2022/11/28

整合AR與SCADA遠端監控 在世界之巔保持頂尖天文望遠鏡最佳觀測效能

即使是科技發達的現今,保持關鍵基礎設施的運作順暢仍是很大的挑戰。無論是維持尼加拉瓜瀑布的發電供給,跨越美洲東西海岸發送電視訊號,又或是處理全球大型都市的飲用水問題,要維持上述任務穩定輸出不中斷,對於現代工業自動化而言仍十分艱鉅。而更具挑戰的是,如何克服山頂上嚴苛的氣候,確保昂貴且複雜的設施在狂風暴雨下安全、順利的運作,這也是工業自動化技術必須突破的瓶頸。


尋求SCADA方案監控望遠鏡關鍵系統的契機

運用 SCADA 監控系統繁複的天文望遠鏡,就要從Paul Collins 談起。雙子座天文台由兩座光學/紅外線望遠鏡組成,其中Gemini North位於夏威夷大島的 Mauna Kea 火山上,另一座Gemini South則位於智利Cerro Pachón 山上。自 1996 年起, Paul Collins長期擔任 Gemini South 的電氣主管。多年來,受限於惡劣的氣候,團隊難以登上2700米的頂峰,卻也無法遠端監控山頂望遠鏡的關鍵系統,這令Collins感到十分挫折,竭盡全力極欲創建自己的遠端監控網,卻始終無法在防火牆內串聯所有系統,促使他轉而研究SCADA相關解決方案。

雖然工業圖控軟體SCADA 通常是運用在水、電力和製造等領域,但 Collins 意識到它也有能力統一觀測台的各種系統,並為觀察員和維護人員提供一種安全的方式,幫助他們由團隊的大本營基地或任何地方獲取望遠鏡觀測資訊。比較過不同的SCADA競品後,他發現VTScada是一個可透過Modbus與SNMP等內建通訊協定與各種硬體設備進行通訊的綜合平台,俱備更全面的功能性與硬體相容度,成為Collins的首選。 


SCADA 成功實現天文望遠鏡遠端監控

一開始,Collins 下載了VTScadaLIGHT 的免費工業許可證,並聯繫 VTScada 的 Dave Spencer尋求幫助,將VTScada與觀測台的 Modbus PLC 及 SNMP 設備進行串聯。最終 Collins 購買了 VTScada 雙服務器方案,包含兩組配置/執行許可證、冗餘警報通知、無上限的精簡型客戶端接點及培訓學分,並利用這些學分在佛羅里達奧蘭多的 VTScadaFest 完成了基礎培訓課程。

隨後,Collins運用VTScada創建了一套複雜的應用程式,讓工作團隊能夠遠端監控天文望遠鏡的UPS 裝置、空氣壓縮機、火災警報以及精密錯縱的冷卻設施等關鍵系統。更自訂系統顯示畫面,讓望遠鏡的遠端觀察員能夠快速獲取關鍵資訊,如天空星象、快門位置、大雨、地震與通訊異常警報。


串聯AR與SCADA,升級遠端監控

實現以SCADA遠端監控望遠鏡、掌握觀測資料後,Collins 將注意力轉向SCADA與新興技術擴增實境(Augmented Reality, AR)的結合,希望藉由AR強化SCADA遠端監控的視圖功能。

Collins 在YouTube看到HoloLens的AR實際演示,大大激起了他的興趣。經過一番市場研究, Collins最終在工業擴增實境開發商Aircada的網站上找到相關示範影片。影片中,操作人員手持平板走過工廠,透過將平板對著不同設備,就能夠即時在螢幕上看到對應的運行數值、趨勢圖以及各種泵與馬達上的警報。

因此,Collins 串起了Aircada和VTScada團隊,共同開發出SCADA監控與AR技術整合方案。現在,Collins無須拿著檢核表四處走動,即可利用圖控軟體產出圖表,即時監控泵的安培數值,並調出實時數據趨勢圖,分析、查看每小時/每天/每週的平均數值變化。不僅如此,此套整合解決方案亦可自動提供內建的系統維護記錄。


點擊觀看影片,獲取更多Gemini 天文望遠鏡整合SCADA及AR實現遠端監控的方案細節。
(https://www.youtube.com/watch?v=rMhMaNzJz8w)

文章轉載改寫自Delta Americas《Delta Digest》10月刊

新聞來源:台達機電事業群