shè)備數(shù)據(jù)；

經(jīng)過處理后GPRS分組數(shù)據(jù)發(fā)送到GSM基站，最終到達目的網(wǎng)關(guān)服務器端；

GPRS模塊與網(wǎng)關(guān)服務器間的通訊采用SOCKET的UDP協(xié)議；

網(wǎng)關(guān)服務器端在接到指令后返回應答，確保指令成功；

圖2GPRS模塊通信流程圖

1.2、數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層包括網(wǎng)關(guān)服務器、數(shù)據(jù)庫和應用服務器三大部分，采用了分布式部署和高并發(fā)處理等關(guān)鍵技術(shù)，提高了系統(tǒng)的性能和并發(fā)能力。

關(guān)鍵技術(shù)：

1、分布式部署：基于單個物理服務器處理能力和性能瓶頸無法滿足需求考慮，系統(tǒng)采用功能模塊化集成設(shè)計，分布式文件服務部署到多個不同的物理服務器，提升了數(shù)據(jù)的處理及存儲能力。

2、高并發(fā)處理：系統(tǒng)支持批量終端與服務器間同時并發(fā)通訊。采用多線程技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)計算能力。另外利用緩存技術(shù)，屏蔽頻繁與數(shù)據(jù)庫訪問導致I/O的負載壓力，將部分數(shù)據(jù)移至內(nèi)存區(qū)，內(nèi)部間的數(shù)據(jù)交互速度遠高于讀取磁盤的速度，極大地提高了系統(tǒng)性能。

服務器作用：

1、網(wǎng)關(guān)服務器：作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站，一方面將GPRS模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸應用服務器和存儲數(shù)據(jù)，另一方面客戶通過WEB或移動端APP操作的指令轉(zhuǎn)換成協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給GPRS模塊。網(wǎng)關(guān)服務器負責解析數(shù)據(jù)協(xié)議包、加解密、超時處理等邏輯處理，同時過濾掉錯誤包和非法數(shù)據(jù)包。為了提高安全保障，將內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)隔離開來，使外部無法直接訪問內(nèi)部服務器，保證內(nèi)網(wǎng)服務器的安全。

2、數(shù)據(jù)庫服務器：主要用于存儲和管理數(shù)據(jù)，具有查詢迅速準確、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)共享性好、數(shù)據(jù)獨立性高等優(yōu)點；

3、應用服務器：主要用于分析和處理數(shù)據(jù)，并為平臺展示層提供各種數(shù)據(jù)接口，如管理設(shè)備、讀寫參數(shù)、查看實時數(shù)據(jù)、查看故障等。所有的接口支持JSON格式，方便接入，同時也可擴展為外部接口，供外部系統(tǒng)調(diào)用。

1.3、平臺展示層

平臺展示層主要是公司自主研發(fā)的WEB物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和移動客戶端APP（圖3）。

1.3.1、WEB物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

WEB物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，用戶只需在瀏覽器上瀏覽即可，適用于電腦端，界面友好、功能齊全、操作簡單。

圖3WEB物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和移動客戶端APP界面圖

WEB端的核心功能如圖4所示。

圖4WEB端核心功能

實時監(jiān)測：實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)和運行參數(shù)，如頻率、電壓、功率等，同時可以定制行業(yè)側(cè)重的數(shù)據(jù)，讓工作更方便更快捷。

遠程控制：遠程查看和修改設(shè)備參數(shù)，如運行、停止、故障復位，支持遠程鎖機、解鎖功能，讓工作更智能更高效。

GPS定位：實時定位追蹤，智能顯示位置。

數(shù)據(jù)報表：數(shù)據(jù)報表隨時查看、導出，提供設(shè)備運行時間統(tǒng)計，同時也支持以圖形方式展示。

故障分析：實時故障上報，可查看故障原因和解決方法，故障記錄隨時可查，提供故障統(tǒng)計功能，以圖表和列表形式展現(xiàn)。

設(shè)備管理：設(shè)備類型管理，設(shè)備參數(shù)配置，提供設(shè)備到期的查詢和修改功能，輕松管理設(shè)備。

客戶管理：采用分層管理，客戶層級關(guān)系清晰明了，管理方便。

權(quán)限管理：用戶根據(jù)需要對各個角色進行權(quán)限分配和管理，如讀寫參數(shù)、設(shè)備管理、查看定位等。

新產(chǎn)品快速接入：新產(chǎn)品通過簡單的配置設(shè)備參數(shù)即可快速接入平臺。

數(shù)據(jù)安全：采用多層校驗，數(shù)據(jù)加密存儲，安全可靠。

1.3.2、移動客戶端APP

移動客戶端APP采用C/S架構(gòu)，WEB物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)功能強大，能夠讓客戶實現(xiàn)設(shè)備、客戶、賬號等一系列復雜的管理操作。而偉創(chuàng)最新研發(fā)的物聯(lián)APP不僅繼承了WEB端原有的優(yōu)點，且攜帶方便、操作簡單，極大地提升了用戶體驗，讓客戶能隨時隨地、輕松方便的管理和監(jiān)控設(shè)備。簡而言之：WEB提供更強大的管理功能，移動端提供更好的便攜性，二屏合一讓客戶無縫管理設(shè)備。偉創(chuàng)電氣物聯(lián)APP系統(tǒng)功能流程如圖6所示。

圖5移動客戶端APP

圖6物聯(lián)APP系統(tǒng)功能流程圖

2、行業(yè)解決方案

目前，偉創(chuàng)電氣物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)已成功應用于空壓機、光伏水泵逆變器和通用變頻器等產(chǎn)品，涵蓋建筑、紡織、包裝、水泵、機床、化工、線纜等多個行業(yè)，實現(xiàn)了智能化、專業(yè)化的控制和管理。

空壓機：采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之前，設(shè)備的維保和監(jiān)控采取人工巡檢的方式，由于空壓機使用環(huán)境惡劣，這樣就加大了客戶工作難度，造成保養(yǎng)不及時等問題；采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)后，通過實時監(jiān)控管理，所有參數(shù)可遠程優(yōu)化；預警系統(tǒng)將故障信息在第一時間推送給維護人員，及時維修更換，極大地提升了設(shè)備維護的實時性，節(jié)約人力成本和維護成本，且支持歷史數(shù)據(jù)、故障統(tǒng)計，提供了大數(shù)據(jù)應用，為客戶產(chǎn)品升級做數(shù)據(jù)支撐。

圖7空壓機物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)

光伏水泵逆變器：采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之前，數(shù)據(jù)依靠人工收集，耗費大量的人力和時間；易損部件超時使用、保養(yǎng)不及時時有發(fā)生，給設(shè)備的運行帶來安全隱患。采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)后，7*24小時數(shù)據(jù)無間斷自動采集及上傳，實時掌握水泵控制器狀態(tài)；基于現(xiàn)場環(huán)境的遠程專家會診功能，提升意外事故處理能力，云計算根據(jù)廠家提供的備件使用壽命，自動計算剩余使用時間，提醒更換。

圖8光伏水泵物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)

通用變頻器：紡織化纖、食品包裝行業(yè)采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以實時監(jiān)控設(shè)備、定期采集設(shè)備參數(shù)、智能預警，短信實時通知故障信息給維護人員。

圖7通用變頻器物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)

偉創(chuàng)電氣物聯(lián)APP安卓版已經(jīng)正式發(fā)布上線，后續(xù)會不斷優(yōu)化和更新，不斷提升用戶體驗。