赛远工业远程通讯在港机设备上的应用
摘要：本文应用工业现场总线技术、网络传输技术和密钥安全通讯技术，通过赛远自动化的工业远程安全通讯模块将分布在全球各地的港机和港机设备制造商的技术总部，连接为统一的全球工业远程保障中心网络，实现了港机的设备全生命周期的管理，包括安装、预警、调试、、升级全过程的精确控制、智能诊断、实时和生产的高效管理。本文通过港机的行业状况，港机远程的需求分析，远程系统的软件和硬件设计，介绍了赛远的工业远程通讯系统实现港机的远程控制的整个过程。
过去五年，我国的港口集装箱吞吐量年平均增长率为；沿海港口集装箱泊位年平均增长率为；沿海港口的集装箱泊位由年的个提高到年的个，增长了。尤其是年我国的港口建设进入高峰期，沿海港口固定资产投资额增长率达到了和，国内需求对振华港机岸桥销量的贡献率在年、年达到了和。按照规划，“十一五”期间我国长江三角洲在建和新增的集装箱泊位为个，珠江三角洲为个，渤海湾为个，共计个，年均新增泊位个，数量仍超过十五期间，但是由于基数增大，增长率将放缓。因此，虽然未来三年，中国港口机械需求旺盛，但增长率将趋于平稳，对振华港机总产量贡献也将稳定在左右，需求主要来自于中国港口建设需求、世界新兴市场需求、成熟市场的新产品更新需求，因此预计未来三年公司的港口机械销售规模仍有望保持在亿美元。
在至年间全球港口集装箱吞吐量翻了三倍达到亿，据产业研究机构估计，—年间全球港口集装箱吞吐量将保持每年平均的复合增长达到亿。全球约的国际贸易涉及海上运输，海运中的集装箱化率已经超过三分之二。世界经济的增长及国际贸易集装箱化率的提高拉动了全球集装箱专用码头建设，从来也拉动了世界港口机械需求强劲增长。根据世界研究机构“”的估计，在年期间，遍布全球个国家的港口运营将有超过个项目将于港口投资建设，其中购置岸桥的支出更将达到亿美元，平均年需求在亿美元左右。
港机在过去十几年，发展得最快的是中国的振华港机，振华港机是全世界集装箱机械生产规模最大的企业，并被世界港口用户视为最有实力、最有竞争力、交货最准时的集装箱机械供应商。根据英国权威《》的统计，自年起振华港机产品已连续年占据全球集装箱起重机订单排名的第一位，年公司岸边集装箱起重机和龙门起重机的世界市场占有率分别为和；年国际市场份额分别为和；年国际市场份额分别为和。公司作为世界港口机械龙头公司，引领着世界港口机械的发展潮流，全自动化、高效率和环保是未界港口建设及设备更新的趋势，公司成功开
对于港机需求的高速增长，各大控制系统公司纷纷提供相对应的产品，并提供相对应的港机系统解决方案，具有控制系统和传动系统的产品的公司由于集成性高，获得了港机设备制造商的青睐。随着合作的不断深入，产品供应商也专门成立了对应的团队配合港机系统的开发、调试和，如西门子、、安川、艾默生等公司的港机整体解决方案团队。
各大著名的国际控制系统厂家提供的产品和系统，由于制造和安装、的过程中，调试周期较长，而且港机系统需要的是一个综合性的电气自控、传动、软件多行业的综合体，需要一个团队进行综合调试和诊断，带来了人力资源的大量缺乏的问题，而远程诊断大部分存在传统的拨号方式，速度慢或者信息不安全的问题，对于远程实现上述的功能十分迫切。
初期，港机设备到现场安装，设备的调试由于上位机、、变频器等的现场指导施工均需要对应的专业的工程师，而且港机的系统较大，设备的整体安装周期较长，导致调试的周期很长，将占用大量的工程师的非调试时间，直接影响系统提供商或者设备制造商的工程师的资源。
控制系统包含了上位机、、工程型变频器，发生故障的时候，核心的不仅仅是中小型设备上的，诊断需要综合性的进行，包括上位机、、工程型变频器，而这些系统所采用的上位机工具软件都是不同的，带上工具到了现场，可以进行诊断，但发生故障时，如果要等远方的工程师到现场，时间越久，将可能带来物品安全和人身安全事故的可能性越大，所以进行远程诊断和的需求性特别紧迫。而远程诊断，一定要和到现场的工程师所能做的一样，如深入到程序在线，变频器参数显示和控制，上位机的实时组态和诊断。
通过对控制系统数据实时采集进行分析处理，判断系统运行情况，记录系统实时数据。当系统根据采集数据分析判断设备故障时，控制器自动运行程序，发出声光报警信号并生成报表，并通过远程安全通讯系统传输至远方中控系统。当技术人员排除现场设备故障后，控制器根据操作人员操作信号，自动恢复系统运行。目前先进的控制系统可以根据系统故障级别和分类，将故障信息分类发送到各个部门。
设备的使用，随着技术的不断发展和用户需求的变化，升级或者改变是必须的，因为设备投入动辄以千万计算，所以设备的使用寿命和周期都是较长的，如果某些功能不能满足要求了，将需要进行升级服务，硬件的升级需要到现场进行更换，随着控制系统的智能化程度越来越高，软件进行功能升级也已经成为了一种常见的升级方式。
实现远程通讯，如果法访问，也会带来一些安全隐患，对于远程通讯的需求，需要的是一个安全的通讯系统，远程必然会经过公共网络，在公网上传输的时候，如何确保工业数据的安全性、完整性、解析准确性，是对于远程系统的整体需求。
该配置，对于港机可以同时连接台进行实时在线诊断、预警、、升级等工作，最大化的节省每一次故障或者调试需要团队去现场的大量成本，实现当下的信息化，真正实现物联网的智能化、网络化，实现数据存储由远端中央服务器执行的云计算化，将传统的工控和互联网真正的工业化和信息化的融合。
在该安全通讯系统中，的软硬件设计，实现了工业协议进行解析、加密和由、交换、防火墙等功能，通过公网传输的时候，赛远的专用协议，是专用于传输工业数据的一个稳定、安全的私钥协议。在运行保障中心，通过进行核对和验证，再进行准确的安全的解包，传递给目标对象。
在运行保障中心，对于现场的设备实现数据采集、控制，数据历史存储，历史曲线等常规的组态软件功能之外，还应该有一套制造执行系统，连接工业数据进行分析之后，要传输给制造商的企业资源管理系统，进行数据对接，并未完成数据的系统分析，如预警等功能。该软件通常由制造商提出具体需求，再进行具体的分析，进行定制化的服务。
基于、上位机、变频器等设备组成的港机控制和传动工业网络系统，很好的满足了港机的整体联动和智能化的需求。通过赛远的具有最新专利工业安全通讯技术的工业远程系统，在国内领先的港机制造商的港机设备里，实现了港机的远程采集与集中功能，大大降低了安装、调试、、预警成本，并通过该系统建立了港机设备的全生命周期管理系统，纪，从过去的制造产生利润，转型为设计和服务产生利润，是一个信息化、智能化、网络化、云计算化带来的巨大转变，目前该系统随着港机的配套，在国内外均运行效果良好。