Промышленные 4G-роутеры TELEOFIS LT50 и LT51 в связке с ПО «Андромеда. Смарт Гейт»: диспетчеризация инженерных систем без отдельного ПЛК

Современные системы диспетчеризации инженерных и промышленных объектов — распределительных подстанций, теплопунктов, узлов коммерческого учёта, локальных АСУ ТП — строятся на разных архитектурных подходах к организации среднего уровня.

В инженерной практике сложилось несколько типовых решений. Самое распространённое — «ПЛК + 4G-роутер», где программируемый логический контроллер закрывает прикладные алгоритмы управления оборудованием, а промышленный роутер обеспечивает канал передачи данных на верхний уровень.

Но если задача сводится исключительно к сбору и передаче телеметрии с полевого оборудования — датчиков, счётчиков и контроллеров без задач управления, — отдельный ПЛК может быть избыточен. В этом случае 4G-роутер может самостоятельно выполнять функцию опроса по промышленным протоколам Modbus RTU и Modbus TCP, а установленное на нём прикладное ПО — конвертировать собранные данные и передавать их на верхний уровень по MQTT.

Такой подход напрямую сокращает затраты заказчика: из шкафа автоматики исключается ПЛК, уменьшается количество точек отказа и снижается общая стоимость проекта. При этом передача данных становится надёжнее — MQTT, в отличие от промышленных протоколов, поддерживает буферизацию, метки времени и приоритизацию сетевого трафика.

Именно так устроено совместное решение на базе промышленных 4G-роутеров TELEOFIS LT5x и ПО «Андромеда. Смарт Гейт». Подробнее разбираем в статье.

Решение: 4G-роутер TELEOFIS LT5x с ПО «Андромеда. Смарт Гейт» в роли IoT-контроллера

Современные промышленные 4G-роутеры располагают вычислительными ресурсами, достаточными для размещения прикладного программного обеспечения среднего уровня непосредственно на сетевом шлюзе. Это позволяет совместить опрос периферии, преобразование протоколов и передачу данных в IoT-платформу в одном устройстве, без отдельного ПЛК.

TELEOFIS LT50/LT51 — промышленный 4G-роутер для задач телеметрии и автоматизации, обеспечивающий беспроводное подключение коммерческого и промышленного оборудования к интернету по сети LTE Cat.4 со скоростью до 150 Мбит/с.

Для интеграции с полевым уровнем устройство оснащено портами RS-485 и RS-232, линиями GPIO и встроенным шлюзом Modbus RTU/TCP. Прикладная логика и пользовательские сценарии реализуются через встроенный интерпретатор Python 3.8.18, а отказоустойчивость обеспечивают аппаратный и программный WatchDog. В модели LT51 дополнительно предусмотрен модуль Wi-Fi. Платформа соответствует системным требованиям для установки сертифицированных СКЗИ и поддерживает VPN- и туннельные соединения (WireGuard, IPsec, OpenVPN, L2TPv2/v3, GRE, PPTP).

Промышленный 4G-роутер TELEOFIS LT51 — лицевая сторона — TELEOFIS LT51 — лицевая сторона

Промышленный 4G-роутер TELEOFIS LT51 — задняя сторона — TELEOFIS LT51 — задняя сторона

В связке с ПО «Андромеда. Смарт Гейт» роутер работает как IoT-контроллер: опрашивает полевые устройства по Modbus/OPC UA и передаёт данные на верхний уровень через протокол MQTT. Совместимость ПО «Андромеда. Смарт Платформа» с роутерами TELEOFIS подтверждена программой и методикой испытаний (ПМИ).

Скачать заключение о совместимости PDF

ПО «Андромеда. Смарт Гейт»: программная часть решения

«Андромеда. Смарт Гейт» — модульный комплекс для сбора телеметрии с периферийных устройств, её обработки и передачи данных в IoT-платформу по MQTT. Продукт разрабатывается и поддерживается командой СберСити, развивающей АС «Андромеда» — платформу мониторинга и управления инженерными системами, включённую в реестр отечественного ПО Минцифры и развёрнутую более чем на 4 000 объектов недвижимости. На стороне СберСити — собственная микросервисная архитектура продукта, его обновления и техническая поддержка.

Компоненты ПО «Андромеда. Смарт Гейт»:

Modbus2MQTT и OPCUA2MQTT: конвертируют промышленные протоколы (Modbus RTU, Modbus RTU-over-TCP, Modbus TCP, OPC UA) в MQTT, понятный любой современной IoT или даже ИТ-системе.
Topic Mapper: преобразует сложные, многоуровневые JSON-объекты из payload в простые, атомарные топики.
Mscan и OPCUAscan: инструментальные утилиты, которые автоматически сканируют подключенные устройства, валидируют карты регистров и готовят готовые шаблоны конфигурации, сокращая время пусконаладочных работ.

Лицензия на ПО «Андромеда. Смарт Гейт» приобретается отдельно и не входит в цену роутера. Доступна бесплатная демо-версия. Актуальные условия — на сайте разработчика.

Архитектура совместного решения

Архитектурно решение разделено на два уровня. На объекте роутер TELEOFIS LT5x, совместимый с ПО «Андромеда. Смарт Гейт», выступает IoT-узлом: ведёт низкоуровневый опрос полевых устройств и передает данные на верхний уровень диспетчеризации — по периоду или изменению на заданную величину.

На сервере IoT-платформа или SCADA-система осуществляет интеллектуальную обработку: сводную аналитику, логику обработки аварий и отрисовку тяжелой графики (дашбордов, мнемосхем и 3D-навигации).

Схема взаимодействия: TELEOFIS LT5x с ПО «Андромеда. Смарт Гейт» — драйверы TopicMapper, Modbus2mqtt, OPCUA2mqtt, Mscan, OPCUAscan — MQTT broker Mosquitto — IoT-платформа — Архитектура решения: данные с полевого оборудования проходят через драйверы ПО «Андромеда. Смарт Гейт» и MQTT-брокер Mosquitto в IoT-платформу или SCADA верхнего уровня

Ресурсоёмкость связки промышленных роутеров TELEOFIS LT5x и ПО «Андромеда. Смарт Гейт»

Главное опасение при переносе функций сбора и обработки данных с ПЛК на роутер — нехватка вычислительного ресурса. Для проверки совместно с командой СберСити мы провели нагрузочное тестирование промышленного роутера LT51 с установленным ПО «Андромеда. Смарт Гейт» для фиксации метрик производительности.

Результаты подтвердили, что роутер TELEOFIS LT51 обладает необходимым запасом ресурсов для стабильной работы:

Служба Agent в активном режиме потребляет всего около 12,5 МБ RAM.
Драйвер Modbus2mqtt использует порядка 10 МБ RAM.
Общее потребление оперативной памяти стабильно держится на уровне 106–108 МБ без скачков и утечек.
Процессор показывает линейное масштабирование. Ниже представлены графики стабильной работы системы под нарастающей нагрузкой — от 200 до 400 запросов в секунду (RPS).

Графики нагрузочного тестирования по результатам испытаний команды «Андромеда. Смарт Платформа». Нажмите на миниатюру — откроется полный набор дашбордов (сводный, CPU-детализация, итоговые показатели) по каждому RPS.

В реальных проектах редко требуется такая высокая дискретность опроса. Запаса ресурсов LT5x достаточно, чтобы держать промышленную нагрузку с резервом по производительности.

Кейс применения: мониторинг дизельно-генераторных установок

Рассмотрим прикладной сценарий — мониторинг дизель-генераторных установок, оборудованных контроллерами DATAKOM D-700.

Вместо отдельного ПЛК на объекте устанавливается роутер серии TELEOFIS LT5x. С помощью ПО «Андромеда. Смарт Гейт» он опрашивает контроллер ДГУ напрямую по Modbus, собирает сотни параметров и передаёт телеметрию по MQTT.

Пример параметров, снимаемых с DATAKOM D-700:

Электростатус сети и генератора: напряжения и токи по фазам, гармоники.
Давление масла, температуры двигателя, масла и кожуха.
Уровень и расход топлива, обороты двигателя, счётчики запусков.
Точный расчёт моточасов и времени до планового технического обслуживания.

На стороне программы опроса данные ДГУ визуализируются в виде дашборда оператора с электростатусом, температурными и топливными метриками, используются для расчёта показателей эксплуатации и автоматических аварийных оповещений.

Дашборд оператора в ПО «Андромеда. Смарт Платформа» с данными ДГУ DATAKOM D-700, полученными через TELEOFIS LT51 и ПО «Андромеда. Смарт Гейт» — Дашборд оператора в ПО «Андромеда. Смарт Платформа»: реальное состояние ДГУ — электростатус сети и генератора, температуры, расчёт моточасов и времени до планового ТО.

Шкаф автоматики на объекте при этом обходится без выделенного ПЛК и без отдельного канального оборудования рядом с ним.

Состав решения для типового объекта

В типовой комплект решения входят:

Промышленный роутер TELEOFIS LT5x

Совместимый с ПО «Андромеда. Смарт Гейт».

Блок питания

Подбирается по требованиям объекта.

Антенна 4G TELEOFIS RC40

Обеспечивает устойчивый 4G-канал.

Типовая компоновка шкафа: роутер TELEOFIS LT5x на DIN-рейке, антенна, блок питания / кросс-модуль

Предлагаем провести опытное тестирование

TELEOFIS и команда «Андромеда. Смарт Платформа» готовы совместно организовать пилотное тестирование связки на вашем объекте и сопровождать его на всех этапах — каждая сторона работает в своей зоне компетенций.

Аппаратная часть

На период испытаний по гарантийному письму предоставляем 4G-роутер LT50 или LT51.

Программная часть

Устанавливает ПО «Андромеда. Смарт Гейт» на роутер, предоставляет лицензию и дистрибутив на период пилота, отвечает за обновления и поддержку ПО.

Логистика и сопровождение

Берём на себя доставку оборудования, гарантийное обслуживание и техническую поддержку аппаратной платформы.

Аудит и требования

Проводит аудит инфраструктуры объекта и формирует требования к системе диспетчеризации с учётом действующей периферии.

Совместная интеграция

Обеспечиваем помощь и консультацию в настройке роутера и канала связи.

Облачная платформа и интегратор

Подключает объект к ПО «Андромеда. Смарт Платформа», настраивает топики и дашборды.

Заключение

Связка промышленного 4G-роутера TELEOFIS LT5x и ПО «Андромеда. Смарт Гейт» — самостоятельный узел среднего уровня, который опрашивает полевое оборудование, обрабатывает данные локально и передаёт телеметрию по MQTT в ПО «Андромеда. Смарт Платформа» или любую другую IoT-платформу. Решение позволяет сократить количество оборудования в шкафу автоматики, обеспечивает стабильный сбор данных по MQTT и создает надёжный технологический фундамент для развёртывания мониторинга на множестве удалённых объектов.

Запросите пилотное тестирование совместного решения

Оставьте контакты — TELEOFIS подберёт конфигурацию роутера TELEOFIS LT50/LT51 под параметры вашего объекта и согласует поставку. Условия установки и лицензирования ПО «Андромеда. Смарт Платформа» обсудим совместно с командой СберСити.