電氣行業(yè)工廠數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀及 “不需要點(diǎn)表的網(wǎng)關(guān)” 的作用

一、電氣行業(yè)工廠數(shù)據(jù)采集現(xiàn)存問(wèn)題

點(diǎn)表配置繁瑣復(fù)雜
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，點(diǎn)表的編制是一項(xiàng)極為關(guān)鍵且耗時(shí)費(fèi)力的工作。電氣系統(tǒng)包含眾多設(shè)備，每個(gè)設(shè)備又有大量的運(yùn)行參數(shù)需要采集，如電壓、電流、功率、溫度等。要準(zhǔn)確地將這些參數(shù)一一對(duì)應(yīng)到點(diǎn)表中，需要對(duì)電氣系統(tǒng)的架構(gòu)、設(shè)備特性以及通信協(xié)議等有深入的了解。而且，隨著工廠設(shè)備的更新?lián)Q代、擴(kuò)容或改造，點(diǎn)表也需要不斷地進(jìn)行調(diào)整和重新配置，這極易導(dǎo)致人為錯(cuò)誤的出現(xiàn)，如參數(shù)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)類型不匹配等，進(jìn)而影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

兼容性挑戰(zhàn)
電氣行業(yè)工廠往往采用了多種不同品牌、不同型號(hào)的設(shè)備，這些設(shè)備可能遵循不同的通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，如 Modbus、Profibus、CAN 等。要實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，就需要網(wǎng)關(guān)等設(shè)備來(lái)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。然而，在實(shí)際操作中，不同協(xié)議之間的兼容性并非總是理想的，可能會(huì)出現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)法正常解析、通信中斷等問(wèn)題，使得數(shù)據(jù)采集難以做到全面覆蓋，存在數(shù)據(jù)遺漏的情況。

實(shí)時(shí)性難以保證
對(duì)于一些對(duì)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控要求較高的電氣工廠，實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。但由于數(shù)據(jù)采集鏈路可能存在的通信帶寬限制、設(shè)備處理能力差異以及網(wǎng)絡(luò)擁堵等因素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)從設(shè)備端傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)延遲。這種實(shí)時(shí)性不足的問(wèn)題，會(huì)使得操作人員無(wú)法及時(shí)根據(jù)最新數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的生產(chǎn)決策，影響工廠的生產(chǎn)效率和運(yùn)行安全。

維護(hù)成本高
一方面，點(diǎn)表的維護(hù)需要專業(yè)的電氣工程師和自動(dòng)化工程師協(xié)同完成，他們需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)排查點(diǎn)表配置錯(cuò)誤、處理設(shè)備通信故障等問(wèn)題，人力成本較高。另一方面，為了確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，還需要對(duì)相關(guān)的硬件設(shè)備（如網(wǎng)關(guān)、采集終端等）進(jìn)行定期的維護(hù)、升級(jí)和更換，這無(wú)疑增加了工廠在數(shù)據(jù)采集方面的總體維護(hù)成本。

數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊
由于上述提到的點(diǎn)表配置錯(cuò)誤、兼容性問(wèn)題以及實(shí)時(shí)性不足等多種因素的綜合影響，采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量往往難以得到有效保證。可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)異常（如采集到明顯不符合實(shí)際運(yùn)行情況的錯(cuò)誤值）等情況，這些低質(zhì)量的數(shù)據(jù)會(huì)干擾后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)管理決策，無(wú)法為工廠的優(yōu)化運(yùn)行提供可靠的依據(jù)。

深控信息技術(shù)——不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)

二、深控信息技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 可改善和調(diào)整的方面及具體解決方案

簡(jiǎn)化配置流程

自動(dòng)識(shí)別與映射：深控信息技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 最大的優(yōu)勢(shì)在于摒棄了傳統(tǒng)繁瑣的點(diǎn)表配置環(huán)節(jié)。它內(nèi)置智能識(shí)別模塊，能夠在設(shè)備接入時(shí)自動(dòng)識(shí)別接入設(shè)備的類型、型號(hào)以及各設(shè)備所具備的可采集參數(shù)等信息。通過(guò)先進(jìn)的智能算法，依據(jù)設(shè)備自身的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式特點(diǎn)，自動(dòng)建立起設(shè)備與采集系統(tǒng)之間的準(zhǔn)確映射關(guān)系。例如，當(dāng)一臺(tái)新的變頻器接入網(wǎng)關(guān)時(shí)，網(wǎng)關(guān)能迅速識(shí)別出它是某品牌的特定型號(hào)變頻器，知曉其可提供的電壓、頻率、電流等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)，并自動(dòng)將這些參數(shù)對(duì)應(yīng)到采集系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，無(wú)需人工手動(dòng)去編制點(diǎn)表來(lái)明確這些對(duì)應(yīng)關(guān)系。

快速部署：這種自動(dòng)識(shí)別和映射機(jī)制使得工廠在進(jìn)行新設(shè)備接入或系統(tǒng)升級(jí)改造時(shí)，無(wú)需再花費(fèi)大量時(shí)間和精力去編制和調(diào)整點(diǎn)表。操作人員只需將設(shè)備正確連接到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)就能快速完成配置工作，大大縮短了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的部署時(shí)間。以往可能需要數(shù)天甚至數(shù)周來(lái)完成的涉及多臺(tái)新設(shè)備接入的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)調(diào)整，現(xiàn)在可能僅需幾個(gè)小時(shí)即可完成，有效提高了數(shù)據(jù)采集工作的整體效率。同時(shí)，也降低了因人為配置點(diǎn)表而產(chǎn)生錯(cuò)誤的概率，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性從配置源頭得到保障。

增強(qiáng)設(shè)備兼容性

協(xié)議自適應(yīng)：這類網(wǎng)關(guān)通常具備強(qiáng)大的協(xié)議自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)適配多種常見(jiàn)的電氣設(shè)備通信協(xié)議，如可以同時(shí)兼容 Modbus、Profibus、CAN 等不同協(xié)議的設(shè)備。網(wǎng)關(guān)內(nèi)部設(shè)有專門的協(xié)議解析庫(kù)，當(dāng)接入不同協(xié)議的設(shè)備時(shí)，它能迅速?gòu)膸?kù)中調(diào)用相應(yīng)的解析程序?qū)υO(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和轉(zhuǎn)換。例如，對(duì)于一臺(tái)采用 Modbus 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的電機(jī)控制器和一臺(tái)采用 Profibus 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的 PLC，網(wǎng)關(guān)能夠同時(shí)接收并正確解析它們的數(shù)據(jù)，將其統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為采集系統(tǒng)能夠識(shí)別的格式，使得各種設(shè)備的數(shù)據(jù)都能順利地被采集到統(tǒng)一的系統(tǒng)中，有效解決了傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)因協(xié)議兼容性問(wèn)題導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集不全面的困境，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工廠內(nèi)更多設(shè)備的無(wú)縫接入和數(shù)據(jù)采集。

設(shè)備擴(kuò)展支持：深控信息技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 還具備良好的設(shè)備擴(kuò)展支持能力。隨著工廠的發(fā)展，可能會(huì)不斷引入新的設(shè)備類型和品牌。網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)在線更新協(xié)議解析庫(kù)或軟件升級(jí)的方式，及時(shí)獲取對(duì)新出現(xiàn)的設(shè)備通信協(xié)議和型號(hào)的支持，確保在未來(lái)的設(shè)備更新?lián)Q代過(guò)程中，依然能夠保持對(duì)所有設(shè)備的數(shù)據(jù)采集兼容性，無(wú)需擔(dān)心因新設(shè)備接入而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集中斷或不兼容問(wèn)題。

提升數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性

智能傳輸調(diào)控：深控信息技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 往往采用了先進(jìn)的通信技術(shù)和優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。它內(nèi)置智能傳輸調(diào)控模塊，能夠根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)狀況，自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率和優(yōu)先級(jí)。例如，對(duì)于正在進(jìn)行關(guān)鍵生產(chǎn)工序的設(shè)備，其相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)會(huì)被標(biāo)記為高優(yōu)先級(jí)，網(wǎng)關(guān)會(huì)確保這些數(shù)據(jù)能夠優(yōu)先、快速地傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)。同時(shí)，對(duì)于一些相對(duì)次要的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)可以適當(dāng)降低其傳輸頻率，以保障重要數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。通過(guò)這種智能調(diào)控方式，有效減少了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的延遲，使得操作人員能夠及時(shí)獲取到設(shè)備的最新運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而更好地進(jìn)行生產(chǎn)決策和監(jiān)控。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施：網(wǎng)關(guān)還會(huì)采取一系列網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施來(lái)提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。它可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁堵情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁堵時(shí)，會(huì)通過(guò)切換通信路徑、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬分配等方式來(lái)避免數(shù)據(jù)傳輸受到嚴(yán)重影響。例如，在工廠網(wǎng)絡(luò)中，如果某條通往采集系統(tǒng)的主要通信路徑出現(xiàn)擁堵，網(wǎng)關(guān)可以自動(dòng)切換到備用通信路徑，確保數(shù)據(jù)能夠持續(xù)、快速地傳輸。此外，網(wǎng)關(guān)還可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和預(yù)處理，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，減少傳輸延遲，使得數(shù)據(jù)能夠更及時(shí)地到達(dá)采集系統(tǒng)。

降低維護(hù)成本

減少配置錯(cuò)誤排查：由于無(wú)需點(diǎn)表配置，減少了因點(diǎn)表錯(cuò)誤而引發(fā)的故障排查工作量，電氣工程師和自動(dòng)化工程師可以將更多的精力放在其他關(guān)鍵的生產(chǎn)維護(hù)工作上。以往工程師可能需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)檢查點(diǎn)表中是否存在參數(shù)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)類型不匹配等問(wèn)題，現(xiàn)在這些問(wèn)題不再存在，大大節(jié)省了人力成本。例如，在設(shè)備升級(jí)或更換后，不需要重新配置點(diǎn)表，也就避免了因重新配置可能帶來(lái)的錯(cuò)誤排查工作，使得維護(hù)工作更加高效。

自我診斷與預(yù)警：這類網(wǎng)關(guān)通常具有較好的穩(wěn)定性和自我診斷能力，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身及所連接設(shè)備的故障并發(fā)出警報(bào)。網(wǎng)關(guān)內(nèi)部設(shè)有故障診斷模塊，它會(huì)定期對(duì)自身的硬件狀態(tài)、軟件運(yùn)行情況以及所連接設(shè)備的通信狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，如硬件故障、軟件崩潰、設(shè)備通信中斷等，會(huì)立即向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送警報(bào)信息，同時(shí)提供詳細(xì)的故障診斷報(bào)告，便于維修人員快速定位故障原因并進(jìn)行修復(fù)。這樣可以有效減少因設(shè)備故障未及時(shí)發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致的生產(chǎn)損失，同時(shí)也降低了維修成本，因?yàn)槟軌蚣皶r(shí)修復(fù)故障，避免故障進(jìn)一步惡化。

遠(yuǎn)程維護(hù)支持：“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 還支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，技術(shù)人員可以在異地對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置更新、故障排查、軟件升級(jí)等維護(hù)操作。例如，當(dāng)網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)軟件故障需要升級(jí)時(shí)，技術(shù)人員無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)，只需通過(guò)遠(yuǎn)程登錄網(wǎng)關(guān)的管理界面，就可以完成軟件升級(jí)操作，節(jié)省了差旅成本和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)時(shí)間，進(jìn)一步降低了維護(hù)成本，使得工廠在數(shù)據(jù)采集方面的長(zhǎng)期運(yùn)維更加輕松、經(jīng)濟(jì)。

提高數(shù)據(jù)質(zhì)量

準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集：通過(guò)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備和建立準(zhǔn)確的映射關(guān)系，以及對(duì)不同協(xié)議數(shù)據(jù)的規(guī)范處理，“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 能夠有效避免因點(diǎn)表錯(cuò)誤、協(xié)議不兼容等原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)缺失和異常情況。采集到的數(shù)據(jù)更加完整、準(zhǔn)確，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、故障診斷、生產(chǎn)優(yōu)化等工作提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。例如，在采集一臺(tái)設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)關(guān)能準(zhǔn)確識(shí)別出該設(shè)備的溫度傳感器的參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)格式，確保采集到的溫度數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無(wú)誤的，不會(huì)出現(xiàn)因點(diǎn)表錯(cuò)誤導(dǎo)致采集到錯(cuò)誤的溫度值或遺漏采集溫度數(shù)據(jù)的情況。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)與過(guò)濾：網(wǎng)關(guān)還會(huì)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和過(guò)濾操作。它內(nèi)置數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，會(huì)根據(jù)設(shè)備的正常運(yùn)行范圍和數(shù)據(jù)類型特點(diǎn)，對(duì)采集到的每一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)超出正常范圍或者數(shù)據(jù)格式不正確，會(huì)將其標(biāo)記為異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行過(guò)濾，只保留正常的數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)。這樣可以進(jìn)一步保證采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量，使得工廠能夠依據(jù)可靠的數(shù)據(jù)做出更加科學(xué)、合理的生產(chǎn)管理決策。

綜上所述，電氣行業(yè)工廠在數(shù)據(jù)采集方面目前存在諸多問(wèn)題，而 深圳市深控信息技術(shù)有限公司研發(fā)的“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 在簡(jiǎn)化配置、增強(qiáng)兼容性、提升實(shí)時(shí)性、降低維護(hù)成本以及提高數(shù)據(jù)質(zhì)量等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)殡姎庑袠I(yè)工廠的數(shù)據(jù)采集工作帶來(lái)極大的改善和調(diào)整，助力工廠實(shí)現(xiàn)更加高效、智能的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

審核編輯 黃宇