Физическая и программная архитектура
Физическая архитектура
Система построена по четырёхуровневой иерархии: от датчиков на агрегатах до серверной аналитики и интеграции с АСУТП.
Сигнальный тракт
Путь сигнала от датчика до экрана оператора:
- Датчик (ICP/IEPE акселерометр) формирует аналоговый сигнал пропорционально вибрации
- Барьер искробезопасности (для взрывоопасных зон) ограничивает энергию в цепи
- Пассер-В2 оцифровывает сигнал (АЦП до 100 кГц), вычисляет СКЗ и пик-фактор
- Ларус-100 выполняет FFT, спектральный анализ, буферизацию и передачу
- Стрикс — историзация, ML-аналитика, визуализация трендов
- ЛиманИСУ — CMMS: автоматические заявки ТОиР, KPI, журнал событий
Правила масштабирования
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Пассер-В2 | 8 каналов на модуль |
| Ларус-100 | до 3 Пассер (24 канала) |
| Полевой шкаф | до 24 каналов (3 Пассер + 1 Ларус) |
| Сервер | до ~300 каналов |
| Кластер | 10 000+ каналов (несколько серверов) |
Типовой комплект
Для мониторинга 20 каналов вибрации: 3× Пассер-В2 + 1× Ларус-100 + сервер Стрикс.
Сетевая архитектура
Сеть включает три изолированных сегмента:
| Сегмент | Назначение | Протоколы |
|---|---|---|
| Полевая сеть | Ларус → коммутатор | OPC UA, MQTT, Ethernet |
| ИИСМ | Сервер, коммутация, SPAN-мониторинг | HTTPS (защищённый) |
| ЛВС предприятия | АРМ, WEB-интерфейс | Через межсе тевой экран |
| АСУТП | Дискретные сигналы состояния | MODBUS RTU (RS-485) |
Программная архитектура
Подробная архитектура серверного ПО описана в разделе Архитектура ЛиманИСУ 2.0. Ниже — краткая схема ключевых компонентов.
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| ClickHouse | Хранение временных рядов телеметрии за весь период эксплуатации |
| PostgreSQL | Конфигурация, дерево оборудования, справочники подшипников и дефектов |
| S3 / MinIO | Сырые сигналы для детального постанализа |
| NanoMQ / NATS | Асинхронный обмен событиями между микросервисами |
| Keycloak | SSO, управление ролями и доступом |
Интеграция с АСУТП
Взаимодействие с АСУТП — по протоколу MODBUS RTU через преобразователь интерфейсов (Ethernet ↔ RS-485). Сервер выступает в роли MODBUS Slave.
Для каждого канала мониторинга передаются 4 дискретных сигнала:
| Сигнал | Описание | Тип |
|---|---|---|
| Неисправность линии связи | Обрыв/КЗ кабеля датчика | Дискретный (0/1) |
| Состояние | Общая оценка (норма / предупреждение / авария) | Дискретный (0/1) |
| Дефицит смазки | Превышение порога ударных импульсов | Дискретный (0/1) |
| Превышение уставки | Выход параметра за допустимые пределы | Дискретный (0/1) |
Информация выводится на мнемосхемы операторов средствами существующей АСУТП.
Интеграция с внешними системами
| Протокол | Назначение |
|---|---|
| OPC UA | Обмен данными со SCADA-системами |
| MODBUS TCP/RTU | Интегра ция с АСУТП и ПЛК |
| MQTT | Передача телеметрии, IoT-шины |
| REST API | Интеграция с ERP / 1С / MES |
| Eclipse BaSyx AAS | Цифровые двойники оборудования (IEC 63278) |