Разработка прототипа платформы мониторинга промышленного оборудования, состоящего из модуля сбора данных и аналитического модуля

Цель - разработка прототипа платформы мониторинга промышленного оборудования, состоящего из модуля сбора данных и аналитического модуля. В результате выполнения поставленных задач разработаны два программных модуля, каждый состоит из базы данных, исполняемого серверного приложения и обеспечивает выполнение своих функций в определенных техническим заданием аппаратных устройствах, разработаны драйверы для промышленного оборудования, работающего по протоколам Modbus и устройств с числовым программным управлением. Модуль сбора данных получает аналоговые, дискретные, цифровые данные и текстовые строки, аналитический модуль на основе полученных данных строит графики, выводит табличные значения и настраиваемые выгрузки. Выполняет следующие функции: - прием первичных данных с технологического оборудования; - систематизация и хранение первичных данных; - накопление и резервирование данных при отсутствии подключения к сети интернет, для последующей пакетной передачи; - преобразование входящих сигналов в цифровые данные. Входные обрабатываемые сигналы: - аналоговые; - дискретные; - цифровые; - текстовые сроки. Разработаны программные интерфейсы обмена данными между модулями. Клиентское приложение аналитического модуля реализовано в виде веб-браузерного приложения, что позволяет пользователю видеть данные о работе промышленного оборудования, а также аналитические данные и переменные в режиме онлайн. Функции аналитического модуля: - прием прочих данных с внешних информационных систем; - формирование на основе входных данных с модуля сбора группы показателей эффективности использования оборудования - формирование аналитических данных; - визуализация аналитических данных посредством графического веб-интерфейса; - передача аналитических данных во внешние информационные системы. Отображаемые в клиентском приложении данные могут быть выгружены в виде отчетов на электронный адрес, в иные внешние информационные системы. Реализованные параметры платформы: - наличие группы запрограммированных аналитических показателей эффективности работы промышленного оборудования, состоящей более чем из 20 показателей, более 5 различных графиков; - возможность формирования любых аналитических показателей и графиков на основе хранимых данных - поддержка клиентским веб-приложением современных веб-браузеров и мобильных устройств. - время отклика сервера не более 0,5 секунд; - обновление данных в клиентском приложении происходит в режиме онлайн; - быстродействие: не менее 3998 запросов к датчику в секунду, максимальные значения: 6796600 запросов к датчикам в секунду, что позволяет одновременно опрашивать до 100 единиц оборудования. Для опроса более 100 единиц потребуется устанавливать второй сервер с дополнительным модулем сбора данных. По итогам проведения работ первого года по проекту получен программный продукт-платформа, который подлежит дальнейшему развитию в части реализации задач следующих этапов проведения НИОКР. Текущая версия платформы позволяет реализовать основные функции мониторинга работы технологического оборудования на предприятиях промышленности и может быть внедрена по техническим заданиям заказчика. Последующие работы по проекту не повлияют на статус возможных в настоящее время внедрений, и результат проведения дальнейших НИОКР будет дополнять внедренные клиентские решения в режиме плановых обновлений. Область применения - предприятия обрабатывающей промышленности. Значимость проведенной работы состоит в расширении арсенала программных средств, доступных предприятиям реального сектора в решении задач цифровизации производства. В дальнейшем создаваемая по проекту программная платформа помимо функций непосредственно мониторинга и расчета показателей эффективности, уже реализованных, сможет функционировать в режиме глубокой интеграции в бизнес-процессы - в т.ч. осуществлять расчет оптимального плана производства, прогноз состояния и загруженности оборудования, интегрироваться с интерфейсами и устройствами ввода - вывода данных непосредственно на производственном участке операторами и руководителями. В рамках проекта подготовлена и направлена заявка в Федеральный институт прав собственности на регистрацию программы для ЭВМ «Платформа IoT-мониторинга работы промышленного производства». Номер заявки 2021610508, от 19.01.2021. Полученные результаты соответствуют поставленных задачам и цели работы, работа выполнена в соответствии с техническим заданием и календарным планом. В целом можно признать работы, выполненные в рамках настоящего проекта, логически законченными; задачи, поставленные настоящим проектом, выполненными, а цель достигнутой.