Трансформатор стоит на подстанции. Почему цифровой мозг до сих пор находится за сотни километров?

Никому не приходит в голову установить силовой трансформатор в Москве, а электричество передавать на подстанцию где-нибудь в Сибири.

Это выглядело бы абсурдно.

Но именно так сегодня устроена большая часть цифровой инфраструктуры.

Данные появляются на объекте, отправляются в дата-центр, там анализируются, после чего результат возвращается обратно.

Пока связь работает — всё хорошо.

Но стоит каналу стать нестабильным, и удалённый объект начинает терять свой интеллект.

Подстанции становятся умнее, а архитектура остаётся прежней

Современная электрическая подстанция уже давно перестала быть просто набором трансформаторов и коммутационного оборудования.

Сегодня это сложный цифровой объект, который объединяет:

1. системы телемеханики;
2. релейную защиту;
3. приборы учёта;
4. видеонаблюдение;
5. системы безопасности;
6. автоматизацию;
7. десятки тысяч параметров телеметрии.

При этом сама энергетическая инфраструктура становится всё более распределённой.

Блочные комплектные подстанции, распределительные устройства и силовые трансформаторы всё чаще размещаются на удалённых объектах, где стабильная связь не всегда гарантирована.

Именно поэтому при проектировании современной инфраструктуры всё больше внимания уделяется не только силовой части, но и локальной обработке данных.

Группа компаний «Энгора» более десяти лет занимается производством и поставкой трансформаторных подстанций, распределительных устройств и энергетической инфраструктуры для промышленных объектов. На базе решений компании реализуются проекты с применением  БКТП и 2БКТП, распределительных устройств 0,4 кВ и шкафов автоматического ввода резерва.  

Карьер, буровая или подстанция не должны зависеть от интернета

Представим типичный удалённый объект.

Это может быть:

1. карьер;
2. буровая площадка;
3. компрессорная станция;
4. нефтегазовое месторождение;
5. ветропарк;
6. трансформаторная подстанция.

Везде ситуация похожа.

Оборудование работает на месте.

Датчики находятся на месте.

Камеры установлены на месте.

Люди находятся на месте.

А вот цифровой интеллект объекта зачастую расположен за сотни или даже тысячи километров.

Получается странная ситуация.

Объект способен вырабатывать электроэнергию, добывать руду или вести буровые работы, но для принятия решений ему требуется постоянная связь с внешним центром.

Цена зависимости

Пока канал связи работает, проблема незаметна.

Но достаточно появления задержек или потери связи, и возникают риски:

1. невозможность выполнения видеоаналитики;
2. задержки при обработке событий;
3. потеря части функций мониторинга;
4. рост стоимости передачи данных;
5. зависимость объекта от внешней инфраструктуры.

Особенно это актуально для объектов, работающих в тяжёлых климатических условиях и на значительном удалении от крупных центров.

Зачем отправлять данные за тысячу километров?

Возникает логичный вопрос.

Если данные появляются на площадке, зачем отправлять их в дата-центр, чтобы через секунду вернуть обратно?

Почему не выполнять обработку непосредственно на объекте?

Именно так появилась концепция Edge Computing.

Но она породила новую проблему.

Чтобы реализовать такую архитектуру, фактически приходится строить мини-дата-центр на каждой площадке.

А это:

1. серверы;
2. системы хранения;
3. сетевое оборудование;
4. программное обеспечение;
5. удалённое администрирование;
6. интеграция с промышленной автоматикой.

Для десятков и сотен объектов такой подход становится слишком сложным.

Чёрный ящик промышленной инфраструктуры

По сути, удалённым объектам нужен не мини-ЦОД.

Им нужен готовый вычислительный узел.

Такой же привычный элемент инфраструктуры, как трансформаторная подстанция или распределительное устройство.

На входе:

1. датчики;
2. камеры;
3. PLC-контроллеры;
4. системы автоматизации.

На выходе:

1. аналитика;
2. управление;
3. предиктивная диагностика;
4. события для центральной системы.

Внутри — вся вычислительная логика.

Такой подход можно назвать EON-архитектурой (Edge Operations Node).

Фактически это локальный цифровой мозг объекта.

Энергетика и промышленность постепенно движутся именно в эту сторону

Если раньше основным элементом инфраструктуры были только силовые системы, то сегодня рядом с трансформатором появляется ещё один важный компонент — вычислительный узел.

Точно так же, как невозможно представить современный объект без подстанции, через несколько лет будет сложно представить его без локального интеллекта.

И это касается не только энергетики.

Такой подход востребован в:

1. нефтегазовой отрасли;
2. горнодобывающей промышленности;
3. буровых работах;
4. логистических центрах;
5. транспортной инфраструктуре;
6. объектах распределённой генерации.

Будущее инфраструктуры будет гибридным

Центральные дата-центры никуда не исчезнут.

Они продолжат решать задачи:

1. хранения данных;
2. глобальной аналитики;
3. обучения моделей искусственного интеллекта.

Но непосредственная работа с оборудованием всё чаще будет происходить там, где находятся сами объекты.

Рядом с силовыми трансформаторами.

Рядом с распределительными устройствами.

Рядом с подстанциями.

Потому что данные должны не только передаваться.

Они должны работать там, где рождаются.

А значит, цифровой мозг инфраструктуры должен находиться рядом с самой инфраструктурой.