智能工业现场设备远程维护系统解决方案

一、概述

　　随着第二次工业革命的到来，科学技术得到了突飞猛进的发展，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了经济的发展。科学技术的发展促进了生产力的提升，各种设备制造商也如雨后春笋般发展起来，设备制造商已经成为生产力发展的重要推动力量。

　　生产出来的设备，必然存在出现问题的时候，当制造商将设备卖到世界各地的用户处，一旦设备出现问题，用户拨打厂商的服务电话求助，厂商派出维护工程师前往客户现场进行检查和维修，在这个过程中，有可能出现维护工程师携带的配件不合适，有可能维护工程师在现场不能解决问题，需要更高级的工程师到现场才能解决问题。整个维护的过程是典型的有故障才有反应的过程，这样的故障/反应式维护只能在设备故障停机后才能起到作用。

　　随着互联网络的发展，越来越多的用户希望能够通过互联网络对所售出或持有的产品进行远程诊断和维护，这样可以减少维护工程师到现场的时间和费用，不仅节约了大量的人力和物力的成本，同时也能为客户提供更为快捷的服务，减少客户的损失。因此，远程诊断和远程维护成了客户迫切需要解决的问题。

　　许多设备制造厂商已经意识到以上的问题，所以采取了一些信息化的技术手段来加强远程诊断和远程控制的能力。他们将部分重要客户的机器联网，当设备发生故障时，可以将机器远程连接进诊断中心，由厂商的高级工程师进行远程的诊断，并可以进行一些远程维修工作，如果在线工程师判断需要派现场工程师到用户处，现场维护工程师才前往用户场地进行维修，这时，工程师已经作了初步的判断，配件的准备也会尽量准确。这样的方式能够比较快的解决用户设备的部分问题，而且降低了维护成本，为用户提供了更多的维护服务。

二、系统介绍

　　1、传统现场设备维护方式与远程维护方式对比

　　目前，现场设备维护主要采用现场维护或PSTN电话线的远程维护。采用电话线传输数据时，由于每次拨号都需要等待，速度慢，而且费用也较高。同时，由于设备分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此需申请很多电话线，而且有些设备放置地方有线线路难以到达，造成维护难度大，维护成本很高。即使采用CSD方式，因为CSD也是通过PSTN网络进行，同样存在拨号等待问题，一方面CSD的方式已经逐渐退出市场，而且传输速率低，对于现场设备维护实时性造成一定的困扰。

　　远程维护方案提供了安全更新控制器的新途径，可以大大节约维护成本，提高快速服务的能力。该系统方案配置了：智能联网设备——Router系列产品或者DTU系列产品，网管软件——Device Manager，远程维护软件——Device Touch三大软件，且该方案具有三大特点：建立专用通道，使用现有现场设备编程软件，实现远程编程;安全远程更新控制器程序;投资少，经济实用，操作简便。因此，远程维护方式取代传统的现场设备维护方式已经成为必然。

　　2、项目介绍

　　鉴于设备的远程诊断和远程维护具有十分重要的意义，针对这种现象，专门研发了Device Sense状态监控系统，为设备制造商和用户提供可靠、安全和全面的设备远程联网和状态监控、维护。从现场控制器开始，设备就开始发挥联网和数据传输的作用。处在数据中心的Device Sense软件和其它可选的Device Network Suite系列软件，则提供最全面的数据存储、汇总、分析等功能。通过统一的登录界面，管理中心和维护人员可对设备进行远程诊断和维护，不管身在何处，也可轻松实现远程操控。

三、系统架构

系统结构图

　　系统由数据采集端、数据传输端和管理中心端三个部分组成。采用先进的GPRS/CDMA/TD-SCDMA/CDMA2000-EVDO/WCDMA等无线通讯方式，无需布线即可实现整个区域无缝隙覆盖，可将需要管理的现场设备都纳入该系统。在管理中心实时监控各个现场设备收集到的机台状态参数，并显示于屏幕上。通过管理中心的数据收集、分析和处理，可将执行指令分别下发到各个现场设备，对机台进行远程诊断和维护。即使身在他处的工程师，只要能上网就可远程登录界面，轻松实现对现场机台的状态掌控，犹如身临其境。

四、设计方案

　　1、数据采集端

　　采集器将采集到的前端运行的机台参数，如电压、电流、温度、湿度等状态参数，传送到施耐德或者其他型号的现场设备中，再经过RS232/RS485串口线传输给无线通信传输设备，实现将前端机台的参数采集、整理和汇报。同理，管理中心和维护工程师等人员下发的执行指令也能够快速传输到现场设备中，指引机台进行下一步的操作。

　　2、数据传输端

　　有些现场的机台体积庞大，形状各异，有时候还需要挪换位置，因此不便于安装通信电缆。建议采用无线通讯方式实现系统内的数据通讯传输，具有无需布线、快速简单、覆盖面广，全天候服务等优点。可以选择时下流行并已被广泛使用的GPRS、CMDA网络或者3G网络。

　　3、管理中心端

　　1）登录界面

　　通过登录管理平台的网址 输入设备管理员用户名和密码，进入管理界面。

　　也可通过下载客户端软件，安装运行后进行登录，如下图所示。

　　2）主界面

　　登录后进入主界面，在此可进行“批量添加现场”、“批量配置网关”、“批量升级网关”、“机型管理”、“用户管理”、“GIS视图”等操作。

　　3）GIS视图

　　对于添加完毕的现场管理，在“GIS视图”上能够显示出设备所处的位置，方便管理中心针对不同位置进行跟踪、管理和调配。同时，该视图还能够实现区域化地图放大，展现更为详细的设备位置信息。

　　4）接口类型和通信协议

　　支持多种接口类型和通信协议类型，方便直接接入各种设备。符合下面协议和接口的设备都可以接入平台，在远程维护就跟现场维护的效果一模一样。我们平台一方面可以为现场维护建立专用通道，一方面也可以直接在平台上设置变量，直接通过平台进行远程监控。

五、成功案例

　　该系统已经在如下项目得到广泛应用，给客户带来可观的实用价值和经济价值。

六、设备远程维护网络为客户带来的利益
　　1、减少客户设备的停机和故障，为客户赢取利益
　　2、为客户带来更多的收益和更少的费用
　　3、更快的维护响应速度，提高其客户的满意度
　　4、准确快速的诊断设备故障，提供高效维修和正确的备件
　　5、为更多客户提供专家级的服务和咨询，增强设备厂商的服务技术水平
　　6、提高设备厂商维护工程师的工作效率，降低人员成本
　　7、减少现场维护，降低售后服务成本
　　8、实现“预防式服务” ，预先发现设备隐患，降低客户损失
　　9、主动提供设备巡检，发现设备边界状态，有计划的安排设备的停机维修，维护先于故障的发生
　　10、集中管理，统一服务和维修流程，提高服务质量，降低管理成本