远程遥测单元(RTU):工业物联网部署的基石
在每个监控与数据采集(SCADA)系统中,第一条铁律:通信将失败。不断增长的数据量同时考验中央服务器和传输关键遥测的网络链路。
Ovarro亚洲区销售经理Craig Abbot解释为何远程遥测单元(RTU)在电力、公用事业、广播和交通应用中缓解拥堵至关重要。
物联网(IoT)设想低成本传感器经通信链路上报至云数据库分析。数据越多,目标是提取更深洞察以优化工厂、城市和日常生活。
RTU数十年来监测电信塔功耗和电池备用。在连接Wi-Fi或5G、服务器在云端或就近控制室的过程工厂中,RTU采集关键资产数据。若电网故障,RTU使操作员能持续监测并维持不间断运行。
RTU运行遵循简单原则:了解资产状况方能高效管理和快速响应。现在部署在风机塔监测发电,而非仅耗电。
每个RTU按电力生成塔所需有限输入/输出(I/O)点规模。制造业中,工业物联网(IIoT)将这些益处延伸至泵、阀、压缩机、铁路线和饮用水系统。然而网络安全仍是重大挑战。
网络安全与RTU
许多工业应用关乎公共安全——运送人员或危险品、生产食品、饮料和药品。外部访问控制系统可危害安全,因此开放连接——物联网核心驱动力——必须与强健安全平衡。
RTU在远程现场采集传感器数据并本地处理以即时自主响应。消除将数据发中央服务器等待回复的延迟。主服务器链路丢失时,RTU维持本地控制延长时期。
作为数据聚合器,RTU仅传输必要数据避免网络洪水。将每个原始样本发主服务器会迅速过载通信链路。
更快、低延迟响应
RTU可每秒多次采样水箱液位或列车电压用于报警控制,但仅每小时传输关键指标——最小值、最大值、平均值、总量、标准差。这减少高达99.9%流量,即使带宽有限也能获得洞察。
现代RTU使用类似可编程逻辑控制器(PLC)的过程控制算法。随IIoT演进,这些单元获得更复杂功能。例如Kingfisher CP-35运行Linux于1GHz处理器,提供巨大现场处理能力。100台此类RTU舰队提供100GHz分布式算力。
因SCADA系统可能通信故障,RTU还须本地记录数据。离线时存储数十万甚至数百万事件,连通恢复后上传。例如10万事件约等于30远程传感器140天小时平均值。
在物联网中,边缘计算机预处理数据并行动后再转发中央服务器,确保快速低延迟决策并最小化回程流量。RTU在IIoT中履行此角色,在保持安全和安保前提下减少拥堵。
作者:Craig Abbot,Ovarro亚洲区销售经理
物联网技术