Perisikan iot industri bertujuan untuk menyelamatkan nyawa dengan mencegah bencana

Pada 23 Mac 2005, sebuah kilang minyak BP Plc di Texas meletus, membunuh 15 orang dan mencederakan lebih daripada 170. Sebab ledakan itu adalah pekerja BP yang terlalu panas dan melampaui sekeping penting peralatan pemprosesan minyak, The Guardian melaporkan pada masa itu. Akhirnya BP mengeluarkan lebih dari $ 3 bilion untuk membayar denda, menyelesaikan tindakan undang-undang, dan memperbaiki penapisan, yang dibeli oleh Marathon Petroleum Corp pada awal tahun 2013 sebesar $ 2.5 bilion.

Ini hanya satu contoh dalam senarai panjang bencana kerana, dalam sektor tenaga, tumbuhan dan kemudahan yang sama dapat meletupkan bencana. Itu sudah lama menjadi kenyataan hidup. Walau bagaimanapun, vendor yang merintis Infrastruktur Internet Perkara (IIoT) sedang mencari untuk membantu mencegah kemalangan seperti ini melalui automasi. Platform IIoT menyediakan pemantauan masa nyata dan penyelenggaraan pencegahan, yang membantu membolehkan pemilik dan pengendali tumbuhan bertindak balas dengan lebih pantas dalam situasi kecemasan. Masa tindak balas ini semakin meningkat menerusi perbualan, yang membantu mengurangkan latensi dalam aplikasi IOT yang beroperasi dalam kemudahan seperti kilang penapis minyak dan loji kuasa. Keputusan mengenai peralatan di loji kuasa dan loji kimia mestilah dibuat dalam masa nyata untuk melindungi keselamatan dan keselamatan penduduk sekitarnya.

Pemulihan Bencana Hardcore

Walaupun pemulihan bencana adalah pemikiran utama bagi kebanyakan syarikat, situasi yang ditangani di sini jauh melampaui kehilangan masa kerja di tapak pejabat atau laman web tuan rumah anda jatuh tanpa diduga. Untuk penapisan minyak dan loji kuasa untuk mengelakkan malapetaka kehidupan, sistem keselamatan yang digunakan (SIS) dari syarikat-syarikat seperti Schneider Electric boleh "memantau pemboleh ubah kritikal yang akan menunjukkan reaksi eksotermik, " kata Christopher Lyden, Naib Canselor Presiden Strategi dan Portfolio di Schneider Electric. "Jika mereka merasakan bahawa pemboleh ubah tersebut berubah terlalu cepat, maka mereka mengambil tindakan untuk benar-benar menutup proses itu."

Lyden berada dalam kedudukan yang sangat baik untuk mengulas tentang situasi ini kerana Schneider Electric adalah pembekal automasi yang menyediakan peralatan automasi khusus untuk loji kuasa, loji pengeluaran minyak, dan kilang minyak. Vendor seperti Emerson Electric Co., Honeywell International, dan Rockwell Automation juga menawarkan platform SIS.

SIS bertindak sebagai "brek" pada operasi loji, menurut Lyden. "Pada asasnya, SIS ada di sana untuk memastikan loji itu ditutup sebelum bencana atau kejadian kritikal boleh berlaku, " kata Lyden. "Ia memantau prestasi operasi dan aset operasi. Jika proses itu mula mempercepat atau jika sesuatu mula hilang kawalan, maka SIS mengambil alih dan membawa tumbuhan itu turun."

SIS Schneider Electric, Sistem Keselamatan Triconex EcoStruxure, adalah kombinasi perkakasan dan perisian pengawal tepi kelebihan yang membantu mengekalkan masa tumbuhan. Sistem ini boleh memberi amaran kebakaran atau kejadian mudah terbakar lain serta peristiwa lain, seperti kebocoran gas toksik, dan membantu membetulkan keadaan. Walaupun platform SIS tidak menyambung kepada rangkaian data disebabkan oleh kebimbangan keselamatan, mereka masih memainkan peranan dalam IIoT dengan menyediakan data kepada operator dalam tumbuhan dan penapis untuk membantu mereka membuat keputusan kritikal.

"Sebagai contoh, pengendali boleh menerima makluman melalui papan pemuka pada telefon pintar mereka, memberitahu mereka loji atau aset tumbuhan tertentu berisiko. Mereka kemudian boleh mengambil tindakan yang perlu untuk mengelakkan kejadian, " kata Lyden. "Kami membantu mereka memahami ambang keselamatan mereka, sejauh mana mereka dapat memacu proses dan aset mereka sebelum loji itu mencapai keadaan yang tidak selamat."

Kelewatan, Otonomi, dan Kekalahan Pecah

Menurut Lyden, untuk melindungi terhadap jenis bencana yang berlaku di penapisan minyak BP yang disebutkan sebelumnya, pengendali harus mengekalkan kegagalan cepat dan kawalan automatik, serta mempertimbangkan untuk melaksanakan redundansi pada mesin maya (VM). Untuk mencapai matlamat ini, Schneider Electric melancarkan platform infrastruktur awan di Tapak Kawalan Titanium di Wind River. "Memandangkan kelebihan VMs sangat penting, dan gagal fail cepat ini bermakna mereka tidak akan kehilangan pandangan terhadap tumbuhan itu untuk jangka masa yang panjang untuk memberi mereka kecemasan, " kata Lyden.

Sistem kawalan edaran dari syarikat seperti Schneider Electric membawa fungsi autonomi ke loji kimia dan loji kuasa. Pengawal logik diprogram Schneider Electric yang menjalankan sistem operasi masa nyata (OS) VxWorks Wind River membiarkan kilang kuasa mengawal operasi mereka secara autonomi. Fungsi autonomi sistem kawalan edaran membantu tumbuhan kuasa dan kemudahan minyak mengawal tekanan, suhu, dan aliran tenaga. Lyden merujuk kepada ini sebagai "kawalan denyutan jantung." Malah, Schneider Electric dan Wind River bekerja pada pengawal proses generasi akan datang. Teknologi pengendalian jenis ini menangani kegagalan dalam tumbuhan, apabila peralatan siap sedia mengambil alih disebabkan kegagalan dalam infrastruktur utama.

Keselamatan dan Keselamatan Infrastruktur Kritikal

Wind River membantu pelanggan seperti Schneider Electric mengintegrasikan aplikasi perkakasan dan kawalan pelbagai tanaman industri dalam satu platform. Tumbuh-tumbuhan juga boleh memanfaatkan maya dan bekas untuk mengekalkan ketersediaan yang optimum. Syarikat ini mengkhususkan diri dalam OS masa nyata serta teknologi virtualisasi yang diperlukan untuk memandu kecerdasan ke tepi.

Satu komponen infrastruktur IIoT, OS masa nyata biasanya memberi tumpuan kepada aplikasi keselamatan dan misi kritikal. Mereka bertindak balas terhadap persekitaran mereka pada skala mikro kedua, dan sesuai untuk peranti dan aplikasi yang tidak boleh gagal. "OS masa nyata dapat memastikan pengiraan, ingatan, dan cache sentiasa didistribusikan secara keutamaan, " kata Jim Douglas, Presiden dan CEO Wind River.

Operasi OS masa sebenar selari dengan Linux membolehkan syarikat menggunakan pembelajaran mesin (ML) di pinggir di mana tumbuhan mempunyai "kritikal keselamatan yang tinggi, " kata Douglas. Walaupun OS masa nyata dan Linux boleh dikendalikan secara berasingan, apabila digunakan bersama-sama Linux boleh menjalankan bahagian-bahagian yang tidak selamat dari peranti atau aplikasi sementara OS masa nyata menangani fungsi kritis misi. Linux berguna dengan sistem tertanam kerana keperluan sistem yang lebih rendah dan keupayaan prestasi yang lebih tinggi, menurut Douglas. Oleh kerana keupayaan prestasi yang lebih tinggi ini, anda kini boleh mencari pelbagai rasa Linux yang digunakan di lantai kilang, dalam kawalan boleh diprogram, dalam kapal terbang, dan dalam sistem kawalan penerbangan.

Lebih banyak pengiraan berlaku di pinggir untuk mengelakkan kelewatan ini. "Anda tidak boleh mempunyai kependaman itu, " kata Douglas. "Jika sesuatu berlaku, anda akan mengalami malapetaka."

Automated and Unmanned

Teknologi-teknologi ini berkembang dengan pesat sehingga Lyden meramalkan bahawa beberapa loji gas tidak lama lagi akan menjadi tidak dikawal untuk melindungi terhadap bencana. "Teknologi hari ini tidak seperti orang yakin untuk melakukan itu, tetapi kita mula melihatnya di luar pesisir, " kata Lyden. "Jadi anda akan melihat semua operasi di sekelompok platform minyak luar pesisir yang dikendalikan dari platform ibu pusat dengan platform anak perempuan tanpa pemandu."

Lyden juga menyatakan bahawa beberapa loji gas kecil kini dikendalikan dari jauh. "Kami memandu, saya fikir, ke arah pemikiran autonomi ini, yang bermaksud bahawa sistem kawalan mempunyai segala-galanya di dalamnya yang membolehkan kawalan, tetapi masih membenarkan keselamatan tanpa manusia di sana, " kata Lyden.

"Ini pengertian peranti pintar, autonomi, kelebihan yang mendiagnosis diri, " katanya meneruskan, "bukan hanya mengendalikan tetapi mereka juga boleh mula melakukan perkara seperti menguruskan keadaan aset tumbuhan fizikal. Keupayaan semacam itu perlu untuk mendapatkan visi tumbuhan tanpa manusia ini."

Di samping itu, pengkalan tepi dan IIoT akan mewujudkan peluang bagi manusia dan mesin autonomi untuk wujud bersama. Malah, kepintaran buatan (AI) di pinggir akan berada di tengah-tengah IIoT, menurut Douglas. Gelombang pertama IIoT melibatkan mesin tepi sambungan untuk rangkaian perusahaan. Kemudian datang analitik dan visualisasi data. "Kita boleh mula melakukan analisis menggunakan perisian menulis perkara seperti pakej visualisasi untuk memudahkan pengesanan anomali, " kata Douglas.

"Gelombang seterusnya ialah, anda akan mempunyai mesin yang sama ada autonomi sepenuhnya atau sebahagian autonomi di mana mereka sebenarnya boleh mula melakukan tugas yang lebih canggih sendiri, dan anda boleh mempunyai orang lebih fokus pada tugas peringkat tinggi dan membiarkan robot melakukan tugas peringkat rendah, "kata Douglas. "Itulah transformasi yang besar, iaitu di mana AI masuk, di mana apabila anda mempunyai kuasa pengiraan yang mencukupi di pinggir yang anda boleh mula membuat jentera ini lebih pintar dan mengambil lebih banyak jenis tugas yang mengambil banyak interaksi manusia."

Kesihatan Analytics dan Peralatan

Pada masa ini, kilang dan kilang pembuatan mempunyai pelbagai peralatan yang membantu mengawal proses pembuatan, termasuk pemampat, tolok, pam, dan injap. Sensor membolehkan komponen ini menjadi bijak dan berkongsi maklumat mengenai prestasi operasi mereka. Menurut Lyden, pada masa akan datang, kilang-kilang kimia akan mempunyai pompa menghasilkan analitik yang memberitahu kakitangan apabila pam-pompa memendekkan permulaan atau menggunakan terlalu banyak arus.

"Anda boleh menjangkakan pam akan digunakan dengan cara yang memberitahu anda jika ia memakan kuasa atau jika pam kurang berkesan, " kata Lyden. "Dan semua perkara itu akan dijalankan dari peranti kelebihan yang sama yang mengawal operasi pam dan mendiagnosis pam."

Apabila organisasi menghilangkan orang dari loji kuasa, dan harga alat sensor dan pengukuran turun, perlu ada lebih banyak pengurusan loji melalui IIoT untuk mengelakkan kegagalan loji tak berawak.

• Apabila Awan Telah Dibanjiri, Ia Pengkomputeran Edge, AI untuk Penyelamatan Apabila Awan Dibanjiri, It's Edge Computing, AI untuk Penyelamatan
• Bagaimana IoT Membawa Berjuta-juta Peranti Menutup ke Tepi Bagaimana IoT Membawa Berjuta-juta Peranti Dekat ke Tepi
• 7 Perkara SMB Perlu Tahu Mengenai Pengkomputeran Tepi 7 Perkara SMB Perlu Tahu Mengenai Pengkomputeran Tepi

"Ini perkara yang saya rasa IOT akan membolehkan, kerana kita akan melihat lebih banyak pengurusan kesihatan peralatan daripada yang kita lihat hari ini, " kata Lyden. "Langkah seterusnya ialah, kerana tahap IIoT, adalah untuk memberikan keupayaan kawalan sebenar ke dalam aset-aset ini. Apa yang kita bicarakan ialah setiap aset ini menjadi sistem siber-fizikal yang mampu mengawal dirinya sendiri secara autonomi." Di samping itu, ke hadapan, loji kimia akan menyambungkan blower mereka, bursa panas, motor, dan pam, menurut Lyden.

Di samping perkembangan IIoT fizikal, analisis akan membangun dan memainkan peranan yang lebih besar dalam menguruskan prestasi pam. Gabungan peningkatan kesalinghubungan, kuasa pengkomputeran, dan analisis akan membantu tumbuh-tumbuhan dan kilang penapis mengurus kesihatan peralatan proses, meningkatkan pengambilan keputusan, dan meningkatkan kebolehpercayaan infrastruktur kritikal.

Kejadian yang disebutkan di kilang minyak BP, serta kejadian penapisan Exxon Mobile pada 18 Februari 2015, di California, di mana pelepasan hidrokarbon menyebabkan letupan, menunjukkan keperluan untuk teknologi IIoT. Kepintaran itu dapat membantu mencegah jenis bencana ini.