小T导读：中海油泰州石化原有 AspenTech InfoPlus.21 实时数据库系统建设至今已有十余年，随着企业的逐步发展，原有采集点数已达上限，相关应用取数效率下降，限制了企业新需求的增长，借助该国产化项目汉中诺 ProDB（TDengine TSDB 基础上开发）产品在原点数基础上进行了 4 倍扩容，而且完成了实时数据库及采集接口双冗余配置，其他应用取数性能得到质的提升，极大地鼓舞了企业人员对信息化系统的使用热情，短时间内递交了上百幅流程图扩充补全的需求。本文就此实践展开深度分享。
背景和痛点
面对全球化格局重塑与技术竞争加剧的双重挑战，国有石油化工企业推进信息化软件国产化已成为关乎国家命脉的战略抉择。这不仅是为核心产业构筑安全屏障的关键举措，其战略价值更是在五大维度，包括国家安全与供应链自主可控、经济与技术自主权、数据主权与合规性、行业竞争力提升、国家战略与政策驱动对国有石油化工企业信息化形成立体化支撑，是抢占未来发展制高点的破局之策。
泰州石化原有 AspenTech InfoPlus.21 实时数据库系统随着企业的逐步发展，无论是采集接口还是采集点数，都有不同程度的增长，系统整体运行和操作时常有卡顿的现象发生。核心痛点主要体现在：
- 国外软件授权到期，续期成本高，长期使用负担加重；
- 原有架构依赖其专利的双机热备与采集接口冗余技术，升级与扩展受制于厂商；
- 新的需求需要采集更多的辅助信息点，却受限于授权点数无法采集存储；
- 与信创软硬件体系兼容性不足，阻碍企业在操作系统、服务器等层面的国产化替换。
选择 TDengine TSDB 的原因
国内虽然已有多款国产实时数据库产品，但能够在大型石油化工场景中稳定运行、并具备规模化落地经验的并不多。TDengine TSDB 时序数据库依托成熟的产品能力与我们的工程团队，已经在恒力集团、海科集团、中融新大集团等多家大型化工企业成功部署，有着出色的应用效果和用户口碑。
- TDengine TSDB 通过权威的 TSBS 基准测试，在数据读写、磁盘占用等方面体现出来的性能优势明显，为大型企业开展高并发采集与长期数据留存提供了可靠的性能基础。
- TDengine TSDB 在数据处理、部署方式、专利、论文、案例、资质等多个方面断层领先于国内其他家的同类型产品。
- TDengine TSDB 支持高效边云协同，通过内置订阅机制实现多级数据同步与降采样，无需编码即可配置规则，适配 MQTT、OPC、PI System 等协议。边缘轻量写入，云端集中分析，支持断线续传与历史数据迁移，助力企业打破数据孤岛，统一建模、降低带宽压力，加速数字化升级。
- TDengine TSDB 内置类消息队列的数据订阅机制，支持按库、超级表或 SQL 查询创建主题，实时推送写入数据。支持消费组、进度管理与回放能力，兼容 Kafka 风格 API，便于快速集成。用户可通过 SQL 精细定义订阅内容，结合预处理功能，降低系统复杂度。
而在 TDengine TSDB 基础上开发的汉中诺 ProDB，在数据采集、数据存储上同样具有非常显著的产品优势。其时序数据库出色的性能和稳定性，在此次泰州石化实时数据库国产化项目中，起到了举足轻重的核心作用。项目实施过程中，有多个方面的使用亮点。
1. 更稳定的高可用架构
基于实时数据库系统在企业信息化建设中的地位和重要性，此次通过汉中诺 ProDB 的部署，实现了 TDengine TSDB 数据库三节点的集群架构，大幅度提高数据库服务的稳定性。而我们数据采集软件也基于其接口冗余架构，保证了数采链路的健壮性，从而确保生产数据的完整性。
2. 更全面的数据采集
TDengine TSDB 结合我们数据采集软件，支持了超过 10 多种的数据采集标准工业协议和工业互联网协议，完全覆盖了泰州石化现有控制系统和各类智能设备的应用场景，包括有 OPC UA、OPC DA、Modbus TCP/RTU、IEC104、HJ212、MQTT、HTTP 等。
3. 更完整的数据存储
在本次项目中，TDengine TSDB 出色的读写性能得到了充分发挥。依托其高并发写入与高效查询能力，我们显著扩大了数据采集范围，许多过去因性能与容量限制而无法采集的点位，此次均实现了完整接入。
其中，DCS 控制系统的位号报警上下限也被作为独立点位纳入采集与存储。尽管新增点位数量相比以往增长了约 4 倍，但系统仍保持稳定运行。更重要的是，这些点位的补充从根本上解决了生产条件或生产方案调整时，因控制系统报警限值变更导致上层应用报警阈值不同步、报警应用计算结果错误的问题。
4. 更现代化的数据展示
TDengine TSDB 结合我们的数据展示平台，全方位升级了泰州石化实时数据监控平台，丰富了用户获取数据的方式，也提升了用户访问数据的体验。如今，平台可同时支撑 200 多名用户并发访问，超过 700 幅流程图均能实现极速渲染与稳定展示，而这一切的基础正是底层数据库持续、可靠的高性能数据支撑。
5. 多方面的专利申请
在此次项目推进过程中，我们的工程团队也围绕泰州石化的实际需求开展了多项技术攻关，并计划协助企业在多个方向推进专利申请，包括： ① 通信安全：集成 SM4 国密算法，设计基于国密协议的分布式节点通信机制； ② 数据存储：采用列式存储与差值编码技术，压缩率通常可达到 10% 以内； ③ 异常检测：基于 LSTM 的工艺参数漂移预警模型，检测响应时间可小于 200ms； ④ 国产系统：深度适配麒麟 OS 的系统优化方案。
汉中诺 ProDB 产品完全兼容泰州石化原来的 InfoPlus.21 平台架构，但数据库结构、集群部署更简单，同时具备接口冗余功能，性能有本质上的飞跃。
TDengine TSDB 的落地实践
部署架构包括 ProDB 实时数据库系统服务器、ProWeb 生产监控平台服务器、ProCollector 数采接口机以及防火墙组成。系统部署架构说明如下：
- ProDB 实时数据库服务器-实现存储、管理生产过程数据。
- ProWeb 生产监控平台服务器-实现生产过程数据监控与展示。
- Data Access 公共接口服务器-实现数据的对外发布。
- ProCollector 数采接口服务器-实现集中生产过程数据的采集。
- 防火墙提升网络通讯安全。
- DCS OPC 节点通过标准 OPC DA 接口提供实时数据。
ProDB 系统高可用方案说明：
- ProDB 节点实现集群配置，实现故障切换、负载均衡，确保高可用性。
- ProCollector 节点实现接口冗余配置。
在数据建模方面，因为 ProDB 的数据模型完全兼容 AspenTech InfoPlus.21（泰州石化原有实时数据库）的数据模型，所以基本上采集和迁移历史数据基本上没有什么变化，前端应用也未受影响。
未来规划
我们与北京涛思数据科技有限公司已合作多年，并在多个项目中将 TDengine TSDB 应用于我们的实际业务系统，系统的数据处理性能和维护效率均得到了明显提升。未来，我们也将持续关注 TDengine TSDB 和 TDengine IDMP 的版本更新与功能演进，进一步拓展在更多业务场景中的应用可能。
关于上海汉中诺
上海汉中诺软件科技有限公司成立于 2003 年，拥有 2 项专利和 50 余项软件著作权，长期专注于为石油、石化、钢铁、冶金等行业提供专业软件系统与工程技术服务。公司具备经验丰富的行业专家团队，旗下 HanaTech 解决方案覆盖科研、设计、建设、生产等全流程，提供资源优化、过程控制与优化、供应链管理、生产过程管理、流程模拟等先进软件与技术，帮助客户提升设计水平、查找瓶颈、优化操作与管理，以持续获得更好的经济效益。
作者：上海汉中诺 叶峰
