基于MQTT協(xié)議的城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉佳

摘 要：伴隨著城市化的快速發(fā)展，當(dāng)前供水監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但這些供水監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)成為了信息孤島，水務(wù)部門(mén)難以進(jìn)行水資源的有效調(diào)度。為此使用MQTT協(xié)議設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于水務(wù)監(jiān)管的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將原先不同區(qū)域內(nèi)各自封閉的工業(yè)控制系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)有效融合，并開(kāi)發(fā)了OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。通過(guò)軟件或硬件形式的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表虛擬在工業(yè)云上，組成云上的設(shè)備池，依靠虛擬的設(shè)備池實(shí)現(xiàn)了基于B/S架構(gòu)的云組態(tài)。系統(tǒng)還開(kāi)發(fā)了工業(yè)APP和基于WebSocket的網(wǎng)頁(yè)人機(jī)界面，方便高層管理人員和現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用。為了應(yīng)對(duì)日益凸顯的工業(yè)信息安全問(wèn)題，系統(tǒng)在設(shè)備入網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫孢M(jìn)行了安全設(shè)計(jì)，通過(guò)使用白名單鑒權(quán)和數(shù)據(jù)AES加密校驗(yàn)等方式確保工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

關(guān)鍵詞：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng);MQTT;供水監(jiān)控;協(xié)議網(wǎng)關(guān);B/S架構(gòu);WebSocket

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2019）06-00-03

0 引 言

“中國(guó)制造2025”計(jì)劃對(duì)新時(shí)期我國(guó)工業(yè)發(fā)展的方向提出了明確規(guī)劃，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)等高端工業(yè)軟件核心技術(shù)成為今后研發(fā)和投資的重點(diǎn)[1]。經(jīng)過(guò)多年的快速發(fā)展，城市自來(lái)水設(shè)施有了長(zhǎng)足進(jìn)步，水務(wù)部門(mén)的供水監(jiān)控系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。但是這些監(jiān)控系統(tǒng)信息化程度不高，水務(wù)部門(mén)與下級(jí)水廠(chǎng)之間的數(shù)據(jù)集成度不夠，各下級(jí)水廠(chǎng)和水站遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)大多以信息孤島的形式存在，難于實(shí)現(xiàn)水資源的有效調(diào)度，導(dǎo)致人口密集的城區(qū)間斷性停水的情況時(shí)有發(fā)生。供水工程是社會(huì)民生保障的重要一環(huán)，使用先進(jìn)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)云平臺(tái)技術(shù)對(duì)水務(wù)部門(mén)的供水監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，對(duì)水資源高效利用和居民用水安全保障而言有著迫切的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以認(rèn)為是企業(yè)中與生產(chǎn)相關(guān)的傳感器、設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的連接，它實(shí)現(xiàn)了物與物、物與人的相連，達(dá)到企業(yè)信息和資源的高效利用，最終實(shí)現(xiàn)智能制造[3]。當(dāng)前供水監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）系統(tǒng)，這是以計(jì)算機(jī)為核心的過(guò)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。在SCADA系統(tǒng)中也有與物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)似的“感知”概念，但由于其內(nèi)部大多采用封閉的工業(yè)協(xié)議，造成這種“感知”僅限于控制系統(tǒng)內(nèi)部，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部信息孤島的形成。SCADA系統(tǒng)最初以主機(jī)控制系統(tǒng)的形式誕生，經(jīng)過(guò)了基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和基于TCP/IP以太網(wǎng)的發(fā)展歷程，業(yè)界公認(rèn)SCADA系統(tǒng)今后的發(fā)展方向是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)[4]，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳遞方式和系統(tǒng)軟硬件組成將發(fā)生巨大變化。為了解決水務(wù)部門(mén)面臨的信息難于融合、水資源調(diào)度低效的問(wèn)題，本文基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)、建設(shè)了一套面向水務(wù)監(jiān)管的供水監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議使得原先自成一體的封閉的工業(yè)控制系統(tǒng)在確?？刂坪蛿?shù)據(jù)安全的前提下具備了開(kāi)放性。同時(shí)，針對(duì)水務(wù)部門(mén)資金有限的實(shí)際情況，依靠物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的優(yōu)勢(shì)，把上層系統(tǒng)建立在工業(yè)云平臺(tái)上，將SCADA系統(tǒng)中采用的基于桌面的組態(tài)變?yōu)榱嘶谠朴?jì)算的B/S云組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了上層系統(tǒng)的公有云托管，避免了自行建設(shè)和運(yùn)維數(shù)據(jù)中心的高額投入。憑借上述技術(shù)的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)了水務(wù)部門(mén)不同層級(jí)之間的信息融合和供水資源的高效調(diào)度。

1 MQTT簡(jiǎn)介

MQTT協(xié)議的全稱(chēng)為消息隊(duì)列遙測(cè)協(xié)議，由IBM公司于1999年提出，它是工作在TCP協(xié)議之上的基于發(fā)布/訂閱模式的輕量型協(xié)議，它在設(shè)計(jì)之初就充分考慮了控制器內(nèi)存有限、網(wǎng)絡(luò)帶寬低以及網(wǎng)絡(luò)不可靠情況下的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)M2M（Machine to Machine）架構(gòu)的理想選擇[5]。

由于采用發(fā)布/訂閱模式，MQTT協(xié)議解除了通信雙方應(yīng)用程序間的耦合，規(guī)定了三種發(fā)布QoS（服務(wù)質(zhì)量等級(jí)）：“最多一次”“至少一次”“只有一次”[6]，發(fā)布方可以根據(jù)發(fā)布消息的重要程度進(jìn)行合理選擇，以達(dá)到滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求下的協(xié)議交換最小化，從而降低網(wǎng)絡(luò)流量。

在MQTT協(xié)議中一次采集或控制數(shù)據(jù)的傳遞過(guò)程通常涉及三個(gè)對(duì)象，分別是發(fā)布者、訂閱者和代理。圖1所示為MQTT協(xié)議的工作原理圖[7]，圖中客戶(hù)端A作為訂閱者，客戶(hù)端B作為發(fā)布者?？蛻?hù)端A和B都需憑授權(quán)的登錄信息與代理取得連接。客戶(hù)端A首先向代理提出訂閱特定主題的請(qǐng)求，在接收到代理的請(qǐng)求確認(rèn)回復(fù)后進(jìn)入訂閱狀態(tài)。客戶(hù)端B一旦發(fā)送客戶(hù)端A所請(qǐng)求的主題給代理后，代理會(huì)把包含這條主題的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶(hù)端A，完成一次消息傳遞?？蛻?hù)端A和B可同時(shí)作為某個(gè)特定主題的發(fā)布者或訂閱者。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述

2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2為面向全流程監(jiān)管的城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)形式引入了MQTT云代理、B/S云組態(tài)軟件和視頻云等新技術(shù)。水務(wù)集團(tuán)不再建立傳統(tǒng)意義上的監(jiān)控中心，也不再作為唯一的服務(wù)端維護(hù)方和數(shù)據(jù)匯總方向用戶(hù)提供數(shù)據(jù)。水務(wù)集團(tuán)信息中心、企業(yè)用戶(hù)群、水廠(chǎng)和無(wú)人值守監(jiān)控點(diǎn)作為MQTT Client端與工業(yè)云平臺(tái)上的應(yīng)用軟件通信，構(gòu)造物與物、端與端相連的網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中任何一方都可作為發(fā)布者向特定對(duì)象發(fā)布采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或命令消息，也可作為接收者接收特定對(duì)象發(fā)來(lái)的控制指令或狀態(tài)數(shù)據(jù)。水廠(chǎng)建有獨(dú)立的SCADA系統(tǒng)以監(jiān)控廠(chǎng)區(qū)內(nèi)抽水、加壓泵站、電力系統(tǒng)等的工作。水廠(chǎng)SCADA系統(tǒng)的核心是部署于工控機(jī)上的SCADA軟件及其數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)獲取子站的狀態(tài)數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)水廠(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)改造，在不改變現(xiàn)有控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，在水廠(chǎng)部署OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)協(xié)議與MQTT協(xié)議的雙向互轉(zhuǎn)，將水廠(chǎng)SCADA軟件變?yōu)镸QTT客戶(hù)端與MQTT物聯(lián)網(wǎng)云代理連接。協(xié)議網(wǎng)關(guān)以軟件形式存在，可獨(dú)立部署在硬件服務(wù)器上，也可與原SCADA軟件一同安裝在水廠(chǎng)工控機(jī)上。

對(duì)于通過(guò)控制柜控制的無(wú)人值守監(jiān)控點(diǎn)，如水源井或二次加壓泵站，由于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有部署工控機(jī)和SCADA軟件，因此可選擇在現(xiàn)場(chǎng)的控制柜內(nèi)加裝物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)串行接口或以太網(wǎng)與控制柜內(nèi)的控制器通信，把控制柜變?yōu)镸QTT客戶(hù)端與MQTT物聯(lián)網(wǎng)云代理進(jìn)行有線(xiàn)或包括4G/3G/GPRS在內(nèi)的無(wú)線(xiàn)連接。當(dāng)水務(wù)部門(mén)管轄的全部水廠(chǎng)和無(wú)人值守監(jiān)控點(diǎn)都以MQTT客戶(hù)端的形式登錄工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的全部控制器、設(shè)備和儀表都被加入到一個(gè)設(shè)備池，池中每一個(gè)對(duì)象的DI（開(kāi)關(guān)量輸入）量、DO（開(kāi)關(guān)量輸出）量、AI（模擬量輸入）量、AO（模擬量輸出）量都被虛擬為一條數(shù)據(jù)標(biāo)簽。在此基礎(chǔ)上可以在工業(yè)云平臺(tái)上構(gòu)建基于B/S架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)云組態(tài)。云組態(tài)軟件作為中間件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、設(shè)備管理、報(bào)表管理、報(bào)警管理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢(xún)等SCADA軟件應(yīng)有的全部功能，并以SOA（面向服務(wù)）的形式向需求方提供。通過(guò)改造現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭為網(wǎng)絡(luò)攝像頭或改造視頻服務(wù)器將視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為云視頻系統(tǒng)，就可集成現(xiàn)場(chǎng)視頻與云組態(tài)軟件，用戶(hù)將在同一個(gè)頁(yè)面上集中顯示，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和調(diào)度，提高決策的現(xiàn)場(chǎng)感知效果。

企業(yè)用戶(hù)群包含水務(wù)集團(tuán)調(diào)度部門(mén)、水廠(chǎng)管理部門(mén)、現(xiàn)場(chǎng)操作員等不同層級(jí)的系統(tǒng)使用者，將Web網(wǎng)頁(yè)和APP作為使用者的操作界面。對(duì)于Web網(wǎng)頁(yè)而言，使用WebSocket技術(shù)便可實(shí)現(xiàn)MQTT客戶(hù)端，而工業(yè)APP集成MQTT客戶(hù)端則實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)對(duì)設(shè)備池中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的直接訪(fǎng)問(wèn)，有助于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理扁平化，體現(xiàn)出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。

2.2 身份標(biāo)識(shí)與安全機(jī)制設(shè)計(jì)

一旦將包括工控機(jī)和控制器在內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備就面臨被網(wǎng)絡(luò)攻擊的危險(xiǎn)[8]。為了避免上述情況的發(fā)生，系統(tǒng)在通信過(guò)程中對(duì)用戶(hù)和設(shè)備的身份標(biāo)識(shí)、權(quán)限管理和數(shù)據(jù)傳輸安全進(jìn)行了設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用分級(jí)的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)通信對(duì)象進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)，例如：“部門(mén)/區(qū)域/設(shè)備編號(hào)”或“部門(mén)/類(lèi)別/人員編號(hào)”，每個(gè)對(duì)象都擁有唯一的編號(hào)。MQTT消息負(fù)載的部分交由開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)，本文使用JSON文本格式的形式設(shè)計(jì)了消息負(fù)載中的通信協(xié)議，規(guī)定消息發(fā)送方需要將自己的身份標(biāo)識(shí)寫(xiě)在JSON文本中，以供接收方識(shí)別。在安全機(jī)制方面，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了如下功能：

（1）OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都有鑒權(quán)功能，使用白名單機(jī)制對(duì)消息發(fā)送方的身份進(jìn)行識(shí)別。接收方判斷對(duì)方的身份是否在自己的白名單中，是否有足夠的權(quán)限操作設(shè)備，如果消息中不包含身份信息則消息將被丟棄。

（2）消息文本不采用明文形式傳遞，消息文本均通過(guò)AES方式加密后發(fā)送[9-10]。接收方會(huì)對(duì)消息進(jìn)行解密和校驗(yàn)，確保消息來(lái)源可靠，如果發(fā)現(xiàn)有偽造的數(shù)據(jù)，則會(huì)生成日志記錄，同時(shí)把該記錄發(fā)送給云組態(tài)軟件，組態(tài)軟件將其記錄到日志數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通知相關(guān)人員處理。

3 OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

OPC（OLE for Process Control）為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了連接，其是基于桌面的組態(tài)軟件的核心技術(shù)。組態(tài)軟件廠(chǎng)商通常在組態(tài)軟件中集成OPC服務(wù)器，方便其他軟件獲取組態(tài)軟件中包含的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制中的數(shù)據(jù)。由于OPC接口的存在，就可在不改變現(xiàn)場(chǎng)控制結(jié)構(gòu)的情況下通過(guò)協(xié)議翻譯的方式將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，為此本文以軟件的形式開(kāi)發(fā)了OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)。

協(xié)議網(wǎng)關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)了OPC協(xié)議和MQTT協(xié)議的相互轉(zhuǎn)化，集成了OPC客戶(hù)端和MQTT客戶(hù)端。采用OPC DA規(guī)范進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。OPC DA規(guī)范中定義了三種對(duì)象，分別為OpcServer，OpcGroup，OpcItem，即一個(gè)OpcServer可以包含多個(gè)OpcGroup，一個(gè)OpcGroup可以包含多個(gè)OpcItem。通常以O(shè)pcGroup為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作。在過(guò)程控制的實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)OpcGroup通常為一個(gè)設(shè)備的控制器，其中OpcItem為設(shè)備的某一個(gè)特定寄存器的值。協(xié)議網(wǎng)關(guān)軟件采用面向?qū)ο缶幊痰姆绞剑瑢PC中的三類(lèi)對(duì)象轉(zhuǎn)化為虛擬設(shè)備的屬性，如圖3所示，根據(jù)OpcItem所代表的物理量的不同轉(zhuǎn)化為DI量、DO量、AI量、AO量，并且使用JSON格式文本對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)和屬性進(jìn)行描述。對(duì)設(shè)備OPC Server實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的每一次讀寫(xiě)和重新使用JSON描述便實(shí)現(xiàn)了MQTT協(xié)議中消息負(fù)載的內(nèi)容。

由圖4可知，將OPC/MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)作為MQTT Client與工業(yè)云平臺(tái)上的MQTT代理連接，發(fā)布和訂閱相關(guān)主題數(shù)據(jù)。用戶(hù)方的瀏覽器和工業(yè)APP可通過(guò)WebSocket方式作為MQTT Client與MQTT的代理連接。系統(tǒng)通過(guò)MQTT代理的消息轉(zhuǎn)發(fā)和協(xié)議網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的云上虛擬，為B/S云組態(tài)軟件的實(shí)現(xiàn)夯實(shí)了基礎(chǔ)。

4 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

對(duì)于除水廠(chǎng)以外的遠(yuǎn)程監(jiān)控站點(diǎn)，例如水源井監(jiān)控點(diǎn)和二次泵站監(jiān)控點(diǎn)等現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有工控機(jī)和SCADA軟件的監(jiān)控點(diǎn)可以使用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)通常使用DTU、串口服務(wù)器、3G/4G路由器將PLC或數(shù)字儀表接入互聯(lián)網(wǎng)。本文使用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將現(xiàn)場(chǎng)控制器接入物聯(lián)網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換，將PLC和傳感器數(shù)據(jù)采用MQTT協(xié)議形式上發(fā)給工業(yè)云平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在現(xiàn)場(chǎng)的連接方式如圖5所示，通過(guò)串口或網(wǎng)絡(luò)、電控柜中的控制器連接。與DTU、串口服務(wù)器只透?jìng)鲾?shù)據(jù)的不同之處在于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采用邊緣計(jì)算的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，分擔(dān)部分組態(tài)軟件的功能，從而減輕云上的計(jì)算量。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能：MQTT協(xié)議與工控協(xié)議的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了Modbus RTU/TCP協(xié)議與MQTT協(xié)議的轉(zhuǎn)換，同時(shí)還將作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上的一個(gè)站點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn);在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上配置監(jiān)測(cè)值的上下限，發(fā)生超限時(shí)將生成的MQTT協(xié)議格式報(bào)警消息推送給相關(guān)人員;采用白名單機(jī)制對(duì)訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備的用戶(hù)進(jìn)行鑒權(quán)，遇到網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)生成日志并上報(bào);使用AES加密算法對(duì)消息進(jìn)行加解密和校驗(yàn)，確保消息真實(shí)可信。

本文開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)處理器選用TI出品的AM3352芯片，主頻為1 GHz，集成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)選用Linux作為操作系統(tǒng)，合理對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪，以確保運(yùn)算的高效性。

5 工業(yè)APP設(shè)計(jì)

工業(yè)控制系統(tǒng)通常選用觸摸屏、工程師站作為系統(tǒng)的人機(jī)界面，信息局限在部分操作員手中，因此難以滿(mǎn)足用戶(hù)移動(dòng)辦公的需求。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具備良好的開(kāi)放性，能夠很好地支持遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。本文面向水務(wù)部門(mén)定制了工業(yè)APP，供管理人員和操作人員使用，通過(guò)MQTT協(xié)議使企業(yè)內(nèi)的不同人員以各取所需的方式獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，并憑借自身權(quán)限操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。工業(yè)APP可面向管理人員提供數(shù)據(jù)匯總、分析及報(bào)表顯示功能。工業(yè)APP具有人機(jī)交互界面，對(duì)于操作者而言，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被組態(tài)到手機(jī)界面上，同時(shí)工業(yè)APP上集成有視頻云的客戶(hù)端，可將數(shù)據(jù)和圖像同時(shí)顯示，方便操作員了解自己所管理的設(shè)備的實(shí)際工作情況。

6 結(jié) 語(yǔ)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是SCADA系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會(huì)提升工控系統(tǒng)的效能。本文使用MQTT協(xié)議設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套面向水務(wù)部門(mén)全流程監(jiān)管的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，給出了在不改變?cè)锌刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)供水監(jiān)控系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)化技術(shù)路徑和設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)充分發(fā)揮了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，做到水務(wù)部門(mén)內(nèi)物與物、人與物、人與人的互聯(lián)。同時(shí)依靠工業(yè)云平臺(tái)降低了水務(wù)部門(mén)在建設(shè)過(guò)程中的投資。

參 考 文 獻(xiàn)

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