Historian - Database di Archiviazione per Monitoraggio e Test a Lungo Termine

Historian è un servizio software per la registrazione di dati su database e cloud che permette l'archiviazione dei dati per applicazioni di monitoraggio a lungo termine in un database time-series.

La tecnologia è pensata per il monitoraggio di vibrazioni, temperatura, sforzo, strain, pressione e altri dati con servizio self-hosted o completamente gestito da cloud. I dati vengono trasferiti dai nostri sistemi al database tramite il protocollo standard OPC-UA, con lo stesso meccanismo è possibile integrare SCADA, ERP o qualsiasi sistema di terze parti.

Historian database storage with Grafana client

Punti Chiave dell'Historian

  • DATABASE TIME-SERIES: I dati vengono archiviati in un database influxDB open source all'avanguardia. InfluxDB è un database time-series open source sviluppato da InfluxData. È scritto in Go e ottimizzato per l'archiviazione e il recupero di serie di dati temporali, veloce e ad alta disponibilità in ambiti quali monitoraggio di operazioni, application metric, dati dei sensori dell'Internet of Things, e l'analisi in tempo reale.
  • SELF-HOSTED O COMPLETAMENTE GESTITO: Il servizio Historian può essere installato localmente sull'unità di misura, sulla tua intranet locale oppure possiamo fornire un servizio completamente gestito dal cloud. Per un servizio hosted completamente gestito si applica una tariffa mensile per l'archiviazione dei dati.
  • ACCESSIBILE DA QUALSIASI LUOGO IN QUALSIASI MOMENTO: È possibile accedere ai dati archiviati nel database Historian da qualsiasi parte del mondo e in qualsiasi momento utilizzando un'istanza del software di acquisizione dati DewesoftX o qualsiasi browser Web standard su qualsiasi dispositivo come computer, tablet o smartphone.
  • VISUALIZZAZIONE IN GRAFANA: Historian utilizza un altro grande progetto open source chiamato Grafana per la visualizzazione dei dati memorizzati. Grafana è una tecnologia web di analisi e visualizzazione interattiva multi-piattaforma open source. Fornisce diagrammi, grafici e notifiche web quando è connesso a sorgenti di dati supportate. È espandibile tramite un sistema plug-in. Gli utenti finali possono creare dashboard di monitoraggio complessi utilizzando costruttori di query interattive.
  • SICUREZZA DATI E RITRASMISSIONE: In caso di guasto della rete o downtime, le unità di misura continueranno a memorizzare i dati nel buffer locale e trasferiranno in sicurezza i dati al database Historian quando verrà ristabilita la connessione di rete.
  • DATI GREZZI E RIDOTTI: Mentre i dati grezzi sono sempre archiviati sull'unità di misura per un'analisi approfondita, Historian fornisce l'archiviazione dei dati ridotti a lungo termine nel database cloud.
  • TREND ED ANALISI DI DETTAGLIO: I dati registrati possono sempre essere richiamati e caricati dal database Historian e utilizzati per l'analisi dei trend, nonché per un'analisi approfondita e l'identificazione della causa principale.

Introduzione Historian

Il mondo è invaso di sensori. Tanti parametri vengono monitorati per periodo molto lunghi, accumulando enormi quantità di dati. I big data diventano difficili da archiviare, accedere e visualizzare. Soprattutto quando si tratta di monitorare gli impianti di produzione o di condurre test a lungo termine, la sfida è come e dove memorizzare i dati affinchè questi siano facilmente accessibili da qualsiasi parte del mondo in qualsiasi momento. 

Historian consente il trasferimento affidabile dei dati da più unità di misura in un database time-series che può essere ospitato su un server o in un cloud. Dall'altro lato, è possibile accedere al database tramite un browser web o un'istanza del software Dewesoft X.
 
L'unità di misura esegue un'istanza del software Dewesoft X o Dewesoft RT DAQ. Comunica tramite il protocollo OPC UA con il database. Sul lato server, il servizio Historian gestisce la comunicazione con le unità di misura, scrive i dati nel database o legge i dati dal database e li trasferisce ai client.
 
Dewesoft Historian porta i dati dal sistema di acquisizione dati hardware e software nel cloud per l'accesso storico e globale, mantenendo intatte le caratteristiche principali di Dewesoft: affidabilità, usabilità ed espandibilità.

Introduzione Historian

Archiviazione Database Time-series InfluxDB

Al centro di Dewesoft Historian c'è un database time-series all'avanguardia basato sul progetto open source InfluxDB. I database time-series sono stati sviluppati specificamente per progetti di monitoraggio a lungo termine con alte velocità di trasmissione dati.

I dispositivi di misura memorizzano i dati in un database InfluxDB open source all'avanguardia. InfluxDB è un database time-series open source sviluppato da InfluxData. È scritto in linguaggio Go ed ottimizzato per l'archiviazione e il recupero di serie temporali di dati con alta velocità e ad alta disponibilità in ambiti quali monitoraggio di operazioni, application metric, dati dei sensori dell'Internet of Things, e l'analisi in tempo reale.

L'Historian può salvare i seguenti tipi di canale per un periodo di tempo illimitato:

  • Canali 1D sincroni
  • Canali 1D asincroni
  • FFT e Oscilloscopio come canali 2D asincroni
Archiviazione Database Time-series InfluxDB

Visualizzazione dei Dati nel Web Client

Il web client si basa su un altro prodotto open source chiamato Grafana. Fornisce la visualizzazione di dati a lungo termine ed è accessibile su qualsiasi piattaforma: Windows, Linux, Mac OS, ecc. Su desktop o dispositivi mobili come tablet o smartphone. È una soluzione ideale per un dashboard di dati.

Grafana fornisce funzionalità di visualizzazione complete per trand di dati e valori in tempo reale. Dewesoft ha sviluppato estensioni di visualizzazione dei canali 2D per Grafana per visualizzare display FFT e oscilloscopio ad alta velocità.

Dewesoft ha anche sviluppato un connettore Grafana basato su Python che ottimizza il caricamento dei dati per intervalli di tempo lunghi e brevi regolando dinamicamente la densità dei dati da mostrare. Tale miglioria può essere chiaramente verificata in questa dimostrazione

La matematica di base e i livelli di soglia possono essere impostati su qualsiasi display così come avvisi e-mail in base ai dati visualizzati.

I visual display in Grafana possono essere personalizzati dall'utente o preparati come parte di una soluzione chiavi in mano di Dewesoft.

Visualizzazione dei Dati nel Web Client

Accesso allo Storico Dati nel software DewesoftX

Parallelamente ai web client, è possibile accedere al database anche da un'istanza del software di acquisizione dati Dewesoft X. Utilizzando il plugin Historian Importer in modalità Analisi DewesoftX, i dati di un periodo di tempo selezionato vengono caricati in un file di dati Dewesoft.

Dewesoft Historian Importer è, in genere, in esecuzione su un PC client in un ufficio tecnico in cui è necessario accedere al database per ulteriori analisi e report approfonditi.

Una volta importati in un file dati Dewesoft * .dxd, è possibile applicare ai dati l'ampia gamma di operazioni matematiche di Dewesoft.

Report giornalieri, settimanali, mensili, ecc. possono essere generati facilmente applicando una configurazione di visualizzazione predefinita ed esportando i dati come PDF, file Excel o qualsiasi altro formato di esportazione di Dewesoft.

Accesso allo Storico Dati nel software DewesoftX

Flusso Dati Live in Dewesoft X

I dati possono anche essere trasmessi direttamente dalle unità di misura al client Dewesoft X utilizzando il plug-in Historian Client, fornendo una visualizzazione live dettagliata.

Il flusso dati in tempo reale ignora il database e può, quindi, visualizzare dati grezzi ad alta velocità che non sono necessariamente salvati nel database. Ciò consente la visualizzazione e la registrazione dei dati su richiesta, ad esempio dopo aver ricevuto una notifica e-mail su uno stato di allarme.

La configurazione matematica e di visualizzazione può essere applicata ai canali di dati in streaming come qualsiasi altro canale Dewesoft, consentendo un'ulteriore analisi sul lato client.

Flusso Dati Live in Dewesoft X

Integrazione in Software Aziendale di Terze Parti

I sistemi SCADA, CMMS o ERP possono essere collegati a Dewesoft Historian tramite OPC UA o direttamente al database InfluxDB utilizzando la sua API.

Il servizio Historian funge da server OPC UA, abilitando il flusso di dati a un client OPC UA di terze parti.

Il database InfluxDB fornisce un'API aperta ben documentata che è facile da implementare e consente l'accesso ai dati storici, in genere per l'integrazione nel software di machine learning.

Integrazione in Software Aziendale di Terze Parti

Sicurezza dei Dati e Funzionalità di Ritrasmissione

In caso di guasto della rete o downtime, le unità di misura continueranno a memorizzare i dati nel buffer locale e trasferiranno in sicurezza i dati al database Historian quando verrà ristabilita la connessione di rete.

La dimensione del buffer locale può essere regolata fino a diverse centinaia di megabyte. Il tempo offline tollerato dipende dalla dimensione del buffer, dalla velocità dei dati e dalla larghezza di banda di rete disponibile alla riconnessione.

L' OPC UA con funzione di ritrasmissione è così affidabile che lo usiamo persino per inviare i dati dall'aereo su 4G fornendo una visualizzazione telemetrica in tempo reale a diverse stazioni base.

Sicurezza dei Dati e Funzionalità di Ritrasmissione

Hosting su Cloud Self-Hosted o Gestito

Il servizio Historian è indipendente dalla piattaforma e può essere eseguito su qualsiasi sistema operativo. L'Historian può essere installato sull'unità di misura stessa, sulla tua intranet locale, sul tuo server o nel cloud.

Offriamo anche un servizio Historian completamente gestito. Il servizio Historian completamente gestito si basa su un canone di abbonamento mensile per la manutenzione e l'archiviazione. La quota di abbonamento dipende dal numero di canali misurati e dallo spazio di archiviazione necessario per i dati monitorati. Ci occupiamo di tutto il resto: aggiornamenti, ridimensionamento del sistema e manutenzione.

Contattaci​​​​ per stimare il canone mensile di abbonamento per un Historian completamente gestito.

Hosting su Cloud Self-Hosted o Gestito

Politica di Conservazione dei Dati

È possibile configurare la quantità di dati da conservare nel database e per quanto tempo. I dati vengono ridotti prendendo la media dei campioni con velocità di trasmissione dati più elevata e il downsampling. La durata e la velocità dei dati possono essere configurate utilizzando gli script di configurazione di InfluxDB tramite il linguaggio SQL.

Configurazione predefinita:

Data rateDurata di defaultCommento
Grezzo30 giorniVelocità originale con cui il canale viene scritto nel database.
10 S/s60 giorniI dati grezzi vengono ridotti a 10 S/s dopo giorni e archiviati per 60 giorni.
1 S/s90 giorniI canali memorizzati a più di 10 S/s vengono ridotti a 10 S/s dopo 60 giorni e conservati per 90 giorni.
1 S/min360 giorniI canali memorizzati a più di 1 S/min vengono ridotti a 1 S/min dopo 90 giorni e conservati per un anno.
1 S/hinfinitoI dati di 1 campione all'ora non vengono mai cancellati.
Politica di Conservazione dei Dati

Architettura Distribuita

Historian è progettato come un sistema software distribuito. Ogni componente può essere eseguito su un sistema diverso:

  • Le unità di misura sono istanze del software DewesoftX (Windows) o DewesoftRT (Linux, multipiattaforma) e richiedono il plug-in del server Dewesoft OPC UA per comunicare con Historian Service.
  • Historian Service è il componente principale di Dewesoft Historian. Gestisce il trasferimento dei dati tra unità di misura, database e client. Il servizio Historian e il database, in genere, vengono eseguiti sullo stesso server, ma questo non è un requisito.
  • Grafana può anche essere eseguito su un server diverso, se necessario, poiché comunica con il database tramite https.
  • Historian Service supporta connessioni di più client Dewesoft contemporaneamente da diversi sistemi su Internet o su una rete locale.
  • La sincronizzazione NTP​​​​​​​ su ogni componente è sufficiente per il funzionamento del sistema.
Architettura Distribuita

Applicazioni Historian e Case Studies

L' historian può essere utilizato in molte applicazioni di misura e monitoraggio:


Case Studies:

Applicazioni Historian e Case Studies

Historian Live Demo

Puoi controllare le demo Historian dei progetti di monitoraggio live sulla nostra istanza di Historian e Grafana installati sul nostro server cloud.

Historian Live Demo

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