流程行业边缘计算 解决方案白皮书

流程行业边缘计解决方案白皮书目录值 1析.1战 1值.2状 4状 4状 5状 7状 8状 9构 10)构 10)构 135GMC式 14式 17式 19例 21例 21景 21案 21果 23例 23景 23案 24果 25例 26景 26案 26果 30例 31景 31案 32果 35例 35景 35案 35果 37例 38景 38案 39果 41、 议 41)障 41)关 41)设 42)署 42一、边缘计算在流程行业的应用价值（一）流程行业高质量发展对边缘计算能力的需求分析流程行业数字化转型面临的挑战、，值掘深，在业kwhw垒统备护源费，协流。息，全。具普不统。挖业know-how。真优丰成统性，。维性。周提论设减业。技术。耗对应调方。边缘计算为流程行业高质量发展带来的现场价值、满与带：处轻。，有效避免了以往将数据长距离传输至中心机房或云端而面临的网络的时理不。数破业kno-how。，决有据不反真景问，破业kwow壁然从。性设。。和维效计突。工碳。是PI点型系制系统能够通过降低系统反应时的波动振幅来改造整体工艺的效果和态。（二）边缘计算在流程行业的应用现状边缘计算在电力行业的应用现状配力复在成述网采采问泛和成。字分统据和侧构化水物，率学。边缘计算在石化行业的应用现状气易、置模控石协示图据至SDDS系。过中产元的信议一为OCA协。边算力厂商地管石缘度一安。都系控端PC产升；M+工等生字业，。边缘计算在钢铁行业的应用现状发也过、接并，缘，通器PC架频变电。边的Pas、运了；钢份厂用5GMC机视术时摄表图至E过京公基于G边算，用车材洗运功通时的5G时高面远用控，。边缘计算在水泥行业的应用现状等艺行。边缘计算在水泥行业的设备故障状态的工况识别和预警等方面的应泥安管危域检和R程等。时皮道的运输中，5G和边缘侧机器视觉技术的结合，已实现了水泥工厂设备算动。入过GA缘、生提的5G实现RI；计能的AI像对设和进视进常警。边缘计算在有色金属行业的应用现状工于同一链条的上下游企业的信息化建设以及企业内各部门间的信息化大色。和各通位气现。纷生接P控效显；矿主造金平，台在IS实现、业层面的数据的互联互通；江西铜业城门山采矿基地目前部署入驻式EC设备，基于G切片网络营造确定性网络环境，实现生产数据不时。二、流程行业边缘计算体系功能架(一)功能架构图1流程行业边缘计算功能架构图文图边。括PID控。GSN业过通过边缘端支持的多种总线协议和工业以太网协议（例如Pfet、EeeIMbsCMbsROCUOCDPfuD、DeeNT、Eect等）进行大批量数据的实时采集。同时，处理，再通过OCUA或MTT等协议北向传输处理过的数据。5GTN具SN低动和G低、靠点未业网化发特系了。清数和工清方芯于。供电队2登像存情。监、除时要。缘、能法。周过PI业。(二)部署架构了5GM、。电运主的5GMC径依运网势对络；，用时安、和理严应由T业主云[2]算署的各,会相限在的署内。5GMEC边缘计算部署模式流程行业工厂内网络连接的主要方式是采用现场总线和工业动应尽，重网度且较，采用GEC方式是比较好的解决方案。G实现了控制面和用户面的分离，其核心近和。MCMPM。MP负责资源管理及业务编排、运营管理，与边缘的业务实现没有省与5CMP储基能并载务，与5GUF下和式相5GMC缘点建，要指PMP建部。UF和EP用。。图25GMEC建设部署模式UFMP）UF及C享UF配MP离UF及EP护会。PFMP）延2s务较的UF元署营房MP署运边缘房客机UF与MP间用对。共享UF，MP存MP署和。UF+MP）户署F和MP，享UF和M终。整体来讲，5GMC的组网、部署应视服务范围、用户特点，按延虑缘UF和MCMC全及ECEC层业带高全保且提高DC源享因，建以EC与UF高。图35GMEC部署机房位置现场级边缘计算部署模式图4现场级边缘计算部署架构图缘部风测2在DS对执。，图4业如D、CALCESRP因统与后是另他。缘。和行。、应传通。部满现T与T融。工助的供产备+缘”给。计行合制[3]。云原生边缘计算部署模式更业成。云生缘算署式基于器术和kees编管生和。。云端的一键部署，便能够下发应用至海量的边缘节点，实现云-边-服属请访。。图5云原生边缘计算部署模式与架构式边独集将kees控面沉边侧云端主是将布用署DC机保完的kees管和度力使部模用对本。式边托集部模是kees控面署云，边建可，撑缘算域PS建向持网、器缘力资模等于。三、流程行业边缘计算应用典型案例（一）电力（火电）行业边缘计算应用典型案例应用场景的CS为便此：。。。。。技术方案图6边缘智能DCS方案实施架构本方案实施架构上采用了工业以太网双网冗余的方式组件网控系护.0。能DS缘。与DS采于DS；及RS有CS等与DS器调。任服、务序于Wb工。实施效果行。。。（二）电力（风电）行业边缘计算应用典型案例应用场景SD风重对CA的此SDA伤，故补SDA面。技术方案图7风电行业边缘计算实施架构以传发、科提的组动PP推。集分数存擎括限序算行环设备有。析和。括MT、HPTSWSkt、O/CUA；为量设备提毫秒关为。的少2。、Phn和Sla。持成的据析，及设产。策据用。实施效果晃警通风是。（三）石化行业边缘计算应用典型案例应用场景是、，些、及的，号，趋到。技术方案部的分预应。图8石化行业边缘计算设备功能架构缘、，。，少8，的的池。线缘算通内线与4G入备，数。图9石化行业现场实施的络架构数常告断：集缘算与于备传相,照定集策略采集传感器的信号,并通过信号调理，D转换等技术,将电信号转据是，快（、度移慢（、于20独键整采加度采度少6最可达3K，为2；取都设的。储传。别早。断，别把的能。输适工业4G络输，根备行自调数传。统。求边缘计算设备采用隔爆型防爆箱，满足防爆等级EIT4。防护等级不低于P5。多台边缘计算设备构成一个分布式设备状态监大适，度度超过5m厚不过3mm其有下点耗连传整率过80；护电后。实施效果的测缘计算应用范围：包括2台离心泵、3台往复压缩机安装边缘计算设化。图10石化行业边缘计算应用实施效果图：集并。能温险。发扩。别。能，。能设上。（四）钢铁行业边缘计算应用典型案例应用场景会电电能器PC边机变坏。技术方案嵌入式边缘分析模块是PC框架内插件嵌入式分析的部署平模块，它基于ios10IT，将边缘机器学习软件与PC相结合新的PC系。本实在PC需。构图11基于控制器的边缘AI计算架构于PC描在LL1预。于PC这算。自。构图12实施架构电的变负大电环温水统流的PD法。当边缘计算AI分析模块插入背板时，我们调用“预测生成器”用于提供数据点和边界。然后建模引擎确定基于物理的静态函数或x作构UT入PC。UT用PC。后以设化。实施效果过入式AI数分块精测机温变趋的程，动工的内实现AI缘。原来能30少0。（五）水泥行业边缘计算应用典型案例应用场景等觉安过G提供的大带宽、低时延的特性，进行大数据量的视频传输到边缘作。技术方案本项目采用uS工业操作系统在集团和分厂两层构建大数据助G过C载sS。上sOS行、定据能AP。图135G+工业互联网平台网络拓扑示意图据业造线信严求基于5GMC行服务及eRmC造业无入络输。，耦5G络为务、业的5G。图14水泥行业5G+MEC总体技术架构图用5G用5G特；用5G海接，合计台连多业互。实施效果过5GMC和sOS实，足业产控需，得：过5G(1M/低(2s。sOS基于实时回传的高清视频进行分析，完成对现场工作员全戴禁区、料料析理现。区产由来被控为预，升业。图15水泥行业边缘计算应用效果图（六）有色金属行业边缘计算应用典型案例应用场景的型者风其X和Y监于、的于边云协同的关键设备监测系统能够助力一个企业实现智能制造的重。技术方案图16边云协同功能架构图一