一、方案概述
山东华全动力股份有限公司凭借十余年发电设备研发与服务经验，自主研发了一套面向发电机组场景的云服务平台——SCADA发电机组远程监控系统。该系统集数据采集、实时监控、远程控制、故障报警、报表分析于一体，通过"边缘网关+云端平台"两层架构，将分散各地的发电机组接入统一管理平台，实现真正意义上的无人值守与智慧运维。
无论是单机运行的小型机组，还是分布于全国乃至海外的大型电站，客户只需通过电脑或手机，即可随时随地掌握每一台机组的运行状态，接收故障预警，远程下达控制指令。
二、系统架构
系统采用成熟可靠的"三层+两翼"架构设计：
- 现场设备层：发电机组控制器（LXC6610/HGM9510等）通过RS485总线（Modbus RTU协议）连接数据采集设备
- 边缘接入层：宏电DTU（4G/有线）或SmartI88智能网关，负责将串口数据转换为TCP/IP网络数据，上报至云端
- KingIOServer：部署于云服务器的专业组态软件，负责解析来自DTU的数据并写入ws.hqdl.cn云API
- 云服务平台层：Laravel 10 + Redis + MongoDB + MySQL，负责数据接收、存储、展示、报警、用户鉴权
- 用户终端层：PC浏览器 / 手机微信 / 平板H5，随时随地访问 cloud.hqdl.cn
三、SmartI88智能网关
在部分应用场景中（如分布式能源站、水泵机组），系统采用SmartI88智能网关作为边缘通信枢纽：
- 协议转换：将Modbus RTU（RS485）转换为HTTP/TCP，实现工业设备无缝接入IP网络
- 数据上报：通过HTTP GET请求将数据推送至服务器，接口格式为
GET /http-test.php?ip=a01&s= - 工业级设计：固件V21128，硬件H100，支持长时间稳定运行
- 配置管理：Web管理界面（用户名admin，密码admin），支持远程配置波特率19200bps，8N1
四、宏电DTU接入方案
系统支持通过宏电DTU快速接入各类发电机组控制器，典型配置如下：
- DTU品牌：宏电DTU，型号系列支持
- 波特率：9600bps，数据位8，校验位None，停止位1
- 身份识别码：10000000000-10000000019（顺序递增）
- 上报域名：yun.hqdl.cn，端口5003
- 配置工具：宏电DtuToolBox V1.4.1，支持远程参数下发
五、核心功能模块
5.1 实时监控
- 大屏总览：刷新间隔5秒，机组编号、运行状态、实时功率一目了然
- 多机组管理：一个账号可绑定多台机组，轻松切换查看
- ECharts可视化：电压、电流、功率、温度等参数以图表形式实时展示
- 中英双语：支持中文、英文界面切换，满足海外客户需求
5.2 远程控制
用户在权限范围内可通过平台远程操控发电机组：
- 启动/停止机组：发送开机/停机指令
- 自动/手动切换：切换运行模式
- 负荷调节：增减发电功率
- 参数配置：修改保护阈值
所有远程控制操作均记录操作日志（操作人、时间、IP地址、设备名称），可追溯可审计。
5.3 故障报警
- 即时推送：故障发生时，系统自动向预设号码发送短信/微信通知
- 多级报警：支持水温高、油压低、过载、短路等多种故障类型
- 多语言翻译：报警信息自动翻译为中文/英文
- 历史记录：保存180天报警历史，支持查询与导出
5.4 报表与分析
- 日报/周报/月报：自动生成电能报表、负荷分析报告
- 运行记录：累计发电量、运行小时数、负荷率统计
- Word报表：一键生成标准格式运维报告，便于存档与汇报
- 数据导出：支持Excel格式导出
5.5 保养管理
- 自动计时：实时计算累计运行小时数
- 到期预警：运行至保养周期前200小时自动发出预警
- 到期锁机：超过保养周期后，平台提示续费，保障设备安全
六、数据安全与可靠性
安全机制
- Cookie Token鉴权：用户登录后通过Token验证，无Token或Token失效自动跳转登录页
- 服务到期控制：每个用户-机组绑定独立到期时间，到期后平台拒绝服务，确保收费闭环
- 操作审计：所有控制指令、操作记录均写入数据库永久留存
- HTTPS传输：平台采用HTTPS加密传输，防止数据在传输过程中被截获
可靠性设计
- MongoDB时序数据库：存储机组实时运行数据，支持高频写入，按机组名分表管理
- Redis实时缓存：关键变量快照存储于Redis，毫秒级响应，降低数据库压力
- 本地存储优先：数据优先存储于厂区本地服务器，不轻易外传
七、典型应用场景
- 数据中心：高压10.5kV发电机组，秒级切换，7×24小时不间断供电保障
- 医院：静音型机组+云平台监控，紧急故障即时报警，保障手术室供电
- 海外项目：多语言界面，支持海外4G DTU接入，远程运维零差旅成本
- 分布式能源站：多机组并联协调控制，SmartI88统一接入，统一调度
- 工业园区：燃气发电+余热回收+云端监控，能源综合利用率最大化
- 偏远基站：4G DTU替代有线网络，降低布线成本，实现免维护运营
八、技术规格一览
| 项目 | 参数 |
| 框架 | Laravel 10 + PHP 8.0 |
| 实时数据库 | MongoDB（时序数据 + 报警记录） |
| 关系数据库 | MySQL（用户、机组台账） |
| 缓存 | Redis（变量快照，毫秒级读取） |
| 数据采集 | KingIOServer + ws.hqdl.cn API |
| 设备协议 | Modbus RTU RS485 |
| DTU波特率 | 9600 / 19200 bps 可配置 |
| 上报协议 | HTTP GET / TCP长连接 |
| 前端技术 | jQuery + AmazeUI + ECharts |
| 支持语言 | 中文 / 英文 |
| 终端访问 | PC浏览器 / 手机微信 / 平板H5 |
九、联系我们
山东华全动力股份有限公司深耕发电设备行业十余年，为客户提供从设备选型、系统设计到云平台接入的一站式电力解决方案。
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