Sothis AI SCADA 系统

从「监控」到「智控」——实时采集 · 可视化监控 · AI 分析 · 闭环执行

面向智能制造的一体化监控与智控平台。相比传统 SCADA 的「只展示数据」，它以 AI 微服务为核心，实现实时分析 → 自动生成策略 → 闭环执行的完整链路，让设备「看得见、管得住、控得准」。

核心能力：四层架构 ｜ 多协议兼容 ｜ 8 大 AI 微服务 ｜ 边缘自治 · 断点续传 ｜ 2D / 3D 数字孪生

一、产品定位

工业智能监控中枢，不止于监控

• 📡 实时采集：多协议兼容，实时采集 PLC / 传感器 / 设备数据
• 👁️ 可视化监控：生产流程与设备状态实时呈现，远程操控
• 🧠 AI 分析：8 大微服务模型，异常检测 / PHM / 能效优化
• 🔄 闭环执行：AI 策略经 PLC 下发，驱动设备自动响应

四层系统架构

第四层 · 可视化层
2D 组态画面 · 3D 数字孪生 · 移动端 / Web 端 HMI —— 画面算法模型嵌入（本地推理 + 外部智能体兜底）

第三层 · AI 微服务模型层
8 大 AI 微服务 · K3S / Kubernetes 容器编排 · 联邦学习与模型剪枝 · 边缘模型分发

第二层 · 核心 SCADA 服务层
数据采集 · 报警管理 · 报表管理 · 用户鉴权 · 级联管理 · 调度管理（时序库 TDengine · 历史库 · 实时流处理）

第一层 · 边缘接入与协议层
S20 / S10 边缘模组 · 多协议接入 · 现场设备与系统（PLC / DCS / 传感器 / 仪表 / 变频器 / 摄像头）

二、数据底座

边缘接入 + 核心服务

从物理现场到数据中枢，两层基础设施保证数据「采得全、传得快、存得住、管得好」。

第一层 · 边缘接入与协议层

S20 / S10 边缘模组 —— 协议插件化 · 驱动热插拔 · 边缘计算 · 数据接口 · 高速传输

• 工业协议：Modbus ｜ OPC UA ｜ MQTT ｜ CAN / CANBUS ｜ IEC 101/104 ｜ Profinet ｜ S7TCP ｜ TCP / UDP
• 现场设备：PLC ｜ DCS ｜ 传感器 ｜ 仪表 ｜ 变频器 ｜ 摄像头
• 核心能力：多协议支持 ｜ 插件化扩展 ｜ 边缘计算 ｜ 断点续传 ｜ 安全接入

第二层 · 核心 SCADA 服务层

完整监控核心能力，覆盖采集、报警、报表、鉴权、级联与调度全流程。

• 数据采集 ｜ 报警管理 ｜ 报表管理 ｜ 用户鉴权 ｜ 级联管理 ｜ 调度管理

• 时序数据库 · TDengine：高效存储 · 高速查询 · 数据压缩（10 倍压缩比）
• 历史数据库 · 归档存储：关系存储 · 元数据管理 · 智能归档
• 实时流处理 · Flink / CEP：事件驱动 · 复杂事件处理 · 低延迟
• 基础特性：高可靠 ｜ 易开发 ｜ 高可用 ｜ 可扩展

关键指标：工业通讯驱动兼容 10+ 协议 ｜ TDengine 数据压缩比 10× ｜ 实时数据响应 毫秒级

三、AI 微服务模型层

8 大 AI 微服务，可插拔可组合

每个 AI 能力独立部署、独立升级、独立伸缩，通过低代码编排按需组合，从「监控」跃升为「智控」。

• 异常检测：时序异常检测 · 多变量分析
• 预测性维护 PHM：RUL 剩余寿命预测 · 健康度评估
• 能效优化 EMS：能耗预测 · 优化调度
• 策略生成：强化学习 · 智能决策 · 策略生成
• 视觉检测：目标检测 · 缺陷识别
• 参数自整定：PID 整定 · 参数优化
• 故障诊断：故障定位 · 根因分析
• NLP 交互：自然语言问答 · 知识检索

微服务运行底座

• 🐳 K3S / Kubernetes 容器编排：弹性伸缩 · 服务治理 · 自愈，每个微服务独立容器化部署。
• 🔗 联邦学习与模型剪枝：隐私保护 · 模型压缩 · 持续学习，大模型蒸馏为轻量边缘模型。
• 📦 边缘模型分发：模型下发 · 版本管理 · 灰度更新，经边缘容器编排引擎直达 S20 边缘。

关键指标：8 个独立 AI 微服务 ｜ A/B 灰度模型热更新发布 ｜ 自愈伸缩容器编排治理

四、可视化层

多端自适应，实时生产渲染

2D 组态、3D 数字孪生与移动 / Web HMI 全端覆盖，画面内直接嵌入 AI 算法模型，异常、预测、告警一目了然。

• 📐 2D 组态画面：矢量图元 · 状态动画 · 数据绑定 · AI 异常标记，遵循 ISA-101 高绩效 HMI 标准。
• 🌐 3D 数字孪生：WebGL / Three.js 数字孪生体，BIM / GIS 融合，虚实同步、以虚控实。
• 📱 移动端 / Web HMI：跨端运行，随时随地进行监控、操作与运维，移动巡检不掉线。

画面算法模型嵌入

• 本地推理引擎：标准化模型格式 / TensorRT 边缘侧本地推理，毫秒级响应
• 模型热更新：A/B 灰度发布，新模型灰度验证，平滑切换
• 结果可视化：图表 / 告警 / 看板，实时趋势、预测曲线、异常高亮
• 外部智能体兜底：云端大模型，复杂根因分析与专家系统支持

能力亮点：多端自适应 ｜ 实时生产渲染 ｜ 低代码组态 ｜ AI 算法嵌入 ｜ 告警联动 ｜ 移动运维

五、功能规格

完整 SCADA 功能，工业级可靠

从驱动管理到脚本引擎再到数据库，覆盖工业自动化核心管控的全部能力。

驱动管理 · 多协议兼容

核心功能

• ⚙️ 项目架构：单机架构项目 ｜ 服务器 / 客户机架构（CS）｜ 冗余服务器 / 客户机架构（CS）
• 📝 脚本功能：变量触发 / 事件脚本 ｜ 全局脚本（事件 / 时间周期）｜ C#.Net · JavaScript
• 📊 变量与画面：变量创建 / Excel 导入导出 ｜ 开发 + 运行环境管理 ｜ 外部图形导入 · 账户权限
• 📈 趋势 / 报警 / 报表：实时 / 历史趋势 ｜ 实时 / 历史报警 ｜ 声音报警 · 报表功能 ｜ 历史数据追溯

数据库支持

MySQL ｜ SQL Server ｜ SQLite ｜ Access ｜ TDengine 时序库

日志报警 · 结果存储 · 历史归档 · 关系数据库同步，全链路数据持久化。

六、云-边-端协同

数据上行，智能下行

依托 Sothis 星链生态，AI SCADA 与数据湖、IAP 平台、S20 边缘模组深度协同，形成「感知—决策—执行—优化」闭环。

☁️ Sothis 数据湖 + IAP 平台（Cloud）：数仓一体 · 数据治理 · 9 大 AI 综合大模型 · 联邦学习训练
▲ 数据反馈与优化（上行）｜ 模型与指令下发（下行）▼
⚙️ E7 智能制造平台（Edge）：知识蒸馏 → 微服务模型 → 容器化 · 边缘容器编排引擎通道 · A/B 灰度发布
▲▼
📟 S20 / S10 边缘模组 + AI SCADA（Device）：本地推理（标准化模型格式 / TensorRT）· 断点续传 · 离线自治 · 实时控制

联邦学习 + 知识蒸馏闭环

• 🧬 大模型 → 剪枝 → 小模型 → 边缘推理：云端 IAP 大模型经知识蒸馏，剪枝解耦为轻量微服务，容器化后下发至 S20 边缘。
• 🔁 持续学习，越用越智能：边缘反馈数据回传云端重新训练，模型迭代升级，精度逐月提升。
• 🛡️ 边缘自治，断网不断控：S20 断点续传，网络中断时基于缓存模型独立决策，数据不丢 · 业务不断。

七、应用场景

覆盖多类工业与公共设施

从智慧楼宇到智能制造，AI SCADA 适配多类场景，助力企业降本增效、提升运维效率。

• 🏢 智慧楼宇：BA / 暖通 / 照明监控
• 🏙️ 市政生活：水处理 / 管网 / 泵站
• ⚙️ OEM 生产：设备配套 / 产线监控
• 🧪 化工：工艺监控 / 安全联锁
• 💎 半导体：洁净室 / 精密控制
• 🏭 智能制造：PHM / EMS / 视觉质检

核心收益

• 🧠 从监控到智控：AI 模型实时分析，自动生成控制策略并闭环执行，超越传统固定阈值报警。
• 🧩 微服务可解耦：每个 AI 能力独立部署、升级、计费，横向扩展成本极低。
• 🛡️ 边缘自治：断网也能推理、能控制，S20 断点续传保障业务连续。
• 🔧 低代码 AI 编排：不懂算法的工程师也能拖拽组态 AI 检测规则，一键部署到边缘。

关键指标：边缘单帧推理延迟 <50ms ｜ 非计划停机 -45% ｜ 设备综合效率 OEE +18%

八、部署与授权

轻量部署，灵活授权

低资源占用、电子 License 授权，开发版 / 运行版 / 特殊驱动灵活组合，开箱即用。

• 运行环境：Windows 10 · Windows Server 2012 支持
• 最小资源：双核 64 位处理器 ≥1.8GHz ｜ DDR4 ≥4GB ｜ 系统盘 ≥32GB ｜ 1920×1080 ｜ 百兆网口
• 授权方式：电子 License 授权 · 开发版 / 运行版 / 特殊驱动
• 帮助文档：离线帮助文件支持，降低上手门槛