红云红河集团 × TDengine:烟草工业的时序数据变革之路

成强

2026-06-12 /

导读

红云红河集团是一家依托云南优质烟叶资源,通过强强联合组建而成的中国烟草工业巨头。在红云红河集团覆盖全国的智能生产网络上,每一台设备、每一道工艺、乃至每一包产品,正以前所未有的密度与速度产生着数据——每秒数十万点的温度、压力、振动参数,毫秒级变动的工艺指标,贯穿全程的质量追溯信息。本文将深入红云红河集团的生产一线,揭示其如何借力TDengine时序数据库(Timeseries Database),将这股工业数据洪流转化为清晰、可用的信息资产。

背景和痛点

红云红河集团的生产布局以云南为中心(昆明、红河、曲靖、会泽),并辐射西北(新疆) 和东北(乌兰浩特),形成了一个覆盖全国的战略性生产网络。各卷烟厂在集团统一的质量体系下,依托自身产能、技术及区位优势,分工生产不同品牌规格,实现了资源高效配置。通过大规模技改,各厂均配备了先进的复烤、制丝、卷包设备,确保了产品品质的稳定与统一。

红云红河集团的生产线是典型的工业4.0场景,充满了大量的时序数据:

  • 设备监控:数以万计的传感器实时采集温度、压力、振动、转速等数据。
  • 工艺控制:制丝、卷接、包装等环节的工艺参数(如烘丝温度)需毫秒级监控。
  • 质量追溯:每包卷烟的生产批次、机台、时间等信息均需关联存储,以实现全生命周期追溯。
  • 能源与预测维护:实时计量水电气消耗,并通过分析数据趋势预测设备故障。

具体到产线,从复烤、制丝到卷包,各类设备均部署了大量传感器与PLC控制器,用于采集温度、湿度、流量、电流等关键参数,并通过中控系统实现精准的自动化控制。整个工厂每秒产生数十万数据点的高并发写入,并且业务要求对海量历史数据进行快速聚合与查询(如通过环境参数追溯产品质量),传统关系型数据库已难以满足此类需求。

为什么选择 TDengine TSDB

综上所述,我们卷烟厂各车间产生的这些数据共同特点是:

  • 海量数据:一条产线一天就能产生TB级的数据。
  • 时序性:数据按时间顺序产生。
  • 高频写入:需要持续、高速地写入数据库。
  • 低频分析:大量数据写入后,主要用于实时监控和偶尔的批量分析。

传统关系型数据库(如Oracle, MySQL)在处理这类场景时,会面临性能瓶颈、存储成本高和运维复杂等问题。而TDengine 时序数据库(Timeseries Database)正是为解决这些问题而生的。

TDengine TSDB具有如下特点:

  • 高性能写入:专为时序数据优化,单机可支持百万级数据点/秒的写入,满足烟草设备实时数据采集需求。
  • 高压缩比:时序数据压缩率可达1/10以上,降低存储成本,适合长期存储历史数据用于质量追溯。
  • 时间分区存储:按时间范围快速检索历史数据,高效定位某批次卷烟的生产过程数据。
  • 多表关联查询:支持通过时间戳关联设备数据与质量检测数据,分析参数异常对质量的影响。

另外,TDengine TSDB 为 100% 国产自主研发,核心代码开源,已适配麒麟、统信、凝思等国产 Linux 操作系统,全面满足政府与企业的信息安全及国产化替代要求。

TDengine TSDB 落地实践

集团信息科最初部署的是两节点TDengine TSDB数据库,主要用于测试和验证工作,于2024年7月升级到了版本3.3,并与2025年3月扩容成3节点支持3副本,实现了集群高可用和数据冗余保护。

如下是红云红河集团云南四家卷烟厂使用TDengine 时序数据库的情况:

昆明卷烟厂

这是集团历史最悠久、最核心的工厂之一,前身可追溯到1922年。它技术装备先进,是集团高端卷烟产品的主要生产基地,旗舰品牌“云烟”的核心产品多在此生产。

其于2024年整合了MES 系统和环境监测系统 为一套三节点的 TDengine 集群,版本升级至 3.3,操作系统同步切换为国产麒麟。实时存储来自卷烟机、包装机、滤棒成型机、切片机、加料机等制丝生产设备的数据,目前接入设备已超过 10 万台,且仍在持续增长中。这些数据既可用于实时查询关键工艺参数(如水分、温度等),也可用于分析当班生产产量、剔除情况等,为生产管理提供可靠的数据支撑。

系统架构图:

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红河卷烟厂

原红河烟草(集团)的核心工厂,以其现代化和高度自动化的生产线而闻名。是“红河”品牌的主要生产基地,在集团内占有极其重要的地位。

厂级中心部署了3节点TDengine TSDB ,存放了SCADA 系统产生的超过两万亿条时序数据。复烤厂部署了单台 TDengine TSDB,支持零代码 OPC UA 数据采集,能够更好的支撑复烤工艺的实时监控与质量分析。

复烤厂采集到的(出料烟叶含水率,出料烟叶温度,工艺流量等)数据展示:

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曲靖卷烟厂

集团里实力雄厚的骨干工厂,拥有强大的生产能力和技术实力,生产“云烟”“小熊猫”等多个品牌规格的卷烟。

2019年就开始使用TDengine TSDB时序数据库。将TDengine部署在私有云环境,中间借助Kafka作为消息中间件作为系统消息总线,将数采软件采集到的卷烟机、包装机等实时工作状态数据推送到其中,之后通过多个消费者消费入库TDengine,进而支撑上层的MES、风险预警、切丝机水分预测、零配件需求预测等业务应用服务。

具体架构如下:

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会泽卷烟厂

集团里一家具有特色和历史的工厂,曾经以“小熊猫”品牌而闻名,现在主要作为集团内的一个特色生产点。

2024年,部署了3节点TDengine TSDB数据库,用于支撑制丝车间生产车间管理系统。

制丝车间生产管理系统实时数据查询功能展示:

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TDengine带来的实际助益

我们红云红河集团上述各家烟厂通过引入TDengine TSDB作为时序数据底座,在成本、性能、运维和国产化等方面获得了显著收益,推动了生产的数字化转型。其核心助益在于为复烤,制丝,卷包各车间的智能系统提供了一个高性能、低成本且易于扩展的“数据底座”,从而将海量的生产数据转化为实际的生产力。

  1. 成本大幅降低。替代了原有按年付费的国外平台,支持永久授权或年费模式,授权可迁移,降低总体拥有成本(TCO)。
  2. 存储与性能显著提升,大幅降低存储空间占用;写入能力强,可承载百万点以上的高频数据采集。如昆明卷烟厂已接入 10 万+ 点位,累计存储 1.8 万亿条记录,仅占用整体存储空间的 30%,预计可支撑 8–10 年数据保存。
  3. TDengine TSDB系统稳定,具备成熟的分布式架构,支持在线扩容与缩容,提升系统稳定性与灵活性。
  4. 全面支持信创环境 ,满足了信息安全及国产化替代要求。
  5. 依托TDengine TSDB实现生产全链路实时监控、质量异常精准识别、设备状态动态分析,大幅降低废品率、减少停机时间、提升生产效率。

总的来说,TDengine TSDB为红云红河集团旗下卷烟厂带来的核心价值在于:以更低的总体拥有成本、更高的存储与查询性能、弹性可扩展的架构、全面的国产化适配能力,构建了面向海量时序数据的数据底座,为生产数字化、智能化升级提供了坚实支撑。

未来规划与升级方向

在工业互联网场景中,企业通常面临的一个痛点问题就是数据同步。如果不做数据同步,那边缘设备只能处理局部数据,无法形成全局认知,在实际应用中仍然需要借助云计算平台来实现信息的融合。在此背景下,边云协同正逐渐成为支撑工业互联网发展的重要支柱。

为帮助企业解决这些痛点,TDengine TSDB自带的企业级工具 taosX,该工具具备百万条/秒同步效率、可配置的同步规则、支持重新订阅,断点续传、历史数据迁移五大特性,借助 taosX,企业可以实现平滑且有选择地将数据发送到云上的大数据平台中。

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我们未来规划使用taosX将车间侧或厂中心的数据经过降采样或者选取阈值超过定值的数据同步到集团的TDengine TSDB 集群。

具体实现思路是:在车间侧,数据采集完成之后会进入TDengine TSDB ,经过 TMQ 消息队列,其中一部分数据有选择性地并入到厂级的 TDengine TSDB 集群中。之后我们在集团侧部署taosX,降采样之后或者阈值超过定值的数据同步到集团的TDengine TSDB 集群,用于支持报表分析等更大维度的分析工作。

这一边云协同的实现思路主要有以下几点优势:

  • 数据跨区同步自动化程度大大提高、错误率降为零
  • 数据无需缓存,减少批量发送,避免流量高峰阻塞带宽
  • 通过订阅方式同步数据,集团不再依赖下级单位配置同步规则
  • 边云均采用 TDengine TSDB,数据模型完全统一,降低数据治理难度

关于红云红河集团

红云红河烟草(集团)有限责任公司(简称红云红河集团)成立于2008年11月8日,隶属云南中烟工业有限责任公司,是中国烟草首家由工厂制转变为公司制的母子公司试点单位,是以卷烟生产经营为主的跨地区大型国有企业、下辖昆明卷烟厂、红河卷烟厂、曲靖卷烟厂、会泽卷烟厂、新疆卷烟厂、乌兰浩特卷烟厂,控股山西昆明烟草有限责任公司、内蒙古昆明卷烟有限责任公司,集团主要生产“云烟”“红河”等卷烟品牌,“云烟”品牌规模位居中国烟草第1位。