supEDGE-CLOUD海上平臺邊緣云解決方案
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綜合簡介

supEDGE-CLOUD海上平臺邊緣云解決方案針對海上油氣田的海上平臺和FPSO等裝置,采用超融合虛擬化集群、邊緣容器云、多協議的數據采集、ETL數據抽取、數據存儲和分析、機器視覺分析等軟硬技術,實現邊緣側對業務系統的計算和處理,同時支持云邊協同,在確保云端統一監控和分析的基礎上做到云邊負荷的合理分配,合理規劃海上平臺技術資源,降低服務器的物理空間占用,降低綜合運維成本。


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行業需求

在工業4.0建設和“雙碳”國家戰略的背景下,中海油內部正在進行海上平臺智能化改造的試點。海上平臺由于離岸上較遠,盡管可以通過岸電系統鋪設海底光纖解決網絡通信問題,但海上平臺上空間較小放置服務有限,這與智能化建設帶來的業務系統多、計算量需求較大存在一定的沖突,客觀上需要邊緣云來集約計算資源,提升計算效率。


產品服務

方案架構圖

通過對海上平臺邊緣云業務需求調研分析,其整體業務架構設計如下圖所示

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邊緣云部署架構示意圖

海上平臺邊緣云業務架構圖如下:

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海上平臺邊緣云業務架構圖


 

主要內容及功能

?基于超融合技術構建邊緣云IAAS基礎設施。超融合無須停機便可無縫地添加其它超融合節點,從而線性地提高系統性能和數據存儲, 動態群集的方法使得計算和存儲能夠每次擴展一個節點,因此無須過度部署基礎設施,使系統擴展不存在任何不確定性。

?基于supOS的邊緣云PAAS平臺。supOS將幫助用戶實現海上平臺數據融合集成、綜合治理和加工、工業數據價值挖潛、生產流程優化與業務協同等。

?基于自助式ETL的異構信息系統數據集成。海上平臺有大量的信息化系統需要集成抽取,并將數據上送到岸上的大云系統,比如能源管理、泵工況、海纜腐蝕監測、低壓絕緣監測、CCTV、機器人巡檢、無人機巡檢、人員定位、注水泵監測等,需要將各類信息系統的數據接入,進行融合貫通,進行深度分析應用。

?邊緣云機器視覺分析服務。可通過接入的工業視頻進行圖像分析,分析檢測結果可與平臺的工業實時數據等進行聯動,根據不同場景產生響應的工藝質量報警、人員安全預警、設備故障預警等。

 

優勢特性或特點

1) 中控邊緣云方案解決了海上平臺上空間較小放置服務有限的問題,滿足智能化建設帶來的業務系統多、計算量需求較大的需求,實現了海上平臺邊緣側對計算資源的集約化,提升了計算整體效率。

2) 超融合架構簡單,可大大降低海上油氣田行業基礎架構復雜性,同時降低運維和管理的成本。

3) 整合海上油氣田數據中心資源,充分利用設備資源,實現統一管理。

4) 超融合架構集成的虛擬化雙機、熱遷移功能,能夠有效減少設備故障時間,確保核心業務的連續性,避免傳統IT,單點故障導致的業務不可用。

5) 便于海上油氣田行業業務的快速部署,縮短海上油氣田行業業務系統上線周期,高度靈活性與可擴展性、提高運維和管理效率。

6) 超融合架構采用分布式的存儲架構,采用多副本策略,可以最大化的保證業務系統數據的安全。同時分布式存儲支持HDDSSD等多種不同類型的存儲資源,在滿足虛擬機的雙機、虛擬機熱遷移技術可靠性要求的同時,還可以提高其性能。

7) 通過軟件模塊向岸上的大云平臺傳送數據,支持斷點續傳,若海上平臺與岸上操控中心之間斷網邊緣云也能獨立工作。

8) 邊緣云采用超融合的服務器架構,可以實現完全的資源整合、統一管理、調配和統一存儲功能。

9) 在擴展性上可以做好按需線性的橫向擴展,采用的是分布式的自治系統。由于計算與存儲資源的深度融合,在對系統進行擴容時,只需要擴展超融合服務器的節點即可,不需要提前對設備進行選型、設計、系統集成和長時間的系統調試,通常一個三節點的擴容,一小時之內就可以完成,深度軟硬件集成的超融合系統甚至可以做到開箱即用。

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預期效果

邊緣云的建設可以合理規劃海上平臺技術資源,降低服務器的物理空間占用,降低綜合運維成本。同時邊緣云也可以采集溫度、流量、壓力以及具備聯網功能的攝像頭等設備的數據,實現對油氣開采關鍵設備的實時自動化數據收集和安全監控,將實時采集的原始數據首先匯集至邊緣云中進行初步計算分析,對特定設備的健康狀況進行監測并進行相關的控制。此時需要與岸上中心云端交互的數據僅為經過加工分析后的高價值數據,一方面極大的節省了網絡帶寬資源,另一方面也為云端后續進一步大數據分析、數據挖掘提供了數據。


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