针对污水处理企业，为了能够有效实现企业的统一调度，更高效的完成污水处理工作，现使用工业互联网平台的相关技术，实现中水池安灯环境建设以及智能水务的可视化监控系统。中水池安灯环境：当中水池工作站发生异常情况时，现场工作人员可通过按压不同异常信息按钮，让工作站做出相应应对措施，同时可将工作站异常情况报告至 APP 端。现场工作人员确认工作异常情况解除后，可通过按压正常按钮将异常解除信息报告至工业 APP，现场设备自动进入工作状态。污水处理的可视化监控：通过工业互联网平台报警服务功能，实现对中水池工作站的报警管理，在云端实现实时报警、历史报警的报警服务配置。通过可视化的组态界面，在工业互联网平台上实现智慧水务电子报表页面的搭建，搭建智能水务可视化监控 APP，在可视化的电子看板上将报警信息、智慧水务电子报表信息、设备类型信息等多个维度的信息实现统一的可视化展示，满足污水处理企业的集中管理机调度需求。为了能够有效的为污水处理企业实现智慧水务的转型，采用工业互联网集成应用架构，构建中水池安灯环境，搭建智能水务可视化监控系统，需要完成以下工作。

1．对污水处理过程中相应的设备进行数据采集。

2．通过边缘计算，实现中水池安灯系统搭建。

3．配置工业互联网平台，实现污水处理的报警服务应用及智慧水务电子报表页面。

4．使用低代码开发平台，搭建智能水务可视化监控 APP。

二、任务要求

任务一：工业现场设备数据采集及边缘计算

1.考试箱正常上电，物联平台 AIoT 正常运行，根据图 1-1 完成网络接线及串口连接，实现考试箱内的 PLC、温度传感器与物联平台AIoT 边缘端主机的互联互通。

图 1-1 设备接线图

2.实现物联平台 AIoT 边缘端主机与 PLC 的通讯。

（1）在海为编程软件上通过串口方式完成与 PLC 的通讯，获取PLC 的 IP 地址。

（2）修改物联平台 AIoT 边缘端主机 IP 地址与 PLC 的 IP 地址在同一网段下。

（3）拔掉 PLC 串口，使用网线连接，在海为编程软件上使用“TCP/IP”与 PLC 通讯。

3.查看温度传感器的操作手册，查看温度传感器波特率、通讯地址。

4.在物联平台 AIoT“通道管理”界面中，使用 ModBus TCP 通讯协议建立 PLC 相应通道。

5.在物联平台 AIoT“通道管理”界面中，使用 ModBus RTU 通讯协议建立温度传感器相应通道。

6.在物联平台 AIoT“设备管理”界面中，建立按钮、指示灯、温度传感器、电机、风扇等设备，可参考图 1-2 所示，界面现实绿灯通讯成功。

图 1-2 设备通讯成功

7.在物联平台 AIoT“运行监视”界面中，可以分别看所创建设备属性的实时值。

（1）6 个按钮的按压状态；

（2）3 个指示灯各自的红灯状态、绿灯状态；

（3）温度传感器反馈的温度实时值（摄氏度）；

（4）电机的启停状态；

（5）风扇的启停状态；

（6）额外的 10 个设备参数，可来自于 PLC 或温度传感器，需在“设备管理”界面新增相应设备。

8.在 AIoT 边缘端实现任意指示灯红灯亮灭、绿灯亮灭控制。

9.在 AIoT 边缘端实现风扇、电机的启停控制。

10.在 AIoT 边缘端实现中水池安灯环境所需控制规则。

（1）按钮 1 为正常：按压按钮 1 实现风扇、电机正常运行，一号指示灯亮绿灯，输出一个正常信号。

（2）按钮 2 为人员异常：按压按钮 2 实现风扇、电机停止运行，一号指示灯亮红灯，输出一个人员异常信号。

（3）环境异常：当温度传感器温度大于 35℃时，实现风扇、电机停止运行，一号指示灯亮红灯，输出一个环境异常信号。

11.在“设备管理”中，图 2-1 所示新增设备，通过规则引擎将中水池安灯环境中“正常信号、环境异常信号、人员异常信号”存入相应位号，可在运行监控查询。

图 2-1 新增位号

任务二：工业互联网数据上云及平台应用

1.登录 AIoT 公有云账户，在公有云环境中，根据物联平台 AIoT边缘端设备情况新增设备模型。

2.在 AIoT 公有云环境中，根据物联平台 AIoT 边缘端设备情况新增设备管理，公有云设备名称与边缘端名称保持一致。

3.图 3-1 新增北向导出，在物联平台 AIoT 边缘端“北向导出”界面中，新增相应的上云功能。

图 3-1 北向导出

4.在 AIoT 公有云实时查询到设备实时值。

5.在 AIoT 公有云中实现报警服务的配置。

（1）在报警服务中新增“设备自检报警”和“人工报警”两种分组，编码分别为“001”和“002”。

（2）污水处理过程中出现“人员异常”的信号反馈时，立刻报警，报警状态“A 级别”、报警等级“严重”，报警分组“人工报警”。

（3）污水处理过程中当温度大于 30℃, 并且持续时长在 10s 以上时，产生报警，报警状态“A 级别”，报警等级“警告”，报警分组“设备自检报警”。

（4）可以在历史报警中看到所有报警的触发时间以及解除时间，如图 3-2 所示。

6.在 AIoT 公有云中实现智慧水务场景的电子报表配置。

（1）电子报表内包含“操作人”及“时间”信息，其中“时间”信息要根据实际时间以“年月日时分秒”的形式实时展示。

（2）针对污水处理运行情况进行实时展示，包含“混凝池运行反馈”、“中水池运行反馈”、“混凝池运行反馈”、“异常运行状况”、“正常运行状况”以及“温度情况”。

（3）针对污水处理过程中设备的运行情况进行实时展示，包含 “风扇”、“电机”、“一号灯绿灯”、“一号灯红灯”、“二号灯绿灯”以及“二号灯红灯”。

（4）电子报表如下图 3-3 所示，实现报表数据的实时自动更新。

图 3-3 电子报表

任务三：工业互联网可视化应用开发

1.在低代码开发平台中，创建工业 APP 应用如图 3-4 所示，在该应用里实现工业 APP 开发。

图 3-4 创建应用

2.在低代码开发平台中，开发工业 APP 的设备模型查询功能。

（1）创建设备模型实体。

字段编码	字段名称	数据类型
id	设备模型编码	文本
name	设备模型名称	文本

created	设备模型创建时间	日期时间
productKey	设备模型秘钥	文本
nodeType	节点类型	文本

（2）创建设备模型页面（单卡），图 3-5 列表形式展示公有云内所有设备模型信息。

（3）在设备模型列表页面中增加“AIoT 模型导入”按钮，使用后端函数实现 AIoT 公有云设备模型信息导入。

（4）创建“AIoT 模型导入”后端函数，编写相应的 API 接口调用函数，获取 AIoT 公有云验证码及 AIoT 公有云内设备模型信息。公有云验证码获取接口 ID 根据现场 ID 更换。公有云接口如下。

公有云验证

https://iot.yonyoucloud.com/authn/api/v1/apikey/t oken/tenantid/ec9e697f-ea8f-41ab-8953-

fe7f13b0eb37/name/EKBAPIKEY

查询设备模型

https://iot.yonyoucloud.com/thing/api/v1/product/

simple?pageInfo={\"pageNum\":0,\"pageSize\":1000}

3.在低代码开发平台中，开完成发工业 APP 的设备属性实时值查询功能的开发。

（1）创建设备实体。

字段编码	字段名称	数据类型
id	设备编码	文本

name	设备名称	文本
thingKey	设备秘钥	文本
product	设备模型	引用：设备模型
productName	设备模型名称	文本
enable	设备状态	文本
created	设备创建时间	日期时间