一、行業(yè)背景
今天，以TCP/IP協(xié)議族為基礎的Internet網(wǎng)絡為我們提供了信息共享的平臺。得益于TCP/IP的開放互連特性，越來越多的通信網(wǎng)絡及智能設備接入到Internet。

隨著現(xiàn)代工業(yè)與科技的進步與發(fā)展，工業(yè)控制領域的網(wǎng)絡化，分布式的特點越來越明顯，需求與日俱增。工業(yè)控制從傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制逐步發(fā)展到了遠程監(jiān)控模式，強大的Internet和日趨成熟的數(shù)據(jù)通信技術使距離不再成為一種制約，工業(yè)控制網(wǎng)絡因此得到了延伸。
而以4G/5G為技術支撐的無線數(shù)據(jù)運營網(wǎng)絡為工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸領域提供了一個可靠的數(shù)據(jù)通道。利用其無線接入、與Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸率較高的特點，已經(jīng)可以實現(xiàn)工業(yè)領域的遠程數(shù)據(jù)傳輸，完成工業(yè)遠程控制的網(wǎng)絡化。

目前在中國，以4G/5G技術為承載，為其用戶提供語音及數(shù)據(jù)據(jù)服務。隨著無線通訊技術的發(fā)展，4G/5G產(chǎn)品在數(shù)據(jù)傳輸領域的應用越來越廣泛，尤其是4G/5G通訊模塊的出現(xiàn)，更加速了這種應用的發(fā)展。北京東用科技依據(jù)多年的無線技術領域經(jīng)驗，針對當今工業(yè)領域出現(xiàn)的特點與需求，為工業(yè)用戶開發(fā)了基于TCP/IP網(wǎng)絡及4G/5G網(wǎng)絡的ORB305系列產(chǎn)品。ORB305系列產(chǎn)品具有寬溫工作、寬電壓供電，可靠性高，對工業(yè)環(huán)境的適應性好，易于安裝，易于維護等特點。能夠為客戶提供高速、永遠在線、數(shù)據(jù)的透明傳輸，完全能夠滿足行業(yè)數(shù)據(jù)采集傳輸和監(jiān)控的需要，可廣泛應用于工業(yè)自動化行業(yè)。

二、方案設計依據(jù)
安全性和可靠性
考慮到水廠自動化控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)有一定的特殊需求，在整個系統(tǒng)設計中要充分考慮到數(shù)據(jù)的安全問題，在設備的選型上著重衡量設備的可靠性，以確保整個系統(tǒng)安全、可靠運行。
技術先進性和實用性
保證滿足水廠用戶應用的同時，又要體現(xiàn)出無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的先進性。在網(wǎng)絡設計中要把先進的技術與現(xiàn)有的成熟技術和標準結合起來，充分考慮無線網(wǎng)絡應用的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢。
靈活性和可擴展性
根據(jù)水廠用戶未來應用的需要和變化，應具備充分的接入能力和可擴展性，包括多種接入方式的提供和接入的可擴展性，帶寬的擴展與速率的平滑升級以及處理能力的可擴展性，最大程度地減少對網(wǎng)絡架構和現(xiàn)有設備的調(diào)整。
可管理性
考慮到水廠用戶下端設備分布比較分散，維護困難程度比較大，方案采用集中管理的網(wǎng)絡架構，實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，并可通過大型設備監(jiān)控中心對下位機進行遠程設置。
兼容性和經(jīng)濟性
兼容性，能夠最大限度地保證網(wǎng)絡現(xiàn)有各種計算機軟、硬件資源的可用性和連續(xù)性；經(jīng)濟性，在充分利用現(xiàn)有資源的情況下，最大限度地降低網(wǎng)絡系統(tǒng)的總體投資。有計劃、有步驟地實施，在保證網(wǎng)絡整體性能的前提下，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備或做必要的升級。
三、無線監(jiān)測方案
3.1網(wǎng)絡拓撲

●方案說明
3.2.1 ORB305無線路由器工作方式
ORB305無線路由器集成了232/485串口及以太網(wǎng)口，可以同時接收串口和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過通過無線網(wǎng)絡傳輸。
3.2.2數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸
現(xiàn)場PLC通過網(wǎng)口或232/485串口和ORB305路由器連接，使用透明傳輸?shù)姆绞剑瑢⒉杉降乃弧毫Φ葦?shù)據(jù)交由無線路由器轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務器，由中心服務器分析處理采集到的各數(shù)據(jù)值。以此來判斷現(xiàn)場的數(shù)據(jù)狀態(tài)，降低故障率，縮短檢修時間，提高服務水平。
3.2.3視頻業(yè)務的傳輸
攝像頭通過POE網(wǎng)口和路由器連接，攝像頭將現(xiàn)場的視頻圖像保存在本地，當中心想要查看現(xiàn)場環(huán)境或圖像時，在視頻服務器中選擇想要監(jiān)控的現(xiàn)場，則攝像頭將視頻數(shù)據(jù)通過無線路由器傳輸?shù)街行牡囊曨l服務器。

3.3方案特點
無人值守
監(jiān)控現(xiàn)場網(wǎng)絡無人值守，4G無線工業(yè)路由器7*24小時在線。保證現(xiàn)場現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時采集。
鏈路保持機制
工業(yè)無線路由器具備鏈路自愈自恢復特性，保證水利現(xiàn)場監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
擴展靈活
監(jiān)控現(xiàn)場網(wǎng)絡接入無需運營商布線，4G/5G無線工業(yè)路由器通過遍布全球的4G/5G網(wǎng)絡快速接入網(wǎng)絡，具備快速組網(wǎng)、靈活組網(wǎng)、便于維護等特性。使得水利監(jiān)測現(xiàn)場能夠更加靈活擴展。
方便安裝
4G無線工業(yè)路由器使用工業(yè)端子連接電源方式，尺寸小便于現(xiàn)場安裝工作。
網(wǎng)絡安全性
4G無線工業(yè)路由器集成多層次安全功能，用戶無需另購其他網(wǎng)絡安全設備。保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br />提高資源的利用率，監(jiān)測中心維護人員可通過遠程方式及時了解到各個現(xiàn)場的運行情況以及使用情況等信息，從而為資源的利用提供了寶貴的數(shù)據(jù)信息。
3.4工程所需設備
（1）監(jiān)控現(xiàn)場

●IPC:
連接以太網(wǎng)口，采集并存儲視頻數(shù)據(jù)
●ORB305：
連接運營商4G/5G網(wǎng)絡，使調(diào)度中心端能夠與現(xiàn)場下端PLC及IPC通訊。
●SIM卡：
用于4G/5G路由器連接到運營商網(wǎng)絡。
（2）遠程監(jiān)控中心

●公網(wǎng)IP:
無線數(shù)據(jù)接入使用
●數(shù)據(jù)檢測服務器
組態(tài)軟件或其他應用程序，用于收集監(jiān)測水廠數(shù)據(jù)。
●視頻服務器：
用于視頻和圖像數(shù)據(jù)的接收。
●PC/服務器：
硬件設備，用于運行組態(tài)軟件或視頻服務器
四、方案產(chǎn)品
ORB305無線路由器
DIN導軌安裝，工業(yè)級無線路由器
ORB305無線路由器，是一款支持DIN導軌安裝的工業(yè)無線路由器，采用4G高速無線網(wǎng)絡作為數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡，為遠程設備和站點之間的聯(lián)網(wǎng)提供安全高速的無線連接。無論身在何處，您的設備都可以借助4G/5G網(wǎng)絡快速接入互聯(lián)網(wǎng)。
ORB305無線路由器滿足工業(yè)用戶的需求，功耗低，操作溫度可達-25℃~70℃，尺寸小，重量輕，支持DIN導軌安裝，EMC指標嚴格，便于應用在嚴苛、狹小的工業(yè)環(huán)境中，是工業(yè)應用的理想選擇。
ORB305無線路由器同時具有VPN功能，使設備數(shù)據(jù)在安全的IPSec隧道中傳輸，防止了數(shù)據(jù)被訪問和篡改，提供了網(wǎng)絡應用更高的安全性。
產(chǎn)品規(guī)格

軟件規(guī)格