基於多數據接入技術的supOS工業操作系統

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基於多數據接入技術的supOS工業操作系統基於supOS工業操作系統，提供多種工業標準數據協議接入能力，如 OPC、Modbus TCP、ModbusRTU、IEC104 等，滿足國內外主流廠家的 PLC、DCS、SCADA 等系統軟件的實時數據接入，針對於生產信息系統（如 MES、WMS、EAM、LIMS）和上層信管理信息系統（如 ERP、OA、SCM、CRM 等）多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據等，傳化化學採用邊緣智能數據接入技術主要是大數據平台的數據接入和邊緣計算場景的應用，實現多元異構數據的接入和預處理。

一、案例簡介

鑑於精細化工多品種、小規模、間歇式生產為主的化學品生產特點，根據公司戰略發展目標，通過公司「數字化智能工廠」的建設，進一步提高競爭能力，打造精細化工領域智能工廠的標杆建設。基於supOS工業操作系統，提供多種工業標準數據協議接入能力，如 OPC、Modbus TCP、ModbusRTU、IEC104 等，滿足國內外主流廠家的 PLC、DCS、SCADA 等系統軟件的實時數據接入，針對於生產信息系統（如 MES、WMS、EAM、LIMS）和上層信管理信息系統（如 ERP、OA、SCM、CRM 等）多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據等，傳化化學採用邊緣智能數據接入技術主要是大數據平台的數據接入和邊緣計算場景的應用，實現多元異構數據的接入和預處理。

二、案例背景介紹

根據傳化集團「綠色、安全、高效、節能」的發展理念，貫徹「中國製造2025」和「互聯網+」部署，公司作為紡織化學品行業龍頭企業，也在大力推進信息化。隨着新一代信息技術的發展，在攻克技術瓶頸、建立行業標準、打造智能工廠、倡導綠色化學等方面引領行業發展，致力於成為「全球領先」，同時根據公司戰略發展目標，通過公司「數字化智能工廠」的建設，進一步提高競爭能力，打造精細化工領域智能工廠的標杆建設。項目在實施過程中，建設了各種功能的信息系統，使得各種數據的識別、採集、獲取、存儲、處理和傳播的數量急增，因開發時間或開發部門的不同，往往有多個異構的、運行在不同的軟硬件平台上的信息系統同時運行，多系統的多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據等系統的數據源彼此獨立、相互封閉，使得數據難以在系統之間交互、共享和融合。

傳化化學建設的基於多數據接入技術的supOS工業操作系統針對多系統的多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據等提供多種工業標準數據協議接入能力，採用邊緣智能數據接入技術主要是大數據平台的數據接入和邊緣計算場景的應用，實現多元異構數據的接入和預處理。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

本項目在浙江傳化化學品有限公司建設，基於多數據接入技術的supOS工業操作系統針對多系統的多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據等提供多種工業標準數據協議接入能力，實現多元異構數據的接入和預處理。

supOS工業操作系統提供多種接入方式和數據更新策略，具體如下：

1）針對實時性和可靠性要求高的數據，可將數據標籤與關係表中的數據字段或整張表格進行綁定，可秒級更新、同步數據；

2）針對部分實時性要求不高的數據，可通過WebService 接口服務方式實現不同異構系統的數據訪問；

3）針對部分需定周期訪問的數據，可通過可配置的定周期更新方式從異構系統抓取數據；

4）支持向異構系統推送數據的能力，可通過關係表、WebService 接口、SDK 方式開放數據給第三方系統。

2、關鍵技術應用詳情

多系統的多元數據接入：supOS 工業操作系統的邊緣智能數據接入技術實現多元異構數據的接入和預處理。針對不同系統（如 ERP、OA、MES、DCS、SCM、CRM、WMS、EAM、LIMS、SCADA 等系統）的數據特性，採用統一的數據驅動框架和不同的接入驅動實現多元數據的清洗，並利用統一的數據協議進行數據上送，在 supOS 平台上通過對象化模型（如設備、人員、物料和產品等）將多種數據來源的數據進行重組和應用。

控制系統的實時數據接入：OPC DA、OPC AE、Modbus TCP、ModbusRTU、IEC104、CDT 等，滿足國內外主流廠家的 PLC、DCS、SCADA 等系統軟件的實時數據接入，從實際應用要求對控制系統實時數據進行特性分析。

異構信息系統的集成接入：工廠中的生產信息系統（如 MES、WMS、EAM、LIMS）和上層信息管理系統（如 ERP、OA、SCM、CRM 等），在實際應用中數據的特徵具有多樣性，一部分管理數據與生產控制具有強相關性，具備較高的實時性和可靠性要求；另外一部分管理數據主要服務於管理人員的統計分析和決策依據，對實時性的要求相對較低，只需及時按需提供即可。

流媒體數據的接入

：支持流媒體數據的接入能力，可實現海康、大華等廠家的視頻數據接入，包括常見的攝像頭、流媒體服務器等設備。工廠的流媒體數據具有流量大，帶寬要求高等特點，在公網上的訪問和應用限制較多。

人員定位數據接入：支持工廠人員定位數據的接入，並在平台進行統一人員定位管理，人員定位數據具有實時性要求高，需實現實時通訊。在 supOS 平台上具備描述工廠廠區地圖和人員位置信息，可實現基於人員位置信息的運動軌跡跟蹤和監控。

四、創新性與優勢

提出了一種適用於多源數據採集的模型，並基於該模型形成了一種多源數據採集的動態分配與分組方法，可以實現公司內部不同數據源、不同的通訊終端、不同的通訊規則的多條通道靈活統一接入傳化supOS系統，同時該方法易於軟硬件實現，具有廣闊的應用前景。

五、案例應用效益分析

通過多系統的多元數據、控制系統的實時數據、異構信息系統、流媒體數據、人員定位數據的多數據接入技術的應用，實現紡織化學品自動化控制系統（現場儀表、DCS、GDS 等）、批次控制系統、生產執行系統、能源管理系統、設備運行管理系統、質量管理系統、物流倉儲系統、安全管控系統、業務綜合決策分析系統等系統應用，實現異構系統多智能體的互聯互通等應用集成。可以有效的減少用戶的維護量，提高多數據處理的效率。整體應用效益勞動強度降低，工作環境明顯改善，業務效率明顯提升，降低了人工成本，提升了工廠形象，推進傳化化學工廠成為未來工廠的標杆企業。