Industrijska iot inteligencija ima za cilj spasiti živote sprečavanjem katastrofa

23. ožujka 2005. u Teksasu je eksplodirala rafinerija nafte BP Plc u Teksasu, usmrtivši 15 ljudi, a ozlijeđeno ih je više od 170. Uzrok eksplozije je bio da su zaposlenici BP-a prepunili i pregrijali važan komad opreme za preradu nafte, izvijestio je tada Guardian. BP je na kraju uklonio više od tri milijarde dolara za plaćanje novčanih kazni, podmirivanje tužbi i poboljšanje rafinerije, koju je Marathon Petroleum Corp. kupio početkom 2013. za 2, 5 milijardi dolara.

Ovo je samo jedan primjer dugog popisa katastrofa, jer u energetskom sektoru postrojenja i slični objekti mogu katastrofalno eksplodirati. To je dugo bila životna činjenica. Međutim, dobavljači koji uvode novu industrijsku infrastrukturu Interneta stvari (IIoT) traže da spriječe nesreće poput ovih putem automatizacije. IIoT platforme pružaju praćenje u stvarnom vremenu i preventivno održavanje, što omogućuje vlasnicima postrojenja i operatorima brže reagiranje na izvanredne situacije. To se vrijeme reakcije ubrzava virtualizacijom, što smanjuje kašnjenje u IoT aplikacijama koje rade u postrojenjima kao što su rafinerije nafte i elektrane. Odluke o opremi u elektranama i kemijskim postrojenjima moraju se donositi u stvarnom vremenu kako bi se zaštitila sigurnost i sigurnost okolnog stanovništva.

Tvrdi oporavak od katastrofe

Iako je oporavak od katastrofe na prvom mjestu kod većine tvrtki, situacije koje ovdje rješavaju znatno nadilaze gubitak radnog vremena na web mjestu ureda ili neprilagođeni pad web lokacije s hostom. Da bi rafinerije nafte i elektrane izbjegle katastrofe iz stvarnog života, sigurnosni sustav s instrumentima (SIS) kompanija poput Schneider Electric može „nadzirati ove kritične varijable koje bi ukazivale na egzotermičku reakciju“, rekao je Christopher Lyden, viši potpredsjednik Predsjednik tvrtke Strategija i portfelja tvrtke Schneider Electric. "Ako smatraju da se te varijable prebrzo mijenjaju, poduzimaju radnje kako bi zapravo zaustavili proces."

Lyden je u izvrsnom položaju za komentiranje ovih situacija, jer je Schneider Electric dobavljač automatizacije koji automatizira opremu posebno za elektrane, postrojenja za proizvodnju nafte i rafinerije nafte. Dobavljači poput Emerson Electric Co., Honeywell International i Rockwell Automation također nude SIS platforme.

Prema informacijama Lyden, SIS djeluje kao "kočnica" za rad postrojenja. "U osnovi, SIS je tu da osigura da se postrojenje zatvori prije nego što se dogodi katastrofa ili kritični incident", rekao je Lyden. "Ona prati rad operacije i operativne imovine. Ako se proces počne ubrzavati ili ako nešto počne gubiti kontrolu, tada SIS preuzima i spušta postrojenje."

SIS-ov Schneider Electric, EcoStruxure Triconex sigurnosni sustav, kombinacija je hardvera i softvera rubnih kontrolera koji pomažu u održavanju rada postrojenja. Sustav može upozoravati na požare ili druge zapaljive događaje, kao i na druge događaje, poput propuštanja otrovnih plinova, i pomoći u otklanjanju situacija. Iako se platforme SIS-a ne povezuju s mrežama podataka zbog sigurnosnih problema, one i dalje igraju ulogu u IIoT-u pružajući podatke operaterima u postrojenjima i rafinerijama kako bi im pomogli u donošenju kritičnih odluka.

"Na primjer, operateri mogu primati upozorenja putem nadzorne ploče na svom pametnom telefonu, govoreći im da je postrojenje ili određeno postrojenje u opasnosti. Tada mogu poduzeti potrebne mjere da spriječe incident", rekao je Lyden. "Pomažemo im razumjeti njihov sigurnosni prag, koliko mogu upravljati postupkom i imovinom prije nego što postrojenje dosegne nesigurno stanje."

Otpremnina, autonomija i brzo prespajanje

Prema Lydenu, kako bi se zaštitili od vrste katastrofe koja se dogodila u ranije spomenutoj rafineriji nafte BP, operateri bi trebali održavati brzi otkaz i automatiziranu kontrolu, kao i razmotriti primjenu viška na virtualnim strojevima (VM). Da bi se to postiglo, Schneider Electric koristi lokalnu infrastrukturu platformi za oblak Titanium Control tvrtke Wind River. "Prekomjernost na VM-ovima je vrlo važna, a uspostavljanje tog brzog napuštanja znači da nikada ne izgube pogled na biljku dovoljno dugo da ih uznemiri", rekao je Lyden.

Sustav kontrole distribucije tvrtke poput Schneider Electric donosi autonomne funkcije kemijskim postrojenjima i elektranama. Programirani logički kontroleri tvrtke Schneider Electric koji pokreću Wind River VxWorks operativni sustav u stvarnom vremenu (OS) omogućuju elektranama da samostalno upravljaju svojim radom. Autonomne funkcije sustava upravljanja distribucijom pomažu elektranama i naftnim objektima kontrolu tlaka, temperature i protoka energije. Lyden ovo naziva "kontrolom otkucaja srca". U stvari, Schneider Electric i Wind River rade na regulatoru sljedeće generacije. Ova vrsta upravljačke tehnologije rješava neuspjeh u postrojenjima, kada se oprema za čekanje preuzima zbog kvara u primarnoj infrastrukturi.

Sigurnost i sigurnost kritične infrastrukture

Wind River pomaže kupcima kao što je Schneider Electric integrirati raznoliku hardversku i upravljačku aplikaciju industrijskih postrojenja na jednoj platformi. Biljke također mogu koristiti virtualizaciju i spremnike za održavanje optimalne dostupnosti. Tvrtka se specijalizirala za OS u stvarnom vremenu kao i za virtualizacijske tehnologije potrebne za poticanje inteligencije do krajnjih granica.

Komponenta IIoT infrastrukture u OS-u u stvarnom vremenu obično se fokusira na sigurnosne i kritične aplikacije. Mikro sekunde reagiraju na svoje okruženje i idealni su za uređaje i aplikacije koji ne mogu uspjeti. "OS-ovi u stvarnom vremenu mogu osigurati da se računanje, memorija i predmemorija uvijek raspodjeljuju na prioritetnoj osnovi", rekao je Jim Douglas, predsjednik i izvršni direktor Wind River-a.

Trčanje OS-a u stvarnom vremenu paralelno s Linuxom omogućava tvrtkama da primjenjuju strojno učenje (ML) na rubu gdje biljke imaju "visoku sigurnosnu kritičnost", rekao je Douglas. Iako se OS-ovi u stvarnom vremenu i Linux mogu raditi odvojeno, ako se zajedno koriste Linux može pokrenuti dijelove uređaja ili aplikacije koji nisu kritični zbog sigurnosti, dok OS u stvarnom vremenu upravlja kritičnim funkcijama. Linux je koristan za ugrađene sustave zbog nižih sistemskih zahtjeva i većih mogućnosti performansi, prema Douglasu. Zbog ovih mogućnosti visokih performansi sada možete pronaći razne ukuse Linuxa koji se koriste na tvorničkim podovima, u programibilnim kontrolama, u zrakoplovima i u sustavima za kontrolu leta.

Na rubu se događa više računa kako bi se izbjeglo ovo kašnjenje. "Ne možete imati to kašnjenje", rekao je Douglas. "Ako se nešto dogodi, dogodit će vam se katastrofa."

Automatizirani i bezpilotni

Te se tehnologije razvijaju dovoljno brzo da Lyden predviđa da će neke plinske elektrane uskoro postati bespilotne snage za zaštitu od katastrofa. "Današnja tehnologija nije takva da su ljudi uvjereni u to. Međutim, mi to počinjemo vidjeti izvan mora", rekao je Lyden. "Dakle, vidjet ćete sve operacije na grupi offshore naftnih platformi koje se rade s centralne matične platforme s platformama bez posade."

Lyden je također napomenuo kako se nizom malih plinovoda sada daljinski upravlja. "Mislim da se krećemo prema ovom pojmu autonomije, što znači da kontrolni sustav ima sve što bi omogućilo kontrolu, ali ipak omogućilo sigurnost bez ljudi", rekao je Lyden.

"Ovaj pojam inteligentnih, autonomnih, rubnih uređaja koji samo dijagnosticiraju", nastavio je, "koji ne samo da vrše kontrolu, već mogu i početi raditi stvari poput upravljanja stanjem fizičkih postrojenja. Takve mogućnosti su neophodno da se dođe do ove vizije bespilotnih biljaka."

Uz to će računalstvo na rubovima i IIoT stvoriti mogućnosti za suživot ljudi i autonomnih strojeva. Zapravo, umjetna inteligencija (AI) na rubu bit će srce IIoT-a, prema Douglasu. Prvi val IIoT-a uključivao je rubne strojeve s poslovnim mrežama. Zatim je uslijedila analitika i vizualizacija podataka. "Mogli bismo početi raditi analitiku koristeći softversko pisanje stvari poput paketa za vizualizaciju kako bismo lakše otkrili anomalije", rekao je Douglas.

"Sljedeći val je da ćete imati strojeve koji su ili potpuno autonomni ili djelomično autonomni, gdje zapravo mogu samostalno početi obavljati sofisticiranije zadatke. Ljudi će biti više usredotočeni na zadatke više razine i prepustiti se roboti obavljaju zadatke niže razine ", nastavio je Douglas. "To je velika preobrazba. Tu dolazi AI gdje, kad imate dovoljno računarske snage na rubu, možete započeti ovu mašinu učiniti pametnijom. I neka preuzme više takvih zadataka koji zahtijevaju puno ljudska interakcija."

Analitika i zdravlje opreme

Trenutno proizvodna postrojenja i rafinerije imaju raznovrsnu opremu koja pomaže u kontroli proizvodnog procesa, uključujući kompresore, mjerače, pumpe i ventile. Senzori omogućavaju ovim komponentama da postanu inteligentne i razmjenjuju informacije o svojim radnim performansama. Prema Lydenu, u budućnosti će kemijska postrojenja imati crpke koje generiraju analitiku koja će osobama reći kada crpke isključuju startere ili koriste previše struje.

"Možete očekivati ​​da će crpke biti instrumentirane na način koji vam govori da li troše snagu ili pumpa postaje manje učinkovita", rekao je Lyden. "I sve bi se te stvari pokrenule s zajedničkog rubnog uređaja koji oboje kontrolira rad crpke i dijagnosticira pumpu."

Kako organizacije uklanjaju ljude iz elektrana, a cijene senzora i mjernih uređaja opadaju, trebat će više upravljati postrojenjima kroz IIoT da se izbjegne neuspjeh bespilotnih postrojenja.

• Kada je oblak preplavljen, to je računanje rubova, AI za spašavanje kad je oblak preplavljen, računanje rubom, AI za spašavanje
• Kako IoT dovodi milijarde uređaja bliže rubu Kako IoT dovodi milijarde uređaja bliže rubu
• 7 stvari koje SMB trebaju znati o računanju rubova 7 stvari koje SMB moraju znati o računanju rubova

"Mislim da će to IoT omogućiti stvari jer ćemo vidjeti mnogo više zdravstvenog upravljanja nego što vidimo danas", rekao je Lyden. "Zatim, kako IIoT sazrijeva, sljedeći korak je davanje stvarne sposobnosti upravljanja tim sredstvima. Ono o čemu govorimo je da svaka od ovih sredstava postane kiber-fizički sustav koji može samostalno kontrolirati." Pored toga, kemijska postrojenja povezuju svoje puhalice, izmjene topline, motore i pumpe, navodi Lyden.

Pored fizičkih IIoT razvoja, analitika će razviti i igrati veću ulogu u upravljanju performansama crpki. Kombinacija povećane povezanosti, računalne snage i analitike pomoći će postrojenjima i rafinerijama da upravljaju zdravljem procesne opreme, poboljšati odlučivanje i povećati pouzdanost kritične infrastrukture.

Spomenuti incident u rafineriji nafte BP-a, kao i incident rafinerije Exxon Mobile 18. veljače 2015. u Kaliforniji, u kojem je ispuštanje ugljikovodika izazvalo eksploziju, pokazuju potrebu za IIoT tehnologijom. Inteligencija koju donosi može pomoći u sprječavanju ove vrste katastrofa.