在现代工业环境中，报警和事件数据对于工业运营至关重要，制造企业需要安全可靠的解决方案将现场运营与企业层面乃至云端无缝连接。

　　报警和事件数据对工业运行至关重要，可用于通知操作人员当前或潜在的问题，显示工艺过程状态，辅助优化运营，以及预测维护需求等。很多时候，这些数据只能在人机界面(HMI)、监控和数据采集(SCADA)以及业务运营方面的通知系统中找到，而且以往都局限于系统内部，难以实现跨平台共享。

　　在疫情期间，制造企业意识到由于现场工作人员减少，运营管理中出现了一些盲点。同时，对各类数据的访问需求变得更加迫切，不仅需要满足运营层面的需求，还需要为信息技术（IT）部门和总部办公室提供安全、便捷且可靠的访问方式。

　　对于报警和事件数据而言，其面临的问题远比单纯获取实时数据更具挑战。通常是一个由多个数据点组成的结构，这些数据点与过程值超出正常范围的单次事件有关，包括超出范围的时间、当前值和极限值等。在最初的OPC标准中，OPC报警和事件规范（OPC A&E）旨在提供标准化接口和数据结构，以便从过去封闭的系统或仅提供专有接口的系统中访问报警和事件数据。

　　随着OPC统一架构（OPC UA）标准的推出，这一功能演变为OPC UA报警与条件（OPC UA A&C）标准。OPC UA A&C受益于OPC UA的传输独立性、安全性以及其它集成特性。借助OPC UA，一个过程节点不仅可以提供实时数值和报警事件数据，还能够提供来自同一节点的历史数据。

　　为了充分利用这些OPC标准需要借助一些工具，通过现代技术实现安全的报警联网，同时完成数据聚合、集中化处理、冗余设置，以及将数据从OPC A&E转换为OPC UA A&C格式。此外，还需要进行数据记录。接下来，我们将通过一些报警集成应用示例，探讨其能为用户带来哪些收益，以及如何取得相应的成果。

　　在该应用中，用户在多个燃料终端的控制系统中使用了不同类型的可编程逻辑控制器（PLC）。他们希望从这些 PLC以及Varec燃料管理器（各站点使用的关键应用程序）生成新的警报和事件。

　　为了兼容不同类型的PLC，用户采用了TOP Server OPC UA服务器，通过创建通用的标签定义来统一处理PLC数据，而无需考虑PLC的具体类型。Varec燃料管理器是一个OPC DA服务器，用户利用TOP Server的OPC DA客户端功能将其接入系统，从而通过OPC UA提供实时数据。然后，用户在TOP Server A&E 插件中定义报警，并将其作为OPC报警和事件发布（图1），实现了跨平台的报警和事件集成。

▲图1：通过在TOP Server A&E 插件中定义报警，并将其作为OPC报警和事件发布，实现了跨平台的报警和事件集成。

　　为了使用艾默生的PlantWeb实现本地和企业范围内的信息汇总，用户需要通过OPC UA获取所有数据，包括实时数据、报警和事件数据。为此，他们选择用DataHub来处理从OPC A&E到OPC UA A&C的转换。

　　DataHub能够聚合来自多个来源的OPC A&E报警数据，并通过简单的点击操作，将这些数据转换为符合最新OPC UA标准的OPC UA报警和条件数据，供客户端使用。此外，DataHub可以自动分解单个报警或事件结构中的各个标签，并通过OPC UA实时数据接口，将其作为独立标签提供。

　　这种功能不仅支持将报警和事件数据与其它系统的OPC DA或UA实时数据进行聚合，还特别适用于将不支持OPC UA报警和条件的HMI、SCADA等系统进行集成。例如，在本案例中，DataHub成功将基于经典OPC标准的现有系统与基于OPC UA的新系统进行无缝集成。通过将OPC UA实时数据与报警和工况数据进行集成，客户实现了本地和企业范围内的数据汇总。这种集成显著提升了客户对关键运营指标的可见性，使他们能够快速发现新的优化机会（图2）。

▲图 2：用户对关键运营指标的可见性得到了提升，这使其能够发现新的优化机会。

　　所有工业数据都必须确保安全，而报警和事件数据的安全性尤为重要。在网络中聚合和传输这些数据时，必须对其进行加密，同时确保发送方和接收方经过身份验证。OPC UA标准的通用基础设施能够自动提供这些安全功能。

　　然而，对于尚未迁移到OPC UA A&C的现有OPC A&E应用，如何在不丢失报警信息结构准确性的前提下传输报警数据，并同时满足安全要求？对此，DataHub V10提供了一种解决方案：将OPC A&E转换为OPC UA A&C，并通过网络对OPC UA A&C数据进行隧道传输，从而实现安全可靠的报警数据传输。

　　但是，在某些应用场景中，网络连接可能具有间歇性，因此需要具备存储转发功能。这类应用通常通过蜂窝网络、无线电或卫星网络实现低带宽数据传输，常见于管道、水/废水处理、风能以及石油/天然气等领域。此外，一些应用还需要冗余系统和网络，而DataHub能够完全支持这些需求。出于安全考虑，在一些应用中用户不希望在不同网络之间直接调用OPC。接下来的应用案例正是针对这种情况，通过存储转发功能来增强OPC的性能，为客户提供更优质的服务，同时提升系统的弹性和可靠性。

　　DataHub通过其内置的安全数据隧道功能，为需要网络隔离、低带宽传输和冗余的应用提供了理想的解决方案。该功能能够保持OPC A&E数据结构的完整性，并通过加密且经过身份验证的网络连接，在DataHub的不同实例之间传输数据。它仅传输数据的变化部分，从而实现轻量化的带宽利用。这种隧道功能被用于服务器和客户端机器之间的数据传输。此外，存储转发功能还可确保在网络连接中断和恢复时，数据能够完整、准确地传输。

　　另一种典型场景涉及企业网络安全策略，例如要求使用代理服务器和隔离区（DMZ），或在IT和运营技术（OT）连接端的防火墙中禁用入站端口。DataHub的隧道功能专为这种高级安全网络配置设计，能够安全可靠地传输OPC UA实时数据、A&C数据、OPC DA以及OPC A&E数据（图3）。

▲图 3：隧道功能适用于高级安全网络配置，以便安全可靠地传输OPC UA实时数据、A&C数据、OPC DA以及OPC A&E数据。

　　在土耳其跨安纳托利亚天然气管道项目中，客户采用了DataHub中间件支持OPC A&E和实时数据的高度冗余且安全的联网。可靠的数据通信对于管道的安全运行至关重要。这一案例展示了DataHub的高级OPC集成功能在大规模场景中的应用。尽管在系统实施时尚未选择与OPC UA A&C集成，但同样的概念同样适用于OPC UA实时数据和A&C数据的传输。现在客户可以在同一应用程序的数据聚合和网络基础设施中添加OPC UA集成，而无需额外部署其它软件。

　　从设备运行到泄漏检测，管道运行的各个方面都在远程站点和控制中心之间实现了监控、控制、存储和传输。DataHub通过具备甚小口径终端卫星备份的冗余光纤网络，对数十万条 OPC DA 和OPC A&E 数据值进行隧道传输，并将其与SCADA系统无缝集成，以实现监测和监督控制。

　　由于DataHub将OPC连接与网络隧道连接隔离开来，因此能够像传输 OPC DA实时数据一样，轻松地通过隧道传输OPC A&E 报警数据。同时，DataHub支持OPC服务器到服务器的桥接功能，可将控制中心的OPC服务器与现场的OPC服务器连接起来。更重要的是，DataHub内置的冗余支持，使该项目团队能够配置出一个具有多层冗余的高度可靠系统，满足了项目的严苛要求。

　　在现代工业环境中，成功的关键在于实现统一的数据集，无论系统的新旧程度如何，都需要安全可靠的解决方案将现场运营与企业层面乃至云端无缝连接。报警和事件数据作为工业数据的重要组成部分，对于工业运营至关重要。这类数据不仅可以通知运行人员当前的问题或潜在的未来问题，还能传达工艺过程的状态，助力运营优化，预测维护需求，从而为企业的持续发展提供强有力的支持。

　　■ 通过OPC UA A&C 用户对关键运营指标的可见性得到了提升，这使其能够发现新的优化机会。

　　■ 所有工业数据都必须确保安全，而报警和事件数据的安全性尤为重要。

　　如何实现安全可靠的跨平台报警和事件集成？