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作者：李军 | 三禾一科技
公司介绍
安徽三禾一信息科技有限公司（以下简称三禾一科技），业余从事大数据行业利用及工业互联网解决方案，致力于携手各行业客户独特发现产业新价值。目前，三禾一科技自研的 3H1 高端配备运维服务平台曾经胜利利用在高端配备制作、汽车制作、环保设施、色选机械、水泥行业等畛域。
业务场景
高端成形配备是国家的战略性支柱产业，利用于汽车、石化、航空、航天、军工、工程机械、家用电器等国民经济倒退中的重要畛域，是许多重大工程的根底。以后，新一代信息技术的疾速倒退，使得高端成形配备制造业正处于由数字化、网络化向智能化倒退的重要阶段。
作为一个高端配备运维服务平台，3H1 的底层物联网数据库要反对数百家企业、数十万设施的接入，此前始终采纳开源的 InfluxDB，起因是在其单机版本根底上能够扩大多实例分库架构，但在应用过程中一些毛病也逐步裸露，如硬件老本较高、保护难度较大，不便于横向扩大。所幸起初遇到 10 倍高性能数据库 TDengine，经屡次试验其各项指标均满足业务需要，便始终应用至今。
为什么抉择 TDengine？
在配备行业物联网场景下实时数据量微小，包含温度、压力、振动、位移等泛滥参数，针对这些参数如何进行剖析和预警都是难点。这些需要详情如下：
- 高并发数据写入，每条记录都须要带工夫戳；
- 不同传感器设施须要记录的数据字段不同，心愿可能针对不同设施独自建表；
- 原始数据存储要求在 5 年以上，须要反对数据压缩，以升高数据存储老本；
- 反对国产化，反对数据库厂商服务疾速响应。
选用 TDengine 社区版 2.2.1.1 进行分布式模仿试验，用到了 3 台配置如下的服务器：
测试一：验证时序数据库产品 3 台数据库节点时序数据写入性能
模仿 2 个厂区共 10 个车间的数据、每个车间 1000 个监测点，每个监测点从 2017-07-14 10:40:00.000 开始写入模仿数据，记录时间戳距离 0.001 秒，每个测点写入 500000 条记录。
8 线程写入，在写入超过 50 亿条记录后进行了写入程序。本次测试对 50 亿条数据记录的写入，均匀写入速度达到 191 万条 / 秒。
测试二：验证时序数据库产品 3 台数据库节点时序数据压缩能力
在测试一的根底上，查看 3 台数据库节点理论文件大小，如下：
落盘后所有文件大小为 36GB，
原始数据大小为 5000000000*20/1024/1024/1024=93.13GB，
压缩比为 36/93.13=38.65%。
测试三：时序数据库产品 3 台数据库节点对历史时序数据按工夫回溯查问的性能
随机抉择任一个测点，查问该测点在某个时间段内的历史数据，比方从 2017-07-14 10:40:00.000 到 2017-07-14 10:40:10.000 10s 内的共 10001 条数据记录（数据输入到文件）。
数据库中对应查问语句为：
select * from d0 where ts >=‘2017-07-14 10:40:00.000’and ts <=’2017-07-14 10:40:10.000’>> /dev/null;
通过试验证，TDengine 的写入性能高、并发高、查问时延极短；整体集群采纳分布式架构，可靠性、稳定性、数据完整性满足我的项目需要。
在选型后果确定之后，咱们便立即对原有业务零碎进行了降级革新，正式引入 TDengine。
TDengine 在 3H1 上的落地实际
3H1 高端配备运维服务平台重点解决高端成形配备企业由制作化向服务化转型的关键问题，为企业提供工业互联网与智能运维的整体解决方案。
平台总体架构如图 1 所示，其中，TDengine 与高端成形配备的智能数据采集终端模块相连，助力采集终端实现对设施运行数据的采集，为零碎提供设施数据根底；工业云计算服务平台提供零碎数据的存储、转换、剖析等，为零碎提供业务数据反对；智能运维服务零碎由配备智能运维服务平台和智能运维服务 APP 组成，别离为企业人员提供零碎和挪动端的服务反对。
针对企业多种利用场景，零碎应用服务共分为六大功能模块。
（1） 企业驾驶舱 ：次要是服务于设施制作企业的管理者，不便理解平台数据状况与要害业务流程的指标，从整体界面上能够很不便的理解到设施的售卖状况，企业接入的信息，平台数据的采集状况。同时还能够对一些要害的业务流程，包含企业设施的监控、报警信息的展现、培修效率的治理、设施的故障状况和三包工作的信息进行追踪与治理，如图 2 所示。
（2） 设施资源管理 ：次要的目标是为了给每一个高端成形配备建设电子档案，以便理解设施历史、当前情况，优化设施运行，预测设施将来情况，查看具体的设施信息时次要展现设施的四个维度——以后工况、衰弱剖析、培修状况和历史工况。
图 3 所示的以后工况不便用户理解设施的根本信息、要害指标和报警状况，还可能提供设施当前情况的总览。图 4 所示为衰弱剖析，其目标则是让设施用户更加深刻地理解设施的当前状况、设施的健康状况随着工夫的变动状况，如果设施以后面临故障危险，也能疾速查找到引起危险的故障起因以及故障模块。培修状况则是给了用户设施培修信息的总览和以后培修工作的流程跟踪，如图 5 所示。历史工况则是为了进行故障模块预排查，如图 6 所示。
（3） 维修服务治理 ：次要提供给维修服务部门人员所培修工作以后和历史的效率剖析。培修工作展现以后待处理的工作数量，比方待接单、待派单和待回访，同时还能够对每个培修工作进行查看和操作，查看的内容具体到培修流程的每一个环节，如图 7 所示。
培修效率剖析则是对培修中的要害效率指标进行统计分析、近一年来的订单量的变动状况、培修响应工夫变动状况、故障类型散布、培修人员工作统计，不便培修管理人员对维修服务和效率进行治理，如图 8 所示。
（4） 设施衰弱剖析 ：通过剖析设施的历史和以后设施信息来预测设施将来可能产生的故障，并且给出故障的可能性和类型，不便培修部门为用户指定维保策略，被动分割用户，如图 9 所示。
（5） 三包服务治理 ：服务于三包部门，提供以后维保流动揭示、设施维保流动记录、设施维保到期预警等性能。
（6） 备品备件治理 ：备品备件治理通过将与维修保养相干的备品备件也都建档立案。用户和各相干部门人员能够在挪动端和零碎端进行备品备件查问申请审批等操作，缩小不必要的工作流程，进步维修保养效率。同时通过数据分析来预测备品备件需求量，保障需要的同时缩小企业的库存老本。
在利用 TDengine 后，这六大功能模块在应用成果上也取得了显著晋升，不光体现在数据的写入、查问性能上，同时也体现在高效的压缩效率上，真正实现了性能和老本均衡的最优化。
将来布局
目前，在搭载 TDengine 后，3H1 原有业务零碎在降级革新后取得了极大的晋升，不仅升高了研发和保护的老本，同时实现了横向扩大。TDengine 优异的查问性能给咱们带来了很大的惊喜，极高的压缩效率，也给咱们节俭了大量的存储资源。将来，咱们也会尝试在更多场景利用 TDengine，增强与 TDengine 的深度单干。