supEDGE-CLOUD海上平台边缘云解决方案
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综合简介

supEDGE-CLOUD海上平台边缘云解决方案针对海上油气田的海上平台和FPSO等装置,采用超融合虚拟化集群、边缘容器云、多协议的数据采集、ETL数据抽取、数据存储和分析、机器视觉分析等软硬技术,实现边缘侧对业务系统的计算和处理,同时支持云边协同,在确保云端统一监控和分析的基础上做到云边负荷的合理分配,合理规划海上平台技术资源,降低服务器的物理空间占用,降低综合运维成本


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行业需求

在工业4.0建设和“双碳”国家战略的背景下,中海油内部正在进行海上平台智能化改造的试点。海上平台由于离岸上较远,尽管可以通过岸电系统铺设海底光纤解决网络通信问题,但海上平台上空间较小放置服务有限,这与智能化建设带来的业务系统多、计算量需求较大存在一定的冲突,客观上需要边缘云来集约计算资源,提升计算效率。


产品服务

方案架构图

通过对海上平台边缘云业务需求调研分析,其整体业务架构设计如下图所示

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边缘云部署架构示意图

海上平台边缘云业务架构图如下:

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海上平台边缘云业务架构图


 

主要内容及功能

Ø基于超融合技术构建边缘云IAAS基础设施。超融合无须停机便可无缝地添加其它超融合节点,从而线性地提高系统性能和数据存储, 动态群集的方法使得计算和存储能够每次扩展一个节点,因此无须过度部署基础设施,使系统扩展不存在任何不确定性。

Ø基于supOS的边缘云PAAS平台supOS将帮助用户实现海上平台数据融合集成、综合治理和加工、工业数据价值挖潜、生产流程优化与业务协同等。

Ø基于自助式ETL的异构信息系统数据集成海上平台有大量的信息化系统需要集成抽取,并将数据上送到岸上的大云系统,比如能源管理、泵工况、海缆腐蚀监测、低压绝缘监测、CCTV、机器人巡检、无人机巡检、人员定位、注水泵监测等,需要将各类信息系统的数据接入,进行融合贯通,进行深度分析应用。

Ø边缘云机器视觉分析服务可通过接入的工业视频进行图像分析,分析检测结果可与平台的工业实时数据等进行联动,根据不同场景产生响应的工艺质量报警、人员安全预警、设备故障预警等。

 

优势特性或特点

1) 中控边缘云方案解决了海上平台上空间较小放置服务有限的问题,满足智能化建设带来的业务系统多、计算量需求较大的需求,实现了海上平台边缘侧对计算资源的集约化,提升了计算整体效率。

2) 超融合架构简单,可大大降低海上油气田行业基础架构复杂性,同时降低运维和管理的成本。

3) 整合海上油气田数据中心资源,充分利用设备资源,实现统一管理。

4) 超融合架构集成的虚拟化双机、热迁移功能,能够有效减少设备故障时间,确保核心业务的连续性,避免传统IT,单点故障导致的业务不可用。

5) 便于海上油气田行业业务的快速部署,缩短海上油气田行业业务系统上线周期,高度灵活性与可扩展性、提高运维和管理效率。

6) 超融合架构采用分布式的存储架构,采用多副本策略,可以最大化的保证业务系统数据的安全。同时分布式存储支持HDDSSD等多种不同类型的存储资源,在满足虚拟机的双机、虚拟机热迁移技术可靠性要求的同时,还可以提高其性能。

7) 通过软件模块向岸上的大云平台传送数据,支持断点续传,若海上平台与岸上操控中心之间断网边缘云也能独立工作。

8) 边缘云采用超融合的服务器架构,可以实现完全的资源整合、统一管理、调配和统一存储功能。

9) 在扩展性上可以做好按需线性的横向扩展,采用的是分布式的自治系统。由于计算与存储资源的深度融合,在对系统进行扩容时,只需要扩展超融合服务器的节点即可,不需要提前对设备进行选型、设计、系统集成和长时间的系统调试,通常一个三节点的扩容,一小时之内就可以完成,深度软硬件集成的超融合系统甚至可以做到开箱即用。

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预期效果

边缘云的建设可以合理规划海上平台技术资源,降低服务器的物理空间占用,降低综合运维成本。同时边缘云也可以采集温度、流量、压力以及具备联网功能的摄像头等设备的数据,实现对油气开采关键设备的实时自动化数据收集和安全监控,将实时采集的原始数据首先汇集至边缘云中进行初步计算分析,对特定设备的健康状况进行监测并进行相关的控制。此时需要与岸上中心云端交互的数据仅为经过加工分析后的高价值数据,一方面极大的节省了网络带宽资源,另一方面也为云端后续进一步大数据分析、数据挖掘提供了数据。


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