智慧水务，水务自动化无线监控方案

　   ▋ 行业背景

　　今天，以TCP/IP协议族为基础的Internet网络为我们提供了信息共享的平台。得益于TCP/IP的开放互连特性，越来越多的通信网络及智能设备接入到Internet。

 

　　随着现代工业与科技的进步与发展，工业控制领域的网络化，分布式的特点越来越明显，需求与日俱增。工业控制从传统的现场控制逐步发展到了远程监控模式，强大的Internet和日趋成熟的数据通信技术使距离不再成为一种制约，工业控制网络因此得到了延伸。

　　而以4G/5G为技术支撑的无线数据运营网络为工业数据传输领域提供了一个可靠的数据通道。利用其无线接入、与Internet连接、数据传输率较高的特点，已经可以实现工业领域的远程数据传输，完成工业远程控制的网络化。

 

　　目前在中国，以4G/5G技术为承载，为其用户提供语音及数据据服务。随着无线通讯技术的发展，4G/5G产品在数据传输领域的应用越来越广泛，尤其是4G/5G通讯模块的出现，更加速了这种应用的发展。北京东用科技依据多年的无线技术领域经验，针对当今工业领域出现的特点与需求，为工业用户开发了基于TCP/IP网络及4G/5G网络的ORB305系列产品。ORB305系列产品具有宽温工作、宽电压供电，可靠性高，对工业环境的适应性好，易于安装，易于维护等特点。能够为客户提供高速、永远在线、数据的透明传输，完全能够满足行业数据采集传输和监控的需要，可广泛应用于工业自动化行业。

 

　　▋ 方案设计依据

　　安全性和可靠性

　　考虑到水厂自动化控制系统对数据有一定的特殊需求，在整个系统设计中要充分考虑到数据的安全问题，在设备的选型上着重衡量设备的可靠性，以确保整个系统安全、可靠运行。

　　技术先进性和实用性

　　保证满足水厂用户应用的同时，又要体现出无线网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来，充分考虑无线网络应用的现状和未来的发展趋势。

　　灵活性和可扩展性

　　根据水厂用户未来应用的需要和变化，应具备充分的接入能力和可扩展性，包括多种接入方式的提供和接入的可扩展性，带宽的扩展与速率的平滑升级以及处理能力的可扩展性，最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。

　　可管理性

　　考虑到水厂用户下端设备分布比较分散，维护困难程度比较大，方案采用集中管理的网络架构，实时监测设备的运行状态，并可通过大型设备监控中心对下位机进行远程设置。

　　兼容性和经济性

　　兼容性，能够最大限度地保证网络现有各种计算机软、硬件资源的可用性和连续性；经济性，在充分利用现有资源的情况下，最大限度地降低网络系统的总体投资。有计划、有步骤地实施，在保证网络整体性能的前提下，充分利用现有的网络设备或做必要的升级。

　   ▋ 无线监测方案

　　3.1网络拓扑

 

　　●方案说明

　　3.2.1 ORB305无线路由器工作方式

　　ORB305无线路由器集成了232/485串口及以太网口，可以同时接收串口和网络数据，并将数据通过通过无线网络传输。

　　3.2.2数据业务的传输

　　现场PLC通过网口或232/485串口和ORB305路由器连接，使用透明传输的方式，将采集到的水位、压力等数据交由无线路由器转发至数据中心服务器，由中心服务器分析处理采集到的各数据值。以此来判断现场的数据状态，降低故障率，缩短检修时间，提高服务水平。

　　3.2.3视频业务的传输

　　摄像头通过POE网口和路由器连接，摄像头将现场的视频图像保存在本地，当中心想要查看现场环境或图像时，在视频服务器中选择想要监控的现场，则摄像头将视频数据通过无线路由器传输到中心的视频服务器。

 

　　3.3方案特点

　　无人值守

　　监控现场网络无人值守，4G无线工业路由器7*24小时在线。保证现场现场数据实时采集。

　　链路保持机制

　　工业无线路由器具备链路自愈自恢复特性，保证水利现场监测到数据传输的稳定性。

　　扩展灵活

　　监控现场网络接入无需运营商布线，4G/5G无线工业路由器通过遍布全球的4G/5G网络快速接入网络，具备快速组网、灵活组网、便于维护等特性。使得水利监测现场能够更加灵活扩展。

　　方便安装

　　4G无线工业路由器使用工业端子连接电源方式，尺寸小便于现场安装工作。

　　网络安全性

　　4G无线工业路由器集成多层次安全功能，用户无需另购其他网络安全设备。保证数据传输的安全性。

　　提高资源的利用率，监测中心维护人员可通过远程方式及时了解到各个现场的运行情况以及使用情况等信息，从而为资源的利用提供了宝贵的数据信息。

　　3.4工程所需设备

　　（1）监控现场

 

　　●IPC:

　　连接以太网口，采集并存储视频数据

　　●ORB305：

　　连接运营商4G/5G网络，使调度中心端能够与现场下端PLC及IPC通讯。

　　●SIM卡：

　　用于4G/5G路由器连接到运营商网络。

　　（2）远程监控中心

 

　　●公网IP:

　　无线数据接入使用

　　●数据检测服务器

　　组态软件或其他应用程序，用于收集监测水厂数据。

　　●视频服务器：

　　用于视频和图像数据的接收。

　　●PC/服务器：

　　硬件设备，用于运行组态软件或视频服务器

　   ▋ 方案产品

　　ORB305无线路由器

　　DIN导轨安装，工业级无线路由器

　　ORB305无线路由器，是一款支持DIN导轨安装的工业无线路由器，采用4G高速无线网络作为数据承载网络，为远程设备和站点之间的联网提供安全高速的无线连接。无论身在何处，您的设备都可以借助4G/5G网络快速接入互联网。

　　ORB305无线路由器满足工业用户的需求，功耗低，操作温度可达-25℃~70℃，尺寸小，重量轻，支持DIN导轨安装，EMC指标严格，便于应用在严苛、狭小的工业环境中，是工业应用的理想选择。

　　ORB305无线路由器同时具有VPN功能，使设备数据在安全的IPSec隧道中传输，防止了数据被访问和篡改，提供了网络应用更高的安全性。

　　产品规格

 

　　软件规格