一、方案背景
風力發(fā)電場通常遠離鬧市,人跡罕至。交通不便,環(huán)境惡劣。一旦發(fā)生故障,維護機組、檢修故障異常困難。而風機本身常年經受無規(guī)律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊等影響,加上酷暑嚴寒溫差的影響,風機故障率居高不下。
根據風機制造商、風電場運營商對風機維護狀態(tài)監(jiān)測與遠程診斷、預防性維護的需求,東用科技特提出基于工業(yè)級4G路由器與云技術的風機遠程維護監(jiān)測解決方案。隨著工業(yè)4.0大力推動智能制造,完善的維護和技術服務逐步被各設備廠商所重視,傳統(tǒng)的維護方案已經遠遠不能滿足客戶需求,甚至給公司帶來一定維護成本的壓力,基于廠商需求,東用科技推出基于VPN結合山竹云平臺與設備快線的遠程維護方案解決了上述煩惱。
二、需求分析
1、現場環(huán)境復雜,沒有有線網絡。由于野外站點,鋪設光纖或有線成本高,施工不便。但戶外現場一般都會有手機信號覆蓋,所以使用4G無線通信方式大大解決了項目施工難度。
2、無人值守,保證7*24小時穩(wěn)定。由于野外站點大部分屬于無人值守站點,現場設備安裝點無人維護,可能會有大量灰塵,灰塵積累增加可能會產生靜電,為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,設備必須具有很強的抗靜電能力。同時戶外安裝的設備應該具有耐高低溫和防雷特性。
3、數據加密傳輸,保證數據安全。采用無線傳輸數據,數據經過Internet網傳輸,不能保障數據傳輸安全,為保證網絡的安全運行,整個系統(tǒng)網絡設計建議使用VPN加密隧道傳輸,既能保證數據的安全傳輸,又能實現數據的雙向傳輸。
三、解決方案
方案組成
系統(tǒng)主要由風機現場設備端、網絡傳輸端、遠程維護端三部分組成。
客戶現場PLC、各類傳感器、工控機等設備使用網口/串口連接北京東用科技ORB305工業(yè)無線路由器,路由器可通過4G/5G/以太網口/Wi-Fi進行聯網(不要求公網地址),通過其內置的VPN客戶端連接山竹云遠程維護平臺,建立VPN加密隧道。
客戶或廠家的維護工程師無論身在何處,只要在windows系統(tǒng)的電腦上安裝東用科技設備快線軟件也通過VPN加密隧道連接至遠程維護平臺,即可打通現場與現場設備的網絡通道,將PC與現場設備組成局域網。使得工程師快速連接到現場的設備或采集器,通過相應的編程軟件實現對PLC的遠程程序上下載,在線調試等操作。通過PLC程序的在線診斷確定設備的故障點,達到排障的目的。設備的運行狀態(tài)能實時回傳,通過專業(yè)工程師的診斷可及時發(fā)現故障點,工作異常組件等,及時通知維護人員進行維護。
通過本方案,工程師無論身處何地都可以遠程維護中心進行程序調試、掌握現場設備的狀態(tài)及運行狀況,無需跑到設備現場。
方案優(yōu)勢
遠程維護優(yōu)勢:
●平臺可為用戶提供私有化部署,數據不經過第三方,降低數據泄露風險,保證數據安全。
●客戶使用非常方便靈活,中心維護工程師與出差工程師都可以在任何地點對PLC進行維護。
●高兼容性,本方案能夠兼容現有環(huán)境中的各種軟硬件,充分利用現有資源,為企業(yè)提供軟硬件資源可用性與經濟性,大限度降低網絡系統(tǒng)的整體投資。
●數據安全,自控系統(tǒng)對數據傳輸的安全性需求,整個遠程維護通信網絡采用點對點的VPN加密隧道,使設備現場與遠端維護人員構成局域網,實現兩端互訪,我司產品不做數據采集確實保證數據隱私,確實保護數據安全與鏈路的穩(wěn)定通暢。
ORB305工業(yè)級無線路由器:
●靈活可擴展,根據自控行業(yè)具體應用和未來的需求變化,使用ORB305工業(yè)路由器提供豐富的接入能力和可擴展性,可減少產業(yè)升級對網絡架構和現有設備所做出的調整。
●內置東用科技VPN客戶端,便捷接入遠程維護平臺。
●高可靠、無間斷的網絡通訊,東用科技ORB305無線路由器可通過4G/5G以及以太網多種網絡接入方式,互為鏈路備份,并支持雙SIM卡與VRRP多種備份機制,支持搭建穩(wěn)健冗余的廣域工業(yè)網絡。
●ORB305路由器內置多級鏈路檢測與故障自恢復等可靠性設計,隨時對鏈路以及VPN隧道的連接狀態(tài)進行監(jiān)測,保證遠程維護設備數據的實時與完整采集。
東用科技設備快線軟件優(yōu)勢:
●高兼容性,可兼容各版本windows系統(tǒng)。
●軟件小巧、安裝快捷、配置簡單、使用方便。
●維護工程師無需精通網絡知識,即可快速接入東用科技遠程維護平臺,與設備現場構建局域網。
●維護工程師無論身在何地都可以直接訪問PLC,完成數據的采集或設備的升級排障。