工业网络工业物联网工业互联网技术实验室建设方案.docx

工业网络-工业物联网-工业互联网技术试验室建设方案目录1 工业网络-工业物联网-工业互联网技术试骁室-3-1.1 息体规划J1.1.7.-3-1.2 试验设备-4-1.2.1 1产品简介-4-1.2.2 产品形态-4-1.2.3 产品功能-6-1.2.4 产品杵姓-9-1.2.5 产品许鲫-20-1.2.6 真训项目-36-1工业网络-工业物联网-工业互联网技术试验室1.1 总体规划工业网络-工业物联网-工业互联网技术试舲室重要用于对智能传感与测试技术、工业网络技术、工业物联网技术应用、工业互联网技术应用等关彼课程的知识点学习.可以服务于有关误程的试舲和实训需求。关键课程重要针对学科基础技术的培养，掌握对智能传感与测试技术、工业网络技术、工业物联网技术应用、工业互联网技术应用的配置，维护和开发，接入等知识。关键课程采用全模块化的教学产品进行试脸，具有优良的教学试验特性：全模块化苗J设计、开放式的硬件接D、开源的试骁代码、完整的教学春源、贴心的售后服务。1.2 试验设备1.2.1 产品筒介工业物联网实训平台(ZC-IwsP1.at)是一敖工业物联网琮合教学实训平台，包括了完整的工业物联网架构，包括：感知设备、执行机构、无线传感网络、有线传感网络、工业主控机构、工业物联网云平台、工业大数据分析平台。工业物联网实训平台使用了工业物联网、嵌入式、大数据.移动应用、人工智能等新兴技术，同步内置工业互联云平台，为高校有关学科专业升级和改革提供教学、试脸和科研支撑。工业物联网实训平台可以满足工业互联网的教学、实训课程需求，包括：物联网短距离无故通信上物联网长距离无线通信、工业物联网、工业自动化控制、物联网应用技术讥夕机悬视觉技术等。1.2.2 产品形态工业物联网实训平台构造上使用工业铝型材和冷轧钢板，面板采用网孔板设计。孔板通过或枪分割成的宫格构造，以便装卸非常适合迅速多次的实践教学，非常灵活以便,在满足理论和试脸教学的同步,还可以进行琮合布线等拆装操作,试脸平台支持多名学生同步操作和学习。产品尺寸上,工业物联网实训平台高1705,宽140cm°外观形态产整尺寸1.M170cm;2.宽的140cm;产品外现1.«：可I1.ID京H2.HM：B8.SMB.AhB立a:Xs机.4M.en显示设备1.«»2.1.BD点隆正（MB主控设备1. XfiV1.;2. 0门子汽C1.2.3 产品功能工业物联网实训平台提供三层架构的软硬件贡源，包括：设备层、平台层、应用层,为有关教学提供配套的教学、试验、实训资源。所有硬件和教学资源全部开源开放，提供线上线下教学，锻课视频等教学资源，让教学更轻松,项目开发更轻易，售后服务更便捷。工业物联网实训平台OQoUCr设备展:工业物联网实训平台设备层重要包括五个单元：工业主控监控单元、工业滑台加工单元、车间环境监控单元、工业原料传送单元、厂区环境监测单元。工业主控代控单元：实训平台提供完整的主控监控单元，包括：工控主机'工控P1.C.远程IO模块、HM1.工控屏、高清球机、CAN网关：所有工业组件采用可拆卸式安装，预留接线接口和编程接D.工业滑台加工单元：清台加工单元，基于步进电机的滑台构造，实现工件模拟位移加工；在加工过程中,通过行程.限位、原点传感器，实现时滑台位置的感知和限定；通过激光测距、红外测温、编码测度等，对工件进行生产加工实时监测。率同环境胜控单元：车间环境监控单元，重要用以对生产车间的工作环境进行是感知和控制；监控单元采用有线传感网络的通信方式，保证明时性和可靠性。工业原料传送单元：工业原料传送单元以直流电机传送带为关键,可以模拟工件原材料在传送带上运动的状况和状杰；在运动过程中，通过颜色传感器、靠近开关、光电反射等数字量10输出型传感器对原材料的材质、教学等进行实时监控；通过热敏电阻、霍尔电流传感器等模拟量输出型传感器对传送带系统的运行状况进行监控。厂区环境置测单元：厂区环境监视基于无线技术，构建无线传感网络。基于无线传感网络技术和传感器技术，无线节点将传感器测量的厂区环境的数据发回实训平台；通过云推送服务，将物联网数据发到云端.实现云端存储和远程读取。 平台层：智能制造实训平台平台层基于工业互联云平台技术，提供数据的处理、运维、计算和决谯，包括三大单元：工业互联云平台、多冰议工业网通、高性能边缘计算。工史更云平合：实训平台提供若于工业互联云平台技术的智云物联数据中间件平台，支持海量工业数据的接入、分类存储、数据决谯、数据分析及数据挖掘。多协议工业网通：实训平台内置多网协议网关服务，为工业异构网络提供认证服务、数据接入、地址解析、数据推送和网络配置等服务,通过VQTT数据服务与工业互联云平台通信。高性能边缘计算：实训平台集成高性能NPUA1.计算单元，可以在当地运行神经网络模型，提供机悬视觉等A1.人工智能算法应用。 应用层：智能制造实训平台应用层提供丰富的互联网和大数据应用，支持远程异地使用，包括三大单元：可视化运维应用、工业互联网应用、大数据分析应用。可视化运维应用：采用H5可视化图表进行生产数据的直观展现和控制，可以实时进行数据的更新和预警。工业互联网应用：基于工业互联网新思维设计B勺工业互联网应用。大数,分析皮用：基于工业云平台存储的海量工业数据，通过大数据分析和推断，为管理人员提供生产根据,为运维人员提供初期的技警和预测。 课程费深：智能制造实训平台提供企业级教材和有关教学资源，可以完成工业自动化控制、物联网应用技术、机器视觉技术、物联网通信技术、物联网综合设计等课程的试驶和实训需求。1.2.4产品将性工业互联网之橇架智能制迨实训平台果用全新的工业互联网四层架构设计，将物联网、人工智能、大数据、移动应用等技术应用到老式生产制造过程中。，联网通信实训平台提供多协议网关实现多种异构网络的互影互通，并最终与工业云平台进行数据交互.网关内置智联网多网防议网关服务，通过VQTT数据服务与工业互联云平台通信。针对工业现场的不一样应用场景，不仅支持P1.C、ModbUs、RS485、RS232、Profinet等老式有线网络的数据接入，同步可接入ZigBee、1.oRa.NBToT、Wi-Fi、1.TE等无线传感网数据，为异构网络提供认证服务、数据接入、地址解析、数据推送和网络配置等服务。n®网云碎I支持智总云轻量级物联网通信协议，不仅支持P1.C.Modbus.RS485.RS232.EtheEet等老式有线网络的数据接入，同步可接入ZigBee、1.ORa、NB-IoT、Wi-Fi、1.TE等无线传感网数据，提供传感网与互联网云数据中心的接入服务，可以容纳多种协议原则，同步支持多达1000+个节点B勺接入；梃供当地数务消息推送即时通讯协议，支持顾客应用的当地服务的探测，可以实现内外网服务的自动切换功能（在外地通过外网对设备进行远程控制，在内网自动切换到内网当地控制）：支持多客户谓的同步接入，可以实现消息的同步更新与传播（当设备状态发生变化，多种客户洪可以同步更新设备状态；某个客户端控制设备状态发生变化，其他客户谓也会同步收到消息更新设备状态）：支持项目ID/KEY设置，可以二维码扫描自动录入，提供数据中心的服务接入,包括数据推送服务和数据存储服务，可以自定义数据中心服务地址，提供多网协议网关配式工具；/集成工业云中间件及务.提供工业网络数据解析服务，长短地址媛存服务，MQTT推送服务,提供基于JSON格式B勺通信数据包服务，能置服务提供内外网数据切接，二雄码添加1D/KEY授权。工业云平台实训平台提供基于工业互联云平台技术的智云物联数为中间件平台,支持海量工业数据的接入.分类存楮.数据决饿、数据分析及数据挖抠，重要软件功能模块包括：消息推送、数据存储、数据分析、触发逻辑、应用数据、位置服务、短信通知、视频传播OZCIoud畀*<A用呼弄*XbSendcHM用户口务在件平台/消息推送：提供传感实时数据、执行控制命令、地理位置信息、SMS短信消息等数据消息实时连接推送服务,数据存储：提供数据云服务,支持查询历史传感器数据，通过可视化图表/曲线/仪表来展示/触发遗辑：莱辑曳杂的控制逆转，可以实现：数据更新、设备状态查询、定时硬件系统控制、定时发送短消息、根裾多种变学触发某个复杂控制方略实现系统复杂控制等等开放/应用数裾：提供私有的数据鹿使用权限,实现多客户端间共享的私有数据进行存储、查询和使用/摄像监控：支持摄像头视频果集、拍照、录制，可以远程控制云台转动，实现摄像头360度移动侦测/GPS/GSM：提供GPS位置定位服务，GSM短信通知服务/开放接口：底层硬件数揖接口及上层数据服务接口完全开放可视化应用实训平台枭用最新的H5可视化应用技术，实现工厂全局数得B勺监控和管理。基于工业云平台，可视化应用可以进行直观的图表进行动态的数据展示和实时更新，同步支持远程异地进行监控和管理。同步工业云平台海量存储的工业历史数据为大数据分析和决策提供了充分了数据，为智能生产和柔性生产提供参照根据。有线无线异构短网工业物联网实训平台是一种真正的物联网实训平台，箕在通信方式上,既有老式时无线传感网络组网通信，又有工业有线传感网络通信；是一种多种异构网络混合组网的实训平台。无线传C3fj)wZigDee假工事六M值MR一网无故*H络Wi-Fi局掌烟瘠,无歧一有线传JgggggXSSSF)odbu8TCP/IPn第同世界佻S石.标M广史的遁信协长Profinet代基干工殳以入双檀木的白培幺线Modbus工士界通用行信三WTWXR<ftS485I1.oRa©NB-IoT4G通感网络NB-IOT构于网络的ITE*速飨*网第于迈¾Ti1.1.CANopen咽CAN>Open于CAN总施接口的I数字o通过耳状态品为模拟o蠲Hit前值无线传感网络工业物联网实训平台支持ZigBee、WiFi、B1.E三种姮距离无线通信技术和1.oRa、NB-IOT、1.TE3种长距褥无线传感网络通信技术，实训平台可同步使用其中一种或数种无线传感网络进行组网通信。无线传感网络工业物联网实训平台使用了TCP/IP,profinet,CAN-Open.MODBUS.数字量10、模拟矍IO共六种工业有线传感网络通信技术平台网络拓扑图下图为物联网实训平台的网络拓扑图，不一样的颜色的线表达不一样的通信协议。工业物联网实训平台拓扑结构图人工着能技术落地人工智能与工业的融合，本质上是处理制造业设计、研发、生产、经营、管理、决筑种的关融效率问题，通过数据智铉、技术集成、平台智能全面提高生产效率。智能制造实训平台在生产的过程中，提供视觉、语音、机械臂智能、大数据分析等实训内容。智能视觉采用智能视觉技术，实现工业生产中的动态任务调配、缺陷分拣、将确定位、目标识别等任务。智能制造中经典的机器视觉系统如下图所示：控制机构由光控电路控制的光学镜头在光源下获取目标图像，经传感器于信号