隨著智能制造的深入，石化、水泥、制藥、食品等流程行業(yè)正向著數(shù)字化和智能化的方向轉型。與傳統(tǒng)離散行業(yè)有所不同的是，流程行業(yè)的大量設備和傳感器處于環(huán)境極端、地理偏遠地區(qū)，不具備良好網絡條件，無法及時采集設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一些流程行業(yè)，某些傳統(tǒng)工藝會受環(huán)境、季節(jié)、催化劑和傳感器老化等因素影響，具有時變性質，固定參數(shù)的靜態(tài)模型因不能表示這樣的時變過程而產生大量誤報，造成工廠或設備單元停產，導致?lián)p失。
作為流程行業(yè)典型代表，石化行業(yè)具有生產裝置大型、技術資金密集、生產環(huán)境嚴酷等特點，一旦發(fā)生故障可能導致系統(tǒng)停機、生產中斷，會造成十分嚴重的經濟損失甚至人員傷亡。因此保證這些設備的安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、連續(xù)優(yōu)質運行，對于安全生產、提高企業(yè)的經濟效益具有十分重要的意義。
流程工業(yè)企業(yè)邊緣計算平臺升級改造實踐
最近，Stratus參與了某大型石化企業(yè)邊緣計算平臺升級改造實踐并使項目成功落地。該石化企業(yè)利用Stratus ztC Edge邊緣計算平臺進行設備的狀態(tài)預警，除常規(guī)的振動峰峰值、烈度外，還提供特征參數(shù)的異常預警和趨勢預警，充分利用設備監(jiān)測數(shù)據(jù)，全方位保障設備運行的安全性和可靠性，同時對提取的部件特征實時進行計算分析，對部件的早期故障征兆進行監(jiān)測、報警，實現(xiàn)物理設備與數(shù)字孿生體的狀態(tài)映射。
此外，為積極響應國家雙碳減排的要求，該石化企業(yè)使用智能信息模型和先進的控制算法完善現(xiàn)有能源策略和優(yōu)化工藝流程，實現(xiàn)對能源的統(tǒng)一調度、動態(tài)平衡和高效配置。同時為減少傳統(tǒng)服務器的數(shù)量，企業(yè)采用Stratus ftServer容錯服務器替代傳統(tǒng)服務器，通過一臺容錯服務器解決傳統(tǒng)容災模式下多臺服務器才能構建的安全能力，大幅降低服務器采購數(shù)量，在增強系統(tǒng)可靠性的同時也減少能耗和排放。
ztC Edge在流程工業(yè)企業(yè)轉型中的價值
邊緣計算能在生產現(xiàn)場就近提供邊緣智能服務，滿足流程行業(yè)數(shù)字化在實時數(shù)據(jù)采集、工業(yè)智能、安全隱私等方面的關鍵需求。Stratus ztC Edge邊緣計算平臺實施給流程行業(yè)企業(yè)帶來的價值點包括：增強數(shù)據(jù)處理的實時性，減輕云端計算壓力;在現(xiàn)場側對設備、傳感器和儀表等終端進行數(shù)據(jù)采集，有效避免了以往將數(shù)據(jù)長距離傳輸至中心機房或云端而面臨的網絡資源不足和信號干擾等問題的風險，可以最大限度地保證數(shù)據(jù)采集的實時性。同時，通過邊緣側提供的算力，可以對采集的數(shù)據(jù)進行實時的過濾、處理、分析和反饋，極大地減輕了全量數(shù)據(jù)在云端進行處理的算力壓力。
01、作為一款面向工業(yè)場景應用的邊緣計算平臺，ztC Edge集成了IT和OT兩種不同場景類型的協(xié)議，通過支持多種總線協(xié)議和工業(yè)以太網協(xié)議進行大批量數(shù)據(jù)的實時采集。同時，通過邊緣端的協(xié)議解析能力，將采集數(shù)據(jù)進行過濾、映射或轉換等處理，再通過OPC UA或MQTT等協(xié)議北向傳輸處理過的數(shù)據(jù)。
02、流程行業(yè)普遍具有廠區(qū)跨度大、生產危險性高、設備分布廣等特點，ztC Edge是為這些環(huán)境惡劣的工業(yè)場景應用而專門設計，已通過UL Class I Div 2認證和IP40評級，可部署在控制室或機器的控制面板中，甚至車間的任何地方，更靠近生成數(shù)據(jù)的設備。ztC Edge比標準服務器或工作站更耐用，為客戶提供更高的可靠性和部署靈活性，極大地降低宕機風險。
03、在安全防護方面，ztC Edge基于主機的防火墻、受限制的USB端口、基于角色的訪問控制與Active Directory集成、安全通信協(xié)議以及安全可信的啟動，所有這些均可協(xié)同工作，以最大程度地降低安全風險。在運維管理層面，ztC Edge自帶工具ztC Edge Console，管理員可以遠程訪問系統(tǒng)，設置閾值和警報，檢查更新，備份和恢復系統(tǒng)設置首選項，并輕松管理虛擬機。為防止不可預知的意外，ztC Edge具有自我監(jiān)控、自我保護和自我同步功能，內置虛擬化、自動化保護、工業(yè)互操作性、OT可管理性和現(xiàn)場維護性，能夠快速、輕松地交付高可用性和容錯的虛擬化邊緣應用程序。
04、為滿足流程工業(yè)生產過程的連續(xù)性要求，作為冗余對部署時，ztC Edge可為工作負載提供即時保護。一旦發(fā)生故障時，運行在某一平臺上的虛擬機將在另一個平臺上自動重啟(高可用性模式)或恢復(容錯模式)。如果ztC Edge在一臺計算機上檢測到網絡或磁盤故障，它會自動重新路由流量或使用另一臺計算機上的數(shù)據(jù)，而無需任何操作人員干預。
實踐感悟
隨著數(shù)字化和智能化化轉型的持續(xù)推進，流程工業(yè)企業(yè)也通過對工業(yè)系統(tǒng)的改造實現(xiàn)生產制造工藝和效率的升級。通過5G+邊緣計算的模式，企業(yè)可以實現(xiàn)以往無法達成的業(yè)務本地化和計算邊緣化，借助邊緣計算帶來的低延時和高可靠，實現(xiàn)云邊端的業(yè)務數(shù)據(jù)協(xié)同，同時充分融入AI技術，實現(xiàn)諸如智能機器視覺、設備預測維護、故障預警等功能，徹底解決流程工業(yè)面臨的各種生產安全問題。
作為全球容錯服務器領域的領導者，Stratus將以高可靠性的邊緣計算產品，攜手合作伙伴共同推進中國流程工業(yè)的智能化進程。
（來源：容錯技術）
