基于阿里云HiTSDB搭建工业物联网平台实践
摘要:?基于阿里云全面的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)搭建云端的企業(yè)能源管理物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、平衡調(diào)度、節(jié)能優(yōu)化等全面的能源管控協(xié)同平臺(tái)。是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行保障的利器,也是大量企業(yè)實(shí)現(xiàn)云上管理的實(shí)踐案例。
背景
工業(yè)企業(yè)的能耗占了全社會(huì)能耗的絕大多數(shù),本方案基于阿里云全面的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)搭建云端的企業(yè)能源管理物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、平衡調(diào)度、節(jié)能優(yōu)化等全面的能源管控協(xié)同平臺(tái)。是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行保障的利器,也是大量企業(yè)實(shí)現(xiàn)云上管理的實(shí)踐案例。
本方案有健壯的體系,實(shí)用的功能。尤其HiTSDB能輕松應(yīng)對(duì)千萬級(jí)工業(yè)傳感器數(shù)據(jù)接入的能力,成為平臺(tái)方案的亮點(diǎn)。
產(chǎn)品詳情關(guān)注:https://promotion.aliyun.com/ntms/act/hitsdbdebute2018.html
平臺(tái)架構(gòu)
- 邊緣計(jì)算:
采集的工業(yè)數(shù)據(jù)上傳到阿里云的物聯(lián)網(wǎng)套件,中間經(jīng)過了MQTT協(xié)議的可靠傳輸。 - 數(shù)據(jù)采集層:
IOT Hub負(fù)責(zé)解析MQTT協(xié)議。為保證數(shù)據(jù)安全性,通過規(guī)則引擎轉(zhuǎn)發(fā)到DataHub數(shù)據(jù)總線中,在Datahub中保留7天,確保數(shù)據(jù)不丟失。 - 數(shù)據(jù)計(jì)算層:
DataHub的數(shù)據(jù)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到MaxCompute中,這部分?jǐn)?shù)據(jù)用于離線計(jì)算,離線計(jì)算結(jié)果存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
Streaming實(shí)時(shí)計(jì)算模塊,主要包括兩方面功能:一是從DataHub讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解析、清洗后存儲(chǔ)到HiTSDB中;一是通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算企業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),相關(guān)計(jì)算結(jié)果也是存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。目前阿里云也提供了StreamComputer流計(jì)算產(chǎn)品可以和HiTSDB 進(jìn)行無縫對(duì)接。
- 數(shù)據(jù)應(yīng)用層
數(shù)據(jù)應(yīng)用層基于HiTSDB和關(guān)系型兩種數(shù)據(jù)源,提供各種應(yīng)用產(chǎn)品服務(wù)。
HiTSDB在架構(gòu)的核心作用
HiTSDB在整個(gè)架構(gòu)中處于中樞地位,啟動(dòng)承上啟下的作用。
- 工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)場景,設(shè)備規(guī)模大,指標(biāo)多樣,精度高,HiTSDB可以支撐每秒千萬的數(shù)據(jù)指標(biāo)值的寫入。通過壓縮技術(shù)增加寫入吞如,降低存儲(chǔ)成本支撐平臺(tái)海量工業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。
- 滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢的功能和性能需求,由于業(yè)務(wù)產(chǎn)品需求,需經(jīng)常對(duì)歷史時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或聚合查詢(如avg、max、min、first、last等),對(duì)響應(yīng)時(shí)間有較高的要求。HiTSDB可以支撐百萬級(jí)別的數(shù)據(jù)請(qǐng)求計(jì)算,平均RT小于1秒。
- 為數(shù)據(jù)分析挖掘(能耗預(yù)測、設(shè)備診斷、生產(chǎn)優(yōu)化等)提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。
選擇HiTSDB的優(yōu)勢(shì):
- 相比較社區(qū)開源的OpenTSDB整體性能提升10-50倍,提供99.9%的服務(wù)可靠性保證,更少的運(yùn)維成本。
- 好用的數(shù)據(jù)庫管理、監(jiān)控、查詢的可視化界面。
- 與阿里云其它云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)無縫流轉(zhuǎn)。與物聯(lián)網(wǎng)套件IotHub的數(shù)據(jù)通道,實(shí)現(xiàn)從設(shè)備流轉(zhuǎn)過來的數(shù)據(jù)經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)套件的無縫流入HiTSDB存儲(chǔ)。如果數(shù)據(jù)需要經(jīng)過特定的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)算,也可以通過StreamComputer計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果無縫流入到HiTSDB。
業(yè)務(wù)應(yīng)用功能
- 能效看板
能效看板模塊將全廠及各二級(jí)單位的能效水平和波動(dòng)情況可視化,為企業(yè)管理者展現(xiàn)能量系統(tǒng)健康狀況的綜合信息,使能源利用狀況一目了然。 - 在線監(jiān)測
在線監(jiān)測模塊將全廠能源流向消耗情況、生產(chǎn)設(shè)備啟停狀態(tài)、電力系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、水系統(tǒng)、的計(jì)量瞬時(shí)值可視化。該模塊可將這些能耗相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在操作終端上,是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化和生產(chǎn)過程透明化的關(guān)鍵步驟之一,避免關(guān)鍵數(shù)據(jù)出現(xiàn)“信息孤島”,大幅提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)波動(dòng)和減少人為浪費(fèi)。 - 告警追溯
告警追溯模塊可對(duì)能耗異常的車間、生產(chǎn)線或重點(diǎn)耗能設(shè)備進(jìn)行直觀展示,同時(shí)可自上而下追溯到出現(xiàn)能耗異常的設(shè)備及其運(yùn)行工況參數(shù)。當(dāng)重點(diǎn)用能設(shè)備、生產(chǎn)線或車間的能耗或能效指標(biāo)(單耗)超出限額時(shí),可在時(shí)間和空間維度上,按照時(shí)間->地點(diǎn)->事件的思路進(jìn)行追溯。 - 能耗預(yù)測
能耗預(yù)測模塊可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)情況,綜合生產(chǎn)計(jì)劃、用能負(fù)荷等因素,預(yù)測未來一段時(shí)間的能耗水平,同時(shí)對(duì)可中斷設(shè)備用能負(fù)荷進(jìn)行中斷與否評(píng)估,使用戶根據(jù)預(yù)測結(jié)果提前做好能耗平衡利用措施。 - 節(jié)能優(yōu)化
利用海量數(shù)據(jù),挖掘有用的信息,利用人工智能技術(shù)構(gòu)建模型,產(chǎn)生有效的節(jié)能操作建議。在保障正常生產(chǎn)的前提下,優(yōu)化主要耗能設(shè)備的操作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
合作伙伴:廣州博依特智能信息科技有限公司是工業(yè)大數(shù)據(jù)深度挖掘的開拓者,也是智能制造和綠色制造協(xié)同創(chuàng)新的實(shí)踐者。博依特公司基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù),挖掘工業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值,為企業(yè)及客戶提供安全、精準(zhǔn)和全方位的服務(wù),致力于成為中國領(lǐng)先的制造業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)提供商。公司提供的能源管理解決放哪,廣泛的應(yīng)用于造紙行業(yè)、陶瓷行業(yè)、水泥行業(yè)等流程制造業(yè),通過挖掘工業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值,幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效益。
原文鏈接
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的基于阿里云HiTSDB搭建工业物联网平台实践的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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