Промислова йотова розвідка має на меті врятувати життя шляхом запобігання катастроф

23 березня 2005 року в Техасі вибухнув нафтопереробний завод BP Plc в Техасі, загинуло 15 людей і поранено понад 170 осіб. Причиною вибуху були працівники ВР, що перенасичували та перегрівали важливий предмет обладнання для переробки нафти, повідомляє The Guardian. В кінцевому рахунку BP виділила понад 3 мільярди доларів на сплату штрафів, врегулювання судових позовів та покращення нафтопереробного заводу, який Marathon Petroleum Corp. придбав на початку 2013 року за 2, 5 мільярда доларів.

Це лише один приклад із довгого списку катастроф, оскільки в енергетиці заводи та подібні об'єкти можуть вибухнути катастрофічно. Це вже давно факт життя. Однак постачальники, які провідники інфраструктури Індустріального Інтернету речей (IIoT), прагнуть допомогти запобігти таким аваріям, як автоматизація. Платформи IIoT забезпечують моніторинг у режимі реального часу та профілактичне обслуговування, що допомагає власникам рослин та операторам швидше реагувати на надзвичайні ситуації. Цей час реакції збільшується за допомогою віртуалізації, що сприяє зменшенню затримки в додатках IoT, які працюють на таких об'єктах, як нафтопереробні заводи та електростанції. Рішення щодо обладнання в електростанціях та хімічних установках повинні прийматися в режимі реального часу для захисту безпеки та безпеки навколишнього населення.

Відновлення жорстких катастроф

Хоча для більшості компаній відновлення стихійних лих є першочерговим, ситуації, які тут розглядаються, виходять далеко за межі втрати робочого часу на офісному сайті або невдалого відмови від розміщеного веб-сайту. Для того, щоб нафтопереробні заводи та електростанції уникали катастроф у реальному житті, система безпеки (SIS) від компаній, таких як Schneider Electric, може "контролювати ці критичні змінні, які свідчать про екзотермічну реакцію", - сказав Крістофер Ліден, старший віце-президент Президент стратегії та портфоліо Schneider Electric. "Якщо вони відчувають, що ці змінні змінюються занадто швидко, то вони вживають дій, щоб фактично закрити процес."

Lyden перебуває у чудовому положенні прокоментувати ці ситуації, тому що Schneider Electric є постачальником автоматизації, який надає обладнання для автоматизації спеціально для електростанцій, установок для видобутку нафти та нафтопереробних заводів. Такі постачальники, як Emerson Electric Co., Honeywell International та Rockwell Automation, також пропонують платформи SIS.

За словами Лідена, SIS виступає "гальмом" для роботи заводу. "В основному, є SIS, щоб забезпечити закриття заводу до того, як може статися катастрофа або критичний інцидент", - сказав Ліден. "Він контролює ефективність операції та експлуатаційних активів. Якщо процес починає прискорюватися або якщо щось починає втрачати контроль, то SIS бере на себе і збиває завод".

SIS Schneider Electric, система безпеки EcoStruxure Triconex, - це комбінація апаратних засобів та програмного забезпечення крайового контролера, що допомагає підтримувати час роботи рослин. Система може попереджати про пожежі чи інші горючі події, а також про інші події, такі як витоки токсичного газу, та допомагати виправляти ситуації. Хоча платформи SIS не підключаються до мереж передачі даних через проблеми безпеки, вони все ще відіграють роль в IIoT, надаючи дані операторам на заводах і заводах, щоб допомогти їм приймати критичні рішення.

"Наприклад, оператори можуть отримувати сповіщення за допомогою інформаційної панелі на своєму смартфоні, повідомляючи їм, що завод чи певний актив заводу знаходяться під загрозою. Потім вони можуть вжити необхідних заходів для запобігання інциденту", - сказав Ліден. "Ми допомагаємо їм зрозуміти їх поріг безпеки, наскільки далеко вони можуть загнати процес та свої активи до того, як завод досягне небезпечного стану".

Надлишок, автономія та швидке відмовлення

За словами Лідена, для захисту від стихійного лиха, яке сталося на згаданому раніше заводі нафти ВР, оператори повинні підтримувати швидке відмову та автоматизований контроль, а також розглянути можливість впровадження резервування на віртуальних машинах (ВМ). Для цього Schneider Electric використовує локальну хмарну інфраструктуру платформи Titanium Control на Вінтер-Рівер. "Надмірність резервуарів на ВМ є дуже важливою, і ця швидка аварія означає, що вони ніколи не втрачають уявлення про рослину досить довго, щоб викликати тривогу", - сказав Ліден.

Система контролю розподілу від такої компанії, як Schneider Electric, приносить автономні функції хімічним і електростанціям. Програмовані логічні контролери Schneider Electric, що працюють під управлінням операційної системи VxWorks в режимі реального часу Wind River (OS), дозволяють електростанціям самостійно контролювати свою роботу. Автономні функції системи контролю розподілу допомагають електростанціям та нафтовим об'єктам контролювати тиск, температуру та витрату енергії. Ліден називає це "контролем серцебиття". Насправді, Schneider Electric і Wind River працюють над контролером процесів наступного покоління. Цей тип технологій управління справляється з відмовою на підприємствах, коли обладнання в режимі очікування перебуває через поломку первинної інфраструктури.

Безпека та безпека критичної інфраструктури

Wind River допомагає таким клієнтам, як Schneider Electric, інтегрувати різноманітні програмні засоби та керувати промисловими підприємствами на єдиній платформі. Рослини також можуть використовувати віртуалізацію та контейнери для підтримки оптимальної доступності. Компанія спеціалізується на операційних системах в режимі реального часу, а також на технологіях віртуалізації, необхідних для того, щоб загнати інтелект до крайових місць.

Компонент інфраструктури IIoT, ОС у режимі реального часу, як правило, орієнтований на безпечні та критичні для місії додатки. Вони реагують на навколишнє середовище в масштабі мікросекунд і ідеально підходять для пристроїв і додатків, які не можуть вийти з ладу. "Операційні системи в режимі реального часу можуть забезпечити розподіл обчислень, пам'яті та кеш-пам'яті завжди пріоритетно", - сказав Джим Дуглас, президент і генеральний директор Wind River.

Запуск ОС у режимі реального часу паралельно з Linux дозволяє компаніям застосовувати машинне навчання (МЛ) на межі, де рослини мають "високу критичність безпеки", - сказав Дуглас. Хоча ОС і Linux в режимі реального часу можуть працювати окремо, при спільному використанні Linux може запускати не важливі для безпеки частини пристрою чи програми, в той час як ОС у режимі реального часу обробляє критично важливі функції. Дуглас, Linux корисний для вбудованих систем через менші системні вимоги та більш високу продуктивність. Через ці високопродуктивні можливості тепер ви можете знайти різні смаки Linux, які використовуються на заводських поверхах, в програмованих системах управління, в літаках і в системах управління польотами.

Більше обчислень відбувається на краю, щоб уникнути цієї затримки. "Ви не можете мати затримки", - сказав Дуглас. "Якщо щось трапиться, у вас відбудеться катастрофа".

Автоматизовані та безпілотні

Ці технології розвиваються досить швидко, що Ліден прогнозує, що деякі газові заводи незабаром можуть стати безпілотниками для захисту від катастроф. "Технологія сьогодні не така, що люди впевнені в цьому. Однак ми починаємо бачити її в офшорах", - сказав Ліден. "Таким чином, ви побачите всі операції на групі офшорних нафтових платформ, що експлуатуються з центральної материнської платформи з безпілотними платформами дочок".

Ліден також зазначив, що низка малих газових установок зараз управляється дистанційно. "Я думаю, що ми рухаємося до цього поняття автономії. Це означає, що в системі управління є все, що дозволило б контролювати, але все ж дозволяти безпеці без людей", - сказав Ліден.

"Це поняття про інтелектуальні, автономні крайові пристрої, які самодіагностують", - продовжив він, - що вони не лише здійснюють контроль, але й потім можуть починати робити такі речі, як керування станом фізичних активів рослин. Такі можливості є необхідно дійти до цього бачення безпілотних рослин ".

Крім того, крайові обчислення та IIoT створять можливості для співіснування людей та автономних машин. Насправді штучний інтелект (AI) на краю буде лежати в основі IIoT, за словами Дугласа. Перша хвиля IIoT включала з'єднання крайових машин до корпоративних мереж. Потім прийшла аналітика та візуалізація даних. "Ми могли б почати робити аналітику, використовуючи програмне забезпечення для написання таких речей, як пакети візуалізації, щоб полегшити виявлення аномалій", - сказав Дуглас.

"Наступна хвиля полягає в тому, що ви матимете машини, які є повністю автономними або частково автономними, де вони можуть самостійно почати виконувати більш складні завдання, і ви можете змусити людей бути більш зосередженими на завданнях вищого рівня і дозволяти Роботи виконують завдання нижчого рівня, - продовжив Дуглас. "Це велика трансформація. Ось, де AI приходить, де, коли у вас є достатня кількість обчислювальної потужності на межі, ви можете почати робити цю техніку набагато розумнішою. ​​І якщо вона взяла на себе більше таких завдань, які займають багато взаємодія людини ".

Аналітика та обладнання для здоров'я

В даний час на виробничих підприємствах та заводах є різноманітне обладнання, яке допомагає контролювати виробничий процес, включаючи компресори, датчики, насоси та клапани. Датчики дозволяють цим компонентам стати інтелектуальними та обмінюватися інформацією про їх експлуатаційні показники. За словами Лідена, в майбутньому на хімічних заводах будуть створені насоси, що генерують аналітику, яка повідомляє персоналу, коли насоси відключають пускачі або використовують занадто великий струм.

"Ви можете очікувати, що насоси будуть обладнані таким чином, щоб повідомити, чи витрачає вона енергію, або якщо насос стає менш ефективним", - сказав Ліден. "І все це було б запущено із загального крайового пристрою, який контролює роботу насоса та діагностує насос."

Оскільки організації відводять людей від електростанцій, а ціни на датчики та вимірювальні прилади знижуються, потрібно буде більше керувати установками через IIoT, щоб уникнути виходу з ладу безпілотних установок.

• Коли Хмара затоплена, це обчислення країв, AI до порятунку, коли хмара затоплена, це обчислення країв, AI до рятувальних
• Як IoT наближає до краю мільярди пристроїв, як IoT наближає до краю мільярди пристроїв
• 7 речей, які SMB повинні знати про обчислення по краях 7 речей, які SMB повинні знати про обчислення обрізів

"Я вважаю, що такі речі дозволять IoT, тому що ми побачимо набагато більше управління здоров'ям обладнання, ніж ми бачимо сьогодні", - сказав Ліден. "Наступним кроком, по мірі дозрівання IIoT, є надання фактичним можливостям контролю цим активам. Що ми говоримо про те, що кожен з цих активів стає кіберфізичною системою, яка здатна самостійно контролювати себе". Крім того, в майбутньому хімічні заводи підключать свої повітродувки, теплообмінники, двигуни та насоси, повідомляє Lyden.

Поряд з фізичними розробками IIoT, аналітика буде розвиватись і відіграватиме більшу роль в управлінні роботою насосів. Поєднання підвищеної підключеності, обчислювальної потужності та аналітики допоможе підприємствам та нафтопереробним заводам керувати здоров’ям технологічного обладнання, покращити прийняття рішень та підвищити надійність критичної інфраструктури.

Вищезгаданий інцидент на нафтопереробному заводі BP, а також інцидент нафтопереробного заводу Exxon Mobile 18 лютого 2015 року в Каліфорнії, в якому викид вуглеводню спричинив вибух, свідчить про необхідність технології IIoT. Інтелект, який вона приносить, може допомогти запобігти подібним катастрофам.