Sissejuhatus UniSCADA-sse – universaalne monitooringu- ja hooldussüsteem ühendatud objektidele

Monitooring on põhikomponent, mida kasutatakse peaaegu kõigi tehniliste süsteemide hooldamisel – alates riigi- või äriinfrastruktuurist kuni teaduskatseteni. Monitooring tähendab, et saame objekilt vastu võtta vajalikke (sensoriga või digitaalselt kättesaadavaid) andmeid ja säilitada neid piiramatu (või piiratud) aja jooksul koos visualiseerimis- ja aruandlusvahenditega, et kogutud andmeid töödelda ja esitada.

Sageli on nii, et paralleelselt monitooringuülesannetega tuleb teatud objekti parameetreid muuta või objekti seadmetele käsklusi saata. Sellist jälgimissüsteemi võib nimetada SCADA-süsteemiks (Supervisory Control and Data Acquisition).

Soovitav on kogutud andmed salvestada ja visualiseerida pilves, kus need on hõlpsasti juurdepääsetavad ja tsentraalselt hallatavad. Mis tahes jagatud ressursi tsentraalne haldamine vähendab kulusid ja aitab tagada tuntud ja ühtse teenusetaseme, võrreldes killustatud ressursihaldusega.

Paljud erinevate andurite või seadmete (sh PV-inverterite ja soojuspumpade) tootjad on loonud oma andmeportaalid, kuhu kliendid saavad salvestada ja visualiseerida oma toodetelt kogutud andmeid. Tavaliselt on nende portaalide kasutamise eest teatud kuu- või aastatasu. Kuid kindlasti pole need saidil ainsad seadmed, kuidas on lood kõigi ülejäänud anduritega? Ja paljud erinevad portaalid, mis sisaldavad vaid murdosa vajalikest andmetest, on ligipääsetavad erinevate kasutajaliideste kaudu, mis kõik on ehitatud individuaalse stiili ja loogikaga.


UniSCADA on tööriist, mille eesmärk on olla universaalne vastus erinevatele vajadustele, olenemata signaali allikast või seadme tootjast. See on välja töötatud Uniflex Systems poolt ning see põhineb peamiselt IT-tööstuses laialdaselt kasutatavatel vabavaralistel komponentidel. Kuid selle asemel, et keskenduda ainult andmetöötluse või võrguga seotud andmetele, saab UniSCADA tõlgendada ja salvestada mis tahes mõõtmisega seotud väärtuste olekut. Erinevus seisneb ka selles, et võrreldes standardse IT-ga seotud süsteemiga, kus kesksüsteem kontrollib saidil asuvaid andmeallikaid, on UniSCADA abil kohalikel süsteemidel kohustus saata oma andmed keskserverisse. See hõlmab ka sidekanali avamist serverisse kõikvõimalikel viisidel (juhtmega kohtvõrk, WiFi, mobiil- või satelliitside). See tähendab ka seda, et sissetulevate ühenduste jaoks ei ole tulemüüridesse (võrguseadmetesse) “aukude tagumine” vajalik.

 

UniSCADA peamised omadused:

  • Andmete salvestamine RRD-failides, eelnevalt määratletud pikkuse ja ajaintervallidega
    • määratletud pikkus (aastates) tähendab, et andmebaas aja jooksul ei kasva.
    • ajavahemikud on andmetöötluse (tavaliselt keskmistamise) perioodid, mis võivad muutuda koos salvestatud andmete vananemisega.
      • hiljutisi andmeid võib salvestada näiteks 5-sekundiliste ajavahemike järel, kuid vanemaid andmeid säilitakse 1-tunniste keskmistena.
      • võimalikud on ka vahepealsed keskmistamise intervallid, nagu 1 minut, 5 minutit ja 15 minutit, et hoida värskeid väärtusi üksikasjalikumalt kättesaadavana, kuid vähendades pikkade aruandlusperioodide andmete kogumahtu.
  • Automaatne andmete visualiseerimine üksikute või rühmitatud diagrammidena koos määratletud grupeerimisega
  • Automaatne oleku visualiseerimine pea igal taustal (pilt või skaleeritav kaart)
    • olek kajastub värvimuutuses (roheline = OK, kollane = hoiatus, punane = kriitiline, oranž = teadmata olek).
    • olek tuletatakse saabunud andmete võrdlemisest lubatud andmevahemikuga või olekust, näiteks sisse- või väljalülitatus, töötamine või peatumine jne.
  • Kuigi UniSCADA kasutajaliidese kõige arenenumad omadused on kasutatavad lauaarvuti brauserites, on nutitelefonide jaoks saadaval ka mobiilse kasutajaliidese versioon. See on optimeeritud valitud andmekanalite komplekti hetkeväärtuste jälgimiseks (UniSCADA-s nimetatakse neid teenusteks) ja seda saab kasutada ka kaugjuhtimisrakendusena.

UniSCADAga seotud oluliseks seadmeks on objektikontroller (ehk gateway), mille ülesandeks on koguda objektilt mistahes tüüpi anduritelt kogu vajalik info koos vajadusel digitaliseerimisega ning edastada see UniSCADA serveritesse. See on ka seade, kus tehakse esimene andmete hindamine koos sellega seotud oleku omistamisega. Paljudel juhtudel on vaja ka mõningaid juhtfunktsioone / näiteks testkeskkonna parameetrite säilitamiseks. Sama kontroller tegeleb ka sellega.

 

Lisaks andurite analoog- või diskreetsignaalidele saab kontroller suhelda teiste andmeallikaseadmetega mõne standardprotokolli, nagu ModbusRTU, ModbusTCP, juhtmega Mbus, traadita Mbus ja syslog kaudu. Üks kontroller suudab saidilt hallata rohkem kui 1000 andmekanalit.


Lisainfo: Uniscada veebileht

Näited monitooringuobjektidest ning kasutajaliidestest

Sissejuhatav video: