基于云技术的智慧水务监控平台

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1、基于云技术的智慧水务监控平台,目前水务行业在信息化与自动化深度融合遇到的挑战,水务信息系统、自动化系统大都“难以实现互联互通的问题”，“信息孤岛”现象普遍存在 现有信息系统GIS、综合调度指挥系统、SACDA系统、设备自动化系统、安防系统、CCTV系统、收费系统等大都由不同系统集成商实施，数据类型、结构、实施方法都不一致 “量身定制化”系统居多，随着水务集团的扩建、提标升级改造等难以快速可靠地实现复制、扩展 信息系统和自动化系统分别由不同部门分管 各水司、水厂在数据的产生、利用率上水平参差不齐 相关技术人员不足 国家对水务企业的水质、排放、安全、节能等要求越来越高，对合规的快速响应成为难题 水

2、务行业性质决定，受季节、不同时间段、天气、水质水量动态变化快等影响，传统的自动化技术很难实现动态管理 水务行业运营中管理难度较大，人的参与度过高增加了更多的不确定性 水务工艺的复杂性,智慧水务Smart Water,智慧水务目的： 更安全、更高效、用人更少、更绿色节能、更盈利的智能化生产运营 水厂运营少人化无人化 能耗优化 减少依赖于操作人员经验的药物投放 更容易达到政府合规要求，快速生成报告 运营流程优化 ,RA实现智慧水务的主张,率先顶层设计，平台分布实施,自动化,数字化,智能化,智慧化,基于云技术的智慧水务监控平台,应用场景 - 流域治理,InnovationSuite实现两化融合完成一

3、张图表 工业云平台FactoryTalk Cloud 客户订制化的分析工具和看板工具 无人化管理远程资产 能效优化 工艺优化 集多重信息的综合调度运维管理一体化监控平台,在流域治理中存在多个中小型污水处理厂及相关泵站、闸门，都是“信息孤岛” 数据的比较和关联性实现在流域治理中比较难以实现 即时在本地的数据也很难加以利用,应用场景 - 海绵城市应用,排涝/排污泵站之间距离较远 信息监控需要很多无线、在线仪表的数据支持 需要一定的专业性 传统工程师站架构带来很多风险 远程技术支持实现不易,InnovationSuite实现两化融合完成一张图表 工业云平台FactoryTalk Cloud 采用瘦客

4、户端解决方案 远程无人值守泵站解决方案 先控解决方案应用于水质水量优化控制 大数据分析平台采用提高运营效率,8,应用场景 二次供水云平台之公共安全,二次供水智能平台对供水水质有严格的监控，包括对温度、浊度、余氯、pH值的监测。 通过对采集的水质参数进行分析统计，对照标准水质数据形成安全超限或威胁报警，并可以通过软件的通知功能及时发邮件和短信给相关运维人员。,9,应用场景 二次供水云平台之设备能源管理,根据历史数据库记录的时间区间内能耗与设备状态之间的对比，可以实现对应的设备的能耗状态分析统计。 通过数据分析，找到供水设备的能效比较优的工作区间。可以使供水设备在满足供水压力的前提下工作在能效比较

5、高的工况下，从而实现节能增效。,10,应用场景 二次供水云平台之运营优化关管理,通过预先设定的条件辅助完成泵房的管理工作。比如：通过对历史数据的分析，根据用户的用水量和用水习惯，对小区供水量进行预测，从而智能设定水泵的启停时间，节约了运行的成本。 通过远程移动操控和智能化的设置可替代部分简单重复的现场操作，降低了维护的成本。 通过智能平台的数据分析，维修人员对运行不稳定的设备实现预防性维修，降低了故障的发生率。即使发生故障，也可以迅速就近调派人员对设备进行维修，提升了服务的水平，减少了服务投诉。,罗克韦尔自动化监控一体化平台特点,多维数据汇聚于总部监控平台/区域监控平台 少人化/无人化管理 实

6、现“一张图表”,传统监控一体化系统架构图,基于云技术的监控一体化系统架构图,智能监控管理中心网络架构,15,EtherNet / IP（工业协议）， 实时控制和信息， 有线和无线局域网 （统一和自治WLAN）， 快速网络灵活性， 流量分段， 工业安全政策， 使用方便,工业安全政策， 多站点汇聚， 弹性，路由， 网络和安全管理,安全应用和数据共享 企业网与生产网隔离 访问控制，威胁保护,企业安全策略， 协作工具，统一无线， 业务应用优化,IT,Industrial IT,OT,CPwE-全厂融合以太网架构,为您的互联企业构建一个安全、可靠、OT/IT完美融合且面向未来的网络架构,融合工厂级以太网

7、（CPwE）是一种为工业自动化和控制系统（IACS）中的设备和应用 提供网络安全服务并将其集成到企业范围网络中的架构。,改造后逻辑拓扑图,闸门,1#水处理厂,2#水处理厂,提升泵房,光纤链路,认证服务器虚拟机（与域服务器同步）,SCADA 系统,R2000 IDC数据中心,IDC工业数据中心架构设计（可扩展）,19,改造后的运维方式,瘦客户机屏幕 类似 电视机,瘦客户机 类似 有线电视 机顶盒,键盘鼠标 类似 遥控器,工业数据中心虚拟化瘦客户机解决方案,以瘦客户端取代 PC 机，由 INDS提供高可靠性工业网络，IDC集中管理部署所有瘦客户端,车间,HMI / MES,控制室,车间办公室,终端

8、间远程控制 多会话 平铺,办公室层级瘦客户端,移动用户,HMI / ERP / MES,多会话 多监视器即时故障切换 冗余以太网络 摄像头数据源,INDS2000 工业分布式网络架构,IDC 工业数据中心,21,瘦客户机对比传统PC,多监视器,Terminal Content终端内容,多监视器 一个终端可连接多达 5 个监视器 左侧监视器： 2 个 FactoryTalk View SE 客户端实例 1 个 FactoryTalk View ME 实例 1 个 PanelView Plus 远程控制 右侧监视器 1 个 FactoryTalk VantagePoint 实例 1 个 IP 摄像

9、头,Terminal Content终端内容,虚拟分屏,Terminal Content终端内容,虚拟分屏 单物理屏幕可分为多虚拟屏幕类似于平铺，但布局可配置 每个虚拟屏幕如同一个物理显示器 每个虚拟屏幕均支持平铺 可配置虚拟屏幕交换和全屏显示 完全支持内容重叠,Terminal Content终端内容,基于用户的内容传送（刷卡或者按指纹显示专属界面）,Terminal Content终端内容,用户通过 Relevance 用户服务登录 Relevance 用户凭据可驻留在 ThinManager 中，也可链接到 Active Directory 帐户 通过身份验证后，可根据用户或用户角色向终

10、端传送更多内容 可将胸卡或指纹与用户建立关联，以简化登录过程,User Content用户内容,基于位置的移动功能（扫描二维码显示设备控制面板）,Location Content位置内容,移动设备端APP同时支持安卓和苹果系统 可以为每个位置分配内容和位置解析器。 二维码 蓝牙信标 WiFi 接入点 GPS 位置内容可增加地理围栏，以便对可访问内容的位置进行物理限制。 示例：通过移动设备扫描 PLC 控制柜面板上的二维码后，Studio 5000 Logix Designer 的一个实例将传送到平板电脑，并自动打开正确的 ACD 文件。,事实和实现,2016 Check Point Softw

11、are Technologies Ltd.,震网病毒 Stuxnet,经过U盘感染控制系统PC，改变生产流程控制逻辑，使得离心机出现大面积损毁,28,国内标准,工厂工控安全网络架构应用案例,工业信息安全管理引擎（硬件IDC）,办公网络,中控室,设备层,IDMZ,边界防火墙,SCADA/DCS工业控制网络安全防护方案,HMI,管理,审计/监控,黑客,Water Valve,Water Valve,Water Sensors,Water Pump,PLC,Restricted ONLY for designated groups and individuals,现场运维审计系统,工控协议安全管理平

12、台,入侵或异常监测系统监控平台,Rockwell 工业安全数据中心,工控协议DPI深度包检测 可对PLC字段和工控协议命令 进行针对性访问策略控制并提供审计,工控机安全管理系统,可对客户系统中工控机的USB端口 进行需求定制化访问策略控制 并可定期提供审计和日志报告,工控机安全管理系统,在IDC上工控机安全管理系统根据License生成客户端安装文件 在工控机上安装客户端文件(手工) 客户端向IDC主机安全管理系统注册并下载USB端口访问控制策略,1,2,1,2,客户端,工控机USB端口安全license,3,USB端口访问策略,3,工控机安全管理系统,在IDC工控机安全管理系统 统一部署工控

13、机USB接口访问策略 只读/只写/密码授权,USB接口访问策略设置完成后 一键下载精简安装包，手工拷贝到工控机操作系统安装 安装包内自带IDC服务器端的IP地址等信息，自动在工控机操作系统内加载USB接口访问策略,工控机主机安全客户端 安装程序,为安全事件调查 提供详细的取证,详细的信息,分组的信息,对所有的SCADA活动有独立日志记录,现场运维审计系统,针对SCADA流量提供完整的报告,SCADA 的详细信息,现场运维审计系统,网络安全360o可见性,时间显示 顶级安全事件,地图显示攻击和 威胁源,潜在攻击的 速率和频率,突出显示重要 安全事件,现场运维审计系统,从时间，地点，频率，重要性4

14、个维度，提供日志进行详细取证 可根据需求，自动生成调取安全运维审计报表，简化自动化工程师管理操作步骤,工控协议安全管理平台（DPI深度包检测）,命令参数,专有协议和命令,工控协议安全管理平台,对所有上位机与PLC之间的控制报文进行自动学习和分组总结 可灵活在网络传输通道上，对工控协议（CIP，Modbus等）进行地址段、数值的策略控制,分组的信息,深度包检测DPI完全覆盖公用事业和工业市场,Modbus,DNP3,公用事业,工业市场,囊括 800 个 SCADA 命令(CIP,Modbus,IEC104) 的深度包检测DPI应用控制,超过280种专有IDS/IPS签名用于虚拟补丁防护（PLC无

15、需停机安装相应安全补丁）,入侵或异常监测系统监控平台,对于已知与未知威胁，可根据策略进行阻止，告警等保护动作。 针对各工控产品例如PLC的固件安全漏洞，提供及时虚拟补丁防护，避免停机升级,智能监控管理中心RA产品组合,SCADA软件 FactoryTalk View SE 实时历史数据 FactoryTalk Historian 移动访问产品 FactoryTalk VantagePoint / FactoryTalk Viewpoint / ThinManager 工业数据中心 IDC E1000 / 2000 / 3000,39,采用IDC虚拟化技术简化架构,采用FactoryTalk H

16、istorian 实时历史数据库,是一个用于获取实时过程和生产信息的集成工具包。它能够更深入地挖掘各种企业数据，帮助您快速查找导致效率不足的问题并予以更正，从而让您提高一致性、能源使用率和一次通过质量直通率以及改进其他影响您的整体生产结果的因素应用领域广泛，特别适用水处理行业 实时性高，读写速度要比关系数据库快几百倍 全面的数据压缩和过滤功能，扫描频率1秒的情况下，数据占用空间仅为关系数据库的千分之一 完善的冗余和高可靠性机制 全面的通信接口,40,40,INFORMATION,FatoryTalk Viewpoint & VantagePoint EMIHtml 5 移动终端解决方案,可以按照所需的查看方式了解生产信息，从而帮助您作出明智的决策。该软件充当数据网关，让您能够了解各种信息 通过 VantagePoint EMI 门户查看基于 Web 的报告和 KPI 仪表板 实现数据集成，解决信息孤岛问题 只需使用Web浏览器便可查看发布的