1、数据大脑 智慧工厂数据平台建设方案 江苏中盾视高科技有限公司 物联网 . 大数据 智慧工厂数据平台建设方案 中国制造2025 的出台，为中国实施制造强国战略提供了第一个10年的行动纲领，催生新的生产方式、新的产业形态、新的商业模式、新的经济增长点。而企业在开展智造升级的时候，绝对不是简单的机器换人，企业要面对的问题是如何在互联网时代应对用户的需要，在用户端实现高创新，并在企业端实现高效率。 智慧工厂数据平台：核心系统包括PLM、ERP、CRM、CPS数据集成、工业大数据分析、工业云服务，实现生产过程自动化、透明化、可视化、精益化，保障企业运营指令和市场数据的自由流通。在大量的经营数据存储云平台
2、后，企业运用大数据分析，支撑业务战略决策，提高顾客服务水平，促进销售获得客户，开发创新产品，强化财务管理，实现决策自动化。 智慧工厂数据平台：以工业物联网为基石、工业大数据为引擎，是重构中国制造、激发生产力的关键技术。 产能融合，联合创新 产业数据融合，柔性制造 创建智慧工厂，建设城市智慧应用生态 系统组成 数据融合 整体协同 解决用户原有系统兼容问题，智能化、物联网、遥感数据融合、整体协同，保护用户长久投资价值。 懂数据 会分析 大数据模块会，懂数据会分析，为用户的核心业务提供深度辅助决策支持。 模块搭建 分步建设 大系统无需一次性大投入，根据用户核心业务需要分步实施，随用户业务成长而生长。
3、 数据大脑方案优势 1 数据大脑中心建设 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 1 数据大脑中心建设 1.1 时空数据平台软件 1.2 超级数据控制中心 1.3 多屏坐席 1.4 智慧数据控制终端 1.5 核心存储、运算服务器群 1.1 智慧工厂时空数据平台软件 未来已来！ 智慧工厂时空数据平台 是基于微软.NET最新技术、采用业务模块驱动、运用SOA思想进行架构而研发的一套敏捷开发平台。 用户在平台上可搭建云平台、CPS、MES和ERP等。企业通过平台搭建的应用系统，能实现各系统间信息互访。 平台由基础设备服务、基础平台服务、工业大数据云应用组成。用户通过这三大服务，快速低成本配置符合
4、企业实际需求的定制业务系统，使用户的事务开发从事务对象开发转变面向配置开发，彻底改变软件的落地方式。 时空数据平台10大模块，构建城市级数据大脑的操作系统 弹性内核 GIS接口 大数据分析 感知数据接口 自定义界面 事件处理 实时热备 业务应用定义 移动终端服务 自定义报表 通过系统配置可以实现所有系统间基于事件的任意协同。 坐席客户端 C D C 基于设定逻辑由事件触发的协同信息页面按照一定规律在同一个拼接屏上不同拼接单元上予以互动展示，协同信息页面也可以基于INTERNET在多个拼接屏和多客户端显示屏上进行协同互动展示。 A B D C AB C 客户端 客户端 客户端 B C D E F
5、 A 拼接屏 tcp/iP AB C 大屏客户端 超级数据控制中心支持：智慧交互、协同显示能力 自然语音 体感交互 多点触摸 虚拟现实 传感器 智能化设备 智能化系统 宽带 专网 WIFi 移动网络（3G、4G.) 主机 存储 虚拟化设备 数据存储 计算服务（包括云计算） 负载管理 数据备份 单点登录服务 统一用户权限服务 数据存储服务 文件存储服务 检索服务 工作流引擎服务 流媒体服务 电子文件转换服务 报警引擎服务 系统信息快照服务 协同引擎服务 策略调度引擎服务 界面展现服务 任务引擎服务 报表引擎服务 日志存储服务 地理信息服务 通讯引擎服务 平台服务与数据支撑总线 基础硬件设施 平台
6、服务与支撑 软件功能应用 客户端 计算机终端 Android/ios/windows 手机等移动终端 时空数据平台软件架构 质量管理体系 安全保证体系 运维管理体系 感知层 网络通讯层 计算与存储层 平台 服务与数据支撑层 基础信息（包括GIS)资源库 应用领域资源信息库 互联网信息资源库 数据采集与汇聚服务 数据整合与处理服务 数据管理与治理服务 平台服务 组件 数据资源与服务组件 平台总线 系统应用层 展现层 应急指挥调度辅助决策系统 一卡通综合应用系统 其它综合应用系统 轮渡系统集成管理综合应用系统 家居系统集成管理综合应用系统 其它集成管理综合应用系统 GIS系统 电子地图系统 集中报
7、警管理系统 资产管理系统 用户及权限管理系统 任务管理系统 报表管理系统 数据查询管理系统 设备配置系统 门禁系统集成管理综合应用系统 视频系统集成管理综合应用系统 停车场集成管理综合应用系统 数据存储服务器 运行服务器 备份服务器 TCP/IP 访客管理系统 视频安防监控系统 火灾自动报警系统 停车场管理系统 智能照明系统 门禁控制系统 信息发布系统 人流量统计系统 拼接屏 客户端 平台平台 管理层管理层 控制网络层控制网络层 执行层执行层 多屏管理工作站 建筑设备管理系统 客户端 客户端 车位引导及寻车系统 电子巡检系统 视频分析系统 移动APP 监控中心 数据大脑中枢系统拓扑结构图 操作
8、人员可以使用手机APP、或者坐席固定麦克风，直接像和人进行对话一样的通过语音和平台软件进行交互控制 为监控中心值班人员提供最自然的交互方式 为在大屏上进行程序展示提供炫酷的交互方式 01 大屏互动 1.2 超级数据控制中心 02 03 1.3 多屏座席 01 02 03 具备系统多屏协同技术 基于事件以及协同控制逻辑 根据事件，在大屏、各终端上实现信息的协同显示 1.4 智慧数据控制终端 01 02 03 触控操作 页面缩放 运动惯性支持 1.5 核心存储、运算服务器群 双机/多机热冗余 支持异地热备 数据统一存储,不丢失,不重复 动态坐标轴 实时数据记录，不遗漏任何数据 独特数据压缩技术 任
9、意时段的曲线查询 曲线界面的无级缩放 2 GIS地理数据建设 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 2. GIS地理数据建设 2.1 GIS地图数据导入及应用 2.2 实景三维建模及应用 2.3 BIM建筑三维信息模型导入及应用 2.1 GIS地图数据导入及应用 支持主流地图系统，提供实时动态数据的空间显示手段 指定路径巡视和漫游 设备可视化展示 报警定位 设备状态和运行数据显示 设备控制 支持Baidu、Google、Bing等主流地图，与组态平台完全融合 2.2 实景三维建模及应用 多种建模工具，与实时动态数据结合成为建筑运营管理的实景三维界面，直观管理设备、建筑 指定路径巡视和漫游
10、 设备可视化展示 报警定位 设备状态和运行数据显示 设备控制 所有图形页面都内置坐标系，2维、3维界面的报警跳转、多点跳转，实时快照里面的按钮定位，多个客户端同步定位 3 接入工厂基础系统 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 4.1 通讯 4.1.1 综合布线系统 4.1.2 光纤到户 4.1.3 网络系统 4.1.4 无线对讲系统 4.1.5 信息发布 4.1.6 背景音乐 4.1.7 机房工程 4.2 安全 4.2.1 门禁系统 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 4.2.2 停车场管理系统 4.2.3 入侵报警系统 4.2.4 视频安防监控系统 4.2.5 电子巡检系统
11、4.2.6 访客对讲系统 4.3 消防 4.3.1 火灾自动报警系统 4.4 便利 舒适 绿色 4.4.1 楼宇自动控制系统 4.4.2 建筑环境监测系统 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 4.4.3 建筑能源管理系统 4.5 生活 工作 4.5.1 物业运营系 01 授权管理：设置员工可进出的门和时间 03 可视化管理：在地电子图上标识 门的位置，显示门的运行状态 05 报警联动：当有报警时，联动视 频系统，推送现场实时画面 07 人员进出记录：实时记录员工进 出记录 02 远程控制：可远程控制门开启和工作状态 （在线、常闭、常开） 04 报警定位：当有报警时，弹出电子地图，定位到
12、报警点位置 06 安全时段：应用安全时间屏蔽不要的报警信息，如上班时间，财务室门打开不报警 综合管理平台与门禁系统进行对接集成，在电子地图上或三维实景空间内对门禁系统进行可视化管理，展示门禁系统位置和门当前状态；记录进出信息；在门禁系统异常或非法入侵时在电子地图上或三维实景空间内进行报警定位，平台协同联动推送门禁点附近摄像机实时画面或打开门禁点附近灯光，值班人员借此直观了解现场状况，同时发出报警通知。 4.2.1 门禁系统 设备运行参数曲线记录、查询、分析 设备运行状态及参数实时监测 设备可视化管理 设备运行运行抄表、数据报表管理 01 02 03 04 05 06 历史数据查询、统计、分析
13、设备运行故障及异常报警并报警通知 停车场出入口 车位引导系统 缴费自助机 找车机 出入口中央收费系统 系统管理功能概述 平台集成停车场管理系统和车位引系统、同时将监测和控制车场环境的停车场温度、空气质量、排风机状态等机电设备信息，全面集成在一个平台上进行全景管理。平台在二维电子地图或三维全景空间内对停车场内相关的设备进行可视化管理，当停车场管理系统、相关机电设备发生报警时联动视频等系统进行协同信息推送，同时发出报警通知。使值班人员和相关管理人员能能够及时进行报警事件的发现、追踪和处理。满足物业对停车场管理便捷实用和安全要求。 4.2.2 停车场管理系统 状态监测 实时监测报警探头状态 布防/撤
14、防 通过平台远程或定时布防/撤防 联动其它子系统动作 联动大屏系统，将报警画面投放到大屏上 联动电子地图，弹出电子地图并定位到报警点位置 联动智能照明系统，打开相应区域照明 联动视频系统，推送现场实时画 状态监测 报警联动 调派安保人员 值班人员通过管理平台推送的信息，判断事件真实性及紧急性，通过对讲系统调派安保人员赶往现场处理 报警事件 报警处理 红外探头 综合管理平台 实时监测红外报警探头运行状态 根据日程表的定时布防/撤防 布防控制 报警主机 可疑人物入侵 非法人员闯入大楼 事后追溯 事件查询 记录报警发生时间，报警事件，定位报警地点，关联视频录像文件 事件记录/查询 入侵防范、事后追溯
15、：平台与报警系统或报警控制器进行对接集成，当非法侵入发生时，平台在二维电子地图或三维全景空间内对报警点或报警区域进行定位报警，并联动视频等系统进行协同信息推送，同时发出报警通知。 4.2.3 入侵报警系统 4.2.4 视频安防监控系统 视频监控系统 视频分析系统 02 视频巡检：按照巡检策略，实现指定场景的组合视频巡检。 01 摄像机与其它系统协同联动，在其他系统发生预警、报警时，按照平台的联动设置在报警页面内提供现场视频。 03 对摄像机进行可视化管理，摄像机布置在平面或三维或GIS地图中，可直接在地图上打开摄像机浏览实时视频。 02 黑名单人员监测，发现黑名单人员，进行报警并通知，同时在地
16、图上定位其发现位置 01 监控区域人打架斗殴、徘徊聚众等行为监测，报警并进行报警通知，同时在地图上定位其发现位置。 04 构建视频监控平台，可以进行实时视频浏览、录像查看，视频抓拍和云台控制 04 03 在指定时间内进行布放，闯入报警或闯入只记录不报警，闯入报警在地图上定位其发现位置 监控区域内有物体放置，或物体遗留等行为分析，报警并在地图上定位其发现位置。 综合管理平台基于电子地图或三维全景空间对摄像机进行统一的可视化管理；并对重要视频监控系统设备的运行状体进行监测。平台依据需求向其它系统提供视频资源，可以向需要视频服务的监测点提供快捷实用的视频巡视服务，同时平台基于事件向需要视频信息协同的
17、系统提供实时视频画面。 4.2.5 电子巡检系统 01 根据管理需要，自由设置巡更班组，设置班组巡更人员 03 根据管理需要，自由设置巡更计划 05 查询、统计巡更数据 02 根据管理需要，自由设置巡逻路线，以配合不同场合的需要 04 误点、漏巡等巡更行为报警 巡更系统帮助管理者了解巡更人员是否在指定时间按巡更路线到达指定地点，而且管理人员可通过软件随时更改巡逻路线，以配合不同场合的需要，是管理者监督和考核安保人员的重要手段之一。 状态监测 实时监测报警 探头状态 联动其它子系统动作 联动大屏控制系统，将报警画面投放到大屏上 联动电子地图，弹出电子地图并定位到报警点位置 联动视频系统，推送现场
18、实时画 联动公共广播系统，播放疏散通知 联动信息发布系统，播放疏散指引及通知 状态监测 报警联动 启动消防应急预案 值班人员通过管理平台推送的信息，判断事件真实性及紧急性（是否为误报，火灾大小），通过对讲系统调派安保人员赶往现场扑灭初期火灾或通知消防部门灭火 报警事件 报警处理 烟感探头 智慧建筑综合管理平台 在电子地图上标注各楼层消防探头安装位置（不同类型探头以不同图标表示），实时显示消防探头运行状态 疑似火情 事后追溯 事件查询 记录报警发生时间，报警事件，定位报警地点，关联视频录像文件 事件记录/查询 防范火灾、减少损失：平台对消防系统进行集成实现监测和报警功能，平台在电子地图上或三维实
19、景空间内对消防火灾检测设备进行可视化管理，直观的展示每个火灾监测点的位置和当前状态；当火灾报警系统发生火灾报警时，报警点在电子地图上或三维实景空间内进行报警定位，同时平台协同其它系统推送出预案信息，火灾报警点附近摄像机实时画面等相关报警信心，值班人员借此直观了解现场状况，用于判断是否发生火灾，如果真实火灾发生则执行预案内容，通知相关人员进行灭火救援，在平台推送的报警画面内可以展现消火栓以及其它灭火救援物质的位置，为灭火救援提供全景信息辅助指挥调度。 4.3.1 火灾自动报警系统 分类 序号 功能 描述 重点功能 1 反馈时间监视 平台命令发出后，受控设备开始动作的时间不大于30秒，子系统信息反
20、馈到平台的时间不超过120秒。超出范围，平台进行报警信息。 2 系统结构显示 平台具有DDC的系统结构图，并应在电子地图中表示所有DDC的平面位置；平台应具有显示DDC的在线、离线状态的功能。 基本功能 1 季节转换 平台具有季节转换按钮，对新风机组、组合空调机组进行夏季/过渡季/冬季模式的整体切换 2 运行参数显示与设定 平台主机操作界面上设有室内温度、室内CO2浓度、送风温度、回风温度设定对话框，可以对空调机组、新风机组对应的参数按组进行统一设定。 3 功能显示 显示运行台数/总台数；控制模式整体切换；一键整体启停该类设备；运行模式整体切换；时刻表编辑。 平台通过集成BA系统完成集成暖通系
21、统，暖通空调控制系统的监控范围包括：新风机组、空调机组监控；空调冷热源监控；送（排）风系统监控等内容。保证所有暖通空调设备集成在一个平台上，采用统一的操作界面，提供清晰的管理信息。提供管理模式编辑功能。满足商业管理安全管理的需求。监控内容包括：集中监管所有的报警信息，集中显示重要设备的运行状态，以及运行时刻表；提供远程操作功能，使管理人员可通过集成平台远程排查，监视各机电设备现场情况。满足商业管理绿色运营的需求。通过预设的控制逻辑实现机电系统的自动节能运行。提供开放、灵活的模式和控制逻辑编辑平台，使系统能够扩展、更新先进的节能优化控制策略。 楼宇自控BA系统 功能列表 4.4.1 楼宇自动控制
22、系统 4 智慧工厂智造设备 （IAAS服务） 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 4. 智造设备建设 4.1 基于PLC的设备智能化改造 4.2 基于DCS的设备智能化改造 4.3 基于SDACA的设备智能化改造 智慧工厂智造设备建设：制造业正在向柔性化、智能制造方向发展，智能工厂、无人车间、协同制造，实现企业对市场的快速响应、核心竞争力的提升。制造设备建设是提供工业控制基础系统和设备，包括处理运算、控制、存储、传输、传感等资源，使用户能够部署并自动完成生产任务。 4. 智慧工厂基础智造设备建设 传感器、工业控制设备、工业总线、PLC可编程控制器 基础智造设备 5 智慧工厂集控CPS平
23、台 （PAAS服务） 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 5. 智慧工厂集控CPS平台 5.1 PLC设备接入 5.2 DCS分布式控制系统数据接入 5.3 SDACA数据采集与监控系统数据接入 CPS智造集控平台：物联网浪潮已经扑面而来，它将深刻变革我们世界数十年！ CPS是智能制造的核心，它是信息化、自动化和智能化的集成系统。CPS通过人机交互界面和通讯接口实现对物理系统的通讯和控制，并与企业信息系统融合，实现数据采集、过程监控、设备运维与诊断、产品质量跟踪追溯和智能生产调度。整合分布式产能，实现一体化的集中控制。 5. 智慧工厂集控CPS平台-建设原则 建设原则 CPS监管分析层
24、：CPS互联状态分析；CPS关键参数分析；CPS故障统计分析；CPS协同效率分析 CPS执行层：班组作业CPS；设备操作CPS；管理维护CPS；检测监控CPS；设计交互CPS；物流协同CPS CPS基础配置层：通信配置；业务配置；许可配置；用户配置；对象配置；变量配置 5. 智慧工厂集控CPS平台-建设原则 融合产能 A厂区： PLC接入 B厂区： DCS分布式控制系统接入 C厂区： SCADA系统接入 NB-IOT WAN WAN 数据大脑 5. 智慧工厂集控CPS平台-融合产能 27 56% 应急事件信息组合推送 智慧工厂可视化集控界面示意 5. 智慧工厂集控CPS平台-集控界面 设备或系
25、统接入 平台可视化界面 数据传输 流量平衡 PLC设备 节拍控制 生产数据记录，生产报警发生时间、地点，关联相关数据，分析原因，调整生产节拍。 数据大脑在网络传输的实时数据进行可视化集成监测、管理，直观的展示每个监测点的位置和当前状态，提供智造动态流量平衡、节拍控制；通过互联网、移动物联网等带来的低成本感知、高速移动连接、分布式计算、高级分析信息技术和集控云平台的深入融合，给制造型企业带来深刻的变革，创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。 DCS系统 SCADA系统 车间现场实时的动态数据 LAN/WAN 业务流程 保存数据，便于后续数据分析 根据现场数据了解现场情况，调整生产计划 工业
26、控制设备 5. 智慧工厂集控CPS平台-业务流程 6 工业大数据 工业大数据 工业大数据分析是基于工业大数据的数据挖掘、数据分析和数据展现工具。智能制造随着工业物联网、设备联网、安全监控和信息系统（MES、CPS、ERP、OA等）的应用。 企业每天产生大量的工业数据。这些工业数据已从TB到ZB的飞速增长，数据的存储结构也日趋复杂。为了发挥工业数据的价值，企业须对工业数据的数据采集、数据存储、数据分析和挖掘等环节进行管理，并运用大数据分析法去预测需求、预测制造，整合产业链和价值链，去发现价值缺口，最终提升企业的核心竞争力。 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 6. 工业大数据应用 6.1
27、 工业大数据应用专题 6.1 智慧工厂工业大数据-概述 工业大数据应用将带来工业企业创新和变革的新时代。集控工业大数据分析是一个多数据融合的数据平台，将企业数据和外部数据各类要素信息实现同步采集、管理和调用，从各类活动数据中通过统计分析、特征提取、关联挖掘、模式识别和深度学习等智能分析方法，实现活动数据的认知和预测，分析数据通过两个平台的实时传输接口，反应至“企业数据云”和“工业大数据云”，所有数据通过云平台发布至“企业互联和互动门户”。同时，集控工业大数据分析采用开放式计算框架，企业、独立开发者可通过协议获取平台数据进行独立计算。 数据大脑 数据终端 超级控制终端 移动终端 大数据模块 大数
28、据专题 智慧销售 智慧服务 智慧采购 智慧生产 智慧质检 智慧仓储 工业云 6.1 智慧工厂工业大数据-系统架构 系统架构 依据平台所集中获取的数据，按照各业务管理内容确定各业务数据统计与分析方案，通过程序自动生成对数据进行统计、比对分析，生成各类统计报表，可视化图形以及各类用于分析的图形，同时提供手动数据挖掘和分析工具，帮助管理者发现问题，予以辅助决策。 柱状图 折线图 饼状图 条形图 雷达图 瀑布图 箱行图 组合图 大数据专题 可视化界面 6.1 智慧工厂工业大数据-可视化界面 设备或系统接入 平台可视化界面 数据分析模型 智慧管理 PLC数据 运营决策 DCS系统数据 SCADA系统数据
29、 以图形方式或地图方式提供直观地大数据分析专题成果，作管理者的决策参考。 管理流程 大数据模块 设备故障模式分析专题 设备故障原因分析专题 设备故障影响分析专题 中控室智慧控制 1、了解故障出现的表现形式，便于后续维护； 2、便于提出优化方案 3、准备故障影响预案 工业大数据分析的创新给不同行业的工业企业带来了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。工业大数据的典型应用包括挖掘客户需求和产品创新、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销、行业生产KPI优化等诸多方面。 6.1 智慧工厂工业大数据-管理流程 7 工业云服务 （SAAS服务） 智慧工厂工业云服务 云平台包括云存储、云计
30、算和云服务三大部分。它支持PB级数据存储，将大量的供应链信息、CPS信息、生产信息、设备信息、质量信息、物流 信息和KPI信息等存储在云端，形成企业数据云和工业大数据云。用户通过云计算功能，实现企业的智能销售、智能服务、智能采购、 智能生产、智能质检、智能仓储、智能设备点巡检等功能。 在集控的云视角里，云的发展必须经历三个阶段，即：硬件资源云- 服务云- 计算云，在制造业信息化领域的这三个阶段里，同时都会具备这三个应用层面，不同的是在各个阶段，关注和解决的重心也将由硬件资源到服务应用再到大数据计算分析。 1 数据中枢建设 项目 基础配置 提升配置 7. 工业云服务 7.1 智慧工厂智造设备云服
31、务 7.2 智慧工厂集控平台云服务 7.3 智慧工厂大数据云服务 7.1 智慧工厂工业云服务-系统架构 系统架构 物料 智造集中控制 人员装备调度 智造信息服务 安全预警 生产监察 f 应急处警 f 质检 + 生产运营控制 政府监管 市场 物流 智慧工业云 服务内容 7.1 智慧工厂工业云服务-服务内容 7.1 智慧工厂工业云服务-云战略路径 当下，大多停留在IAAS 的基础硬件资源的市场应用，通过公共云与混合云实现，从而降低客户的应用与维护成本，而支撑主要业务功能的SAAS 的应用逻辑更加扁平，真正提供完善的PAAS 平台服务及SAAS 的应用服务，在制造业领域有广阔发展空间。 云战略路径：
32、云计算着眼、云服务着手、智造云平台服务 准备阶段 概念模式探讨 智造设备资源逐步建立 起飞阶段 建立智造生态圈 形成服务应用市场 成熟阶段 数据技术完善 产生数据服务价值 IAAS 基础硬件云 PAAS 基础服务云 SAAS 计算云 中盾视高，依托公安部第一研究所的科研优势，按照ISO9001质量体系管理的企业，建立核心竞争力。 从事警用产品研发与销售、公共安全防范与系统集成项目设计与实施、智慧城市系统规划与建设工作。致力于社会视频融合平台和智慧城市时空数据平台技术研发、生产、销售和服务，全面掌握从音视频压缩算法、物联网数据融合到应用层软硬件开发各环节核心技术，形成关键技术积累、核心技术掌控，达到目前同行业技术领先水平。 数据大脑 智慧教育 智慧农业 智慧工厂 智慧环保 智慧园区 智慧物流 智慧能源 智慧城市 智慧家居 智慧交通 智慧城管 智慧水利 智慧电网
