起重机械行业信息管理系统化解决方案

起重机械行业信息管理系统化解决方案

一、方案概述

随着国家重点发展能源、交通、电力、石化、冶金、造船等领域，刺激大型桥式起重机、门式起重机、冶金起重机、港口起重机、造船门机、流动式起重机等起重机的需求，使起重机械行业迅速发展。为满足不同领域的需求，起重机械的种类不断增加。这给起重机企业带来了十分可观的经济效益，同时也给企业带来了一系列的难题：

?如何知道企业过去一周、一月、一季度、一年的设备产量、损耗及能耗变化情况？

?如何看到各个远程移动设备的确切位置、实时状态，做到实时运行监控？

?如何有效管理不同型号、规格的设备，实现实时调度管理，提高设备使用效率？

?如何准确预测设备故障，第一时间消除安全隐患，预防事故发生，保障安全生产？

?如何实现远程监控、在线检测及智能故障诊断，保证设备安全、稳定、可靠运行？

?如何在发生事故时，快速定位事故原因？

?如何综合各方面因素，最大可能降低运营成本，实现赢利最大化？

?如何获得起重机的有效数据，为下一步决策提供依据？

该解决方案就是为解决以上难题而提出的。

二、方案亮点

1.该方案支持3000多种底层设备协议，省去了因为设备种类繁多，协议各不一样给

数据采集带来的麻烦。

2.满足设备具有移动性、设备分布地域广时的数据采集要求，有效保证数据完整性和

准确性。

3.采用KingHistorian工业实时历史数据库，不仅节省存储的硬盘空间，而且查询速

度快。系统数据量越大，优势越明显。

4.展示平台具有强大的数据分析功能，同时能进行历史回放，帮助用户实现通过画面

动画展示历史数据，进行事故追忆。

三、系统架构

现场设备

设备

监

控

层存

储

分

析

层

展

示

与

管

理

层

数

据

传

输

层

系统架构分为四层，分别是设备监控层、数据传输层、存储分析层以及展示与管理层。

1. 设备监控层

RTU 现场监控站

传感器现场监控站KingHMI 本地监控传感器

对于相对集中、现场具有监控室的环境，可以使用KingView 或KingSCADA 作为现场监控的组态软件，对现场数据进行监测和控制。

对于分布分散，使用嵌入式采集模块进行采集的，可以使用亚控科技嵌入式KingHMI 安装在现场采集模块中，使用触摸屏进行显示和操作。

亚控科技历经十余年积累，开发出来的3000多种驱动，KingView 、KingHMI 、KingSCADA 支持几乎所有市面流行的智能仪表、DCS 、PLC 等现场监控设备。对于暂不支持的新设备，亚控科技可以根据用户的需求，进行定制开发。

2.

现场设备

+KingDataCollector

a) 数据采集器KingDataCollector 将Kingview 、KingHMI 、KingSCADA 监控系统的现场数据采集后，由通过现场层设备端安装的GPRS 设备（如工业手机、GPRS 模块）或者VPN 对数据传输，采集服务器对通过GPRS 或VPN 传输的数据采集后，采集服务器通过数据接收程序KingDataServer 接收数据，并保存数据。

b) 若现场层不采用计算机监控系统，可直接将现场数据通过可直接采用相关设备（如串口转网口的交换机设备）传输给总控中心，再经采集服务器将上传的各类数据解析后，采集服务器通过VPN （TCP/IP 方式）或者GPRS 方式上传设备工况数据到采集服务器，采集服务器通过KingDataServer 接收数据，并保存数据。

使用数据采集器KingDataCollector 从数据采集设备获取数据，通过GPRS 、VPN 等方式上传，然后由KingDataServer 接收KingDataCollector 发来的数据，根据客户的数据协议将数据解

析，并将解析后的数据存储到工业历史数据库KingHistorian中。

数据传输层三大亮点：

a) 起重机械设备数据主要是通过远程传输，可利用费用低廉的GPRS传输或者Internet 网络，结合亚控科技的缓冲技术、断点续传技术，把历史数据安全的送到数据中心，保障数据传输的稳定性、完整性、安全性。

b) 起重机械设备类型众多，系统数据量大，采用先压缩，再传输的数据处理方式，可为起重机械企业大幅减少传输中产生的费用；如发现野点（所谓野点，也叫异常点，是由于突然断电，误操作设备异常工作等产生一些波峰波谷的极限值），数据校正功能可进行报警提醒确认或者直接去除，可以防止误传输，使得统计结果更准确可用。

c) 大型设备的数据分散，各种系统都可能出现，数据采集程序不受平台限制，如：Windows，WinCE，Linux等。可跟各种现场软件监控系统相结合。

3.存储处理层

数据存储处理层首先实现数据的汇总，即将各类设备数据汇总到工业库KingHistorian进行存储，这里数据汇总和数据存储也都采用双机冗余结构，确保系统稳定。KingHistorian提供上层分析组件KingModel、KingCalculation、KingA&E。通过这些组件可以实现模型对象组建、逻辑关系运算、报警事件检测，使得系统具有高效的实时数据处理功能和分析结果的功能，同时工业库KingHistorian支持高效的数据并发存储和检索功能，可以满足超过200个客户同时在线访问，对于60万点的数据变量，单点数据检索可以在毫秒内完成。

系统三大亮点：

a)稳定的架构，提供冗余、镜像功能，保证起重机械企业信息化系统的稳定性与安全性。

b）起重机械设备数据分散，可能会出现多客户端同时查、写数据的情况。根据此需求，KingHistorian可支持多客户端并发存储与查询，并且提供丰富的接口。

c) 作为设备型企业，为应对外部的竞争环境，对信息的需求和理解日新月异，因此对分析、展示工具要求灵活易变。针对此需求，亚控提供了丰富的分析和展示工具，把海量数据通过计算、报警、模型、画面展示、报表、发布等方式得以充分利用。

?计算平台KingCalculation支持通用的39种计算方法，可以为企业统计某日的投入、产出、物耗和能耗信息，结合复杂的计算公式，完成班组生产成本考核。

?KingA&E支持自定义多达255种报警状态，通过对在线实时数据或者离线的历史数据分析处理，进行事件的报警和预警，给调度管理人员的决策提供依据。

?调度执行平台KingSchedule，以自动化技术和信息技术为支撑，以应急管理流程为主线，软硬件相结合的突发性事件应急保障技术系统，能及时快速地处理应急预案，为大型设备企业应急预案的管理提供强有力的支持。

?模型系统KingModel可以自动创建模型对象，用户只需一次组态，即可通过图形界面浏览已有设备信息，能极大地节省项目开发时间和后期维护工作量。

4.展示与管理层

展示与管理层配备了Web Server。企业的员工可通过展示平台KingGraphic以访问Web Server，查看企业信息；企业的客户可通过展示平台KingGraphic访问Web Server，查看企业信息；远程客户端可通过Internet访问Web Server，查看企业信息。

亚控公司的展示平台KingGraphic，能从多种实时历史数据库和关系数据库中获取数据，

既能及时监控当前整个企业的生产情况，也可全面回顾过去的生产情况，使企业的员工与客户更加便利、更加全面的了解企业生产状况。

?多个任意时刻数据对比分析、灵活报表展示、棒图、饼图，为大型设备企业多角度的展示企业信息。

?结合图表、趋势曲线的生产过程分析，帮助大型设备企业发现最佳实践，改进生产操作。

?画面回放功能，任意时间段的图形回放，直观形象再现历史，帮助企业员工查询故障。

?与视频、GIS等系统无缝结合，为大型设备企业全方位的展示企业信息。

四、系统功能

1.远程实时监视

远程实时监视包括展示实时动画、实时数据和实时报警。实时动画部分包括塔机的转角、变幅，起重机机臂的长度、旋转角度等的动画展示，发动机的油压、油

温、转速等参数的动画展示；实时数据是让监控人员通过画面可以查看指定起重

机的相关参数；实时报警是通过报警联动提醒监控人员。

2.历史画面回放

历史画面回放是设备故障排查有力的支持工具。支持回放历史工况画面，回放GPS定位画面，还可以以回放形式展示趋势曲线、历史报表。该功能为起重机械设

备企业解决了设备故障排查、故障追究责任，提供了依据。

3.远程实时控制

远程实时控制，可以控制锁机等控制参数，如一级锁机、一级解锁。还可以设置数据的采集参数，如工况数据、位置数据的采集速率。

4.历史/实时数据列表

数据列表功能，可以展示实时的、历史的数据列表。通过列表的形式，可以显示设备实时数据，数据列表可以实时滚动，以替换的方式更新。列表展示的同时，

还能实现对数据的查询，通过条件查询的方式，查询客户想要的数据信息。

5.数据条件查询

用户选择过滤字段，写入过滤条件来查询所需要的信息。查询起来也会非常方便高效。查询结果，可以导出为Excel表格。

6.实时/历史趋势曲线

通过曲线的方式展示设备的各类采集数据和实时计算数据，以及监测设备的发展变化趋势。用户可以在实时数据列表中选择属性列进行实时趋势展示。

用户在实时画面的属性展示列表中任意选择一个采集属性，选择实时曲线，就可以通过实时曲线控件展示实时数据。

7.报警和预警

报警列表能展示历史报警、实时报警，可通过报警查询，查询报警信息。以列表的方式浏览历史报警记录。实时报警数据列表能够及时地了解设备的报警信息，为设备安全提供有力的保障。历史报警记录的查找，为定位故障查找原因提供数据支持。

系统中通过分析设备重要参数的走向、设备点故障次数统计分析，警示监控人员提高警惕，避免事故的发生。同时预警还可以对设备维护时间进行自动提醒。

8.GPS定位

该系统兼容GIS系统，能提供设备准确位置信息。还支持采用Google map 或其他地图控件直接嵌入，通过地图控件可以跟踪、标识设备的位置，标识设备移动线路，实现设备实时定位。

9.工况信息

实现各分区设备台数列表，分区内工作状态列表；还可查看单台设备的工况信息；通过分类饼图，清晰明了的显示不同工作状态的设备所占比例。利用曲线、棒图展示各设备的工况信息。

10.工作日历

在日历时间控件中，以不同的颜色标识区分设备的工作时间和非工作时间，正常工作时间与异常工作时间；以日志文件的形式记录设备的工作时间，通过日志窗口浏览设备工作日志，查找正常、异常工作时间；通过工作日历，能够准确的把握设备的使用过程。

11.油耗统计

信息统计界面，通过我公司计算引擎KingCalculation信息统计。统计单日的油耗、作业时间数据；统计多日的设备油耗、工作时间；分析出单台设备、某一类设备的工作效率，如单台设备单位时间的油耗。实现设备运转统计、生产质量对比、企业产品产销平衡、设备能耗统计等。

12.油耗统计

信息统计界面，通过我公司计算引擎KingCalculation信息统计。统计单日的油耗、作业时间数据；统计多日的设备油耗、工作时间；分析出单台设备、某一类设备的工作效率，如单台设备单位时间的油耗。实现设备运转统计、生产质量对比、企业产品产销平衡、设备能耗统计等。

13.web功能：

WEB发布功能使所有用户，都能通过网络看到设备状况；以浏览器为载体，以逼真的动画模拟现场效果，给用户以最直观、清晰的展示。

14.增值服务：

如服务管理与服务指导。服务管理是对每次服务进行记录和管理，通过对大量数据的统计分析，企业可以知道自己的产品是否有设计缺陷，从而进行产品改善；

而对于服务指导，是指给用户在使用过程中提供主动的操作指导。

五、方案总结

亚控科技拥有世界上最长、最丰富的产品线，基于亚控自有的产品以及“两化融合”的趋势，我们提出了起重机械信息化系统的一套完整解决方案。该系统的成功实施，将协助企业把现场数据转化为企业最需要得到的信息，通过直观的展示、统计和分析，为企业的服务、管理和决策提供有力依据，增强企业的市场竞争力，增加企业效益。