导读
会泽卷烟厂是红云红河烟草（集团）有限责任公司所属的生产厂，始建于1973年。会泽卷烟厂在数字化转型中积极探索创新应用，借助于TDengine TSDB 的高性能数据处理能力，稳定支撑了对数据实时性、准确性要求极高的创新场景。TDengine 时序数据库为会泽卷烟厂后续拓展更多的智能化应用奠定了坚实的基础。
背景和痛点
卷烟厂制丝车间是卷烟生产的核心环节之一，主要负责将烟叶原料加工成符合工艺要求的烟丝，其流程复杂且对产品质量影响重大。主要工艺流程包括原料预处理、叶片处理、切丝与烘干、梗丝处理、加香与混配、贮丝等。
车间运行过程中需要设备高度自动化（采用PLC和智能中控系统，实现参数实时监控）以实现精准工艺控制（水分、温度、流量等指标直接影响烟丝填充值、燃烧速度和感官品质，需严格把控）。主要核心设备包括真空回潮机、切丝机、薄板式烘丝机、滚筒式加料机等。
卷烟厂制丝车间的时序数据存储是我厂迈向智能化、数字化生产的核心基础，但也面临着传统工业场景与大数据需求碰撞带来的多重痛点。这些痛点主要体现在以下几个方面：
- 制丝线设备众多（如润叶机、切丝机、烘丝机、加香机），传感器密集（温度、湿度、流量、压力、转速等）。采集频率高（可达秒级甚至毫秒级），长期积累对存储系统的容量和扩展性构成严峻挑战。
- 数据类型与协议繁杂，数据来自PLC、DCS、SCADA、智能仪表、质量检测仪器（如近红外仪）等，多种工业协议并存，数据格式不统一，整合接入复杂。
- 每秒数十万数据点的高并发、高吞吐写入，传统关系型数据库难以承受，容易出现性能瓶颈和数据丢失。同时，工艺分析、故障追溯等场景又要求对海量历史数据进行快速聚合和条件查询，传统存储查询速度慢，影响分析效率。
制丝车间时序数据存储的核心痛点，是从 “存得下” 向 “管得好、用得活” 演进过程中的必然挑战。解决这些痛点的趋势是：
- 采用专业的工业时序数据库（Timeseries Database）：专为海量时序数据设计，解决高并发写入、高效压缩和快速查询问题。
- 实施边缘+云协同架构：在车间边缘侧进行高频数据采集、实时处理和暂存，将聚合后的数据及关键指标同步至中心平台，降低带宽和中心存储压力。
- 强化数据治理与元数据管理：建立规范的测点标签体系，实现数据可追溯，提升数据质量。
解决这些痛点，能有效释放数据价值，为工艺优化、质量追溯、预测性维护和能耗管理提供坚实的数据基础，是我们卷烟厂实现智能制造转型的关键一步。
为什么选择 TDengine 时序数据库
TDengine 时序数据库（Timeseries Database）采用独创的一个设备一张表的数据模型，并针对时序数据优化了存储结构。在制丝车间场景中，每台设备（如烘丝机、切丝机）的每个测点数据写入路径独立，避免了锁竞争，能轻松应对每秒数十万数据点的高并发写入，完全满足制丝线高频采集需求。
TDengine TSDB存储引擎为时序查询做了深度优化，对于制丝车间常见的 “查询某烘丝机过去24小时温度曲线” “统计某批次烟丝在各工序的耗时” 等操作，速度比传统关系型数据库快10倍以上，使实时监控和历史追溯真正变得高效。
TDengine TSDB对时序数据采用列式存储和专用压缩算法，平均压缩比可达 1:10 甚至更高。这极大降低了海量数据长期保存的硬件成本和运维复杂度，使得存储全粒度原始数据成为可能，为深度分析奠定基础。
选择 TDengine 并非仅仅选择一个数据库，而是为制丝车间数据管理选择了一个从采集、存储、计算到查询都深度优化的一体化平台。它最核心的吸引力在于，用技术创新直接且优雅地解决了制丝车间“批次追溯”这个业务核心痛点，同时在高性能、低成本和易用性上取得了出色平衡，是推动制丝车间乃至整个卷烟厂实现数字化、智能化转型的理想数据基石。
TDengine 的落地实践
我们于2024年10月开始部署的TDengine TSDB数据库。3节点集群，版本3.3.2.13。
TDengine TSDB数据库节点配置：
制丝车间集控建库参数：
超级表表结构：
落地效果
在本次技改中，通过对整个集控系统的设备控制系统（PLC）、集中监控系统（SCADA）、生产管理系统（PMS）三大核心系统进行架构和功能的重构改造，我们完成了从设备控制到集中监控再到生产业务管理的纵向数字化系统建设。
通过数字化模型的构建和生产组织流程的标准化设计，制丝车间构建了从生产组织到生产执行并形成反馈统计的全流程自动化对接，并在各关键工序环节（预处理、切丝、掺配、送丝）、关键设备点（加香、加料）实现了基于多批次连续生产控制的防差错技术，杜绝了工序之间、供料送料交接点等关键环节的混批混牌事故。 TDengine TSDB 时序数据库在本次技改中发挥了关键作用，制丝车间数据的写入、存储查询等全部依赖于底层TDengine TSDB 的稳定运行和高效写入。
- TDengine TSDB 在运行过程中写入稳定，采集数据全面，已完成采集近10万点位的数据。
- 业务查询做到了秒级响应，为我们的信息化转型奠定了坚实的底层基础。
- 得益于TDengine TSDB的超高压缩比，存放1年的全部数据仅占用了18%的存储空间。
如下是基于TDengine TSDB 的车间生产管理系统的各项功能展示：
- 实时数据查询功能展示
- 平台规则引擎配置功能展示
- 工段产耗信息归集功能展示
- 数据组织架构点位信息配置功能展示：
使用 TDengine 过程中，积累的成功经验
在使用过程中，我们遇到了磁盘占用的快速增长，空间每天增长了6GB。检查磁盘使用情况，发现是scada_data库vnode对应的目录占用空间较大。
做了如下分析：
- 按 scada_nchar的表结构每行占用大约20字节，3924点位秒级存，10倍压缩率
3924*3600*24/1000/1000*20/10=678.0672
估算每天存储增长678MB。
- 检查tsdb里数据文件日期，如下图。 1月13号，写入了6组数据文件，对应60天内的历史数据文件。
这说明在写入历史数据存， 会影响到存储压缩率和性能。 造成查询慢及占用磁盘空间明显增大。
解决办法：
手工对scada_data库执行compact操作，做了数据重整后磁盘空间占用恢复正常并显著提升了查询性能。
结语
在制丝车间的生产数字化转型进程中，TDengine 时序数据库的引入，标志着我们在数据基础设施建设上迈出了坚实的一步。通过高效处理海量的设备传感数据、工艺参数与质量指标，我们不仅实现了生产全过程数据的实时汇聚与毫秒级分析，更构建起一个稳定、可靠且极具洞察力的数据核心。TDengine TSDB 以其卓越的时序数据处理能力，为我们的精益生产、精准决策提供了源源不断的动力。
关于会泽卷烟厂
会泽卷烟厂始建于1973年，自2004年5月至2008年11月15经历三次联合重组，会泽卷烟厂成为红云红河烟草(集团)有限责任公司所属生产厂。在云南中烟和红河集团的坚强领导下，在会烟人的不懈努力下，会泽卷烟厂由创业之初的街道作坊发展成为今天的现代化生产企业。目前，工厂占地面积21.5万平方米，在岗职工600余人，年卷烟生产能力30万箱。主要生产品牌有云烟（小熊猫家园），云烟（盛世小熊猫），云烟（紫）等。
作者
会泽烟厂制丝车间
