Fallstudie

Wasserwerk Hangzhou Jiuxi

Chinesische Wasseraufbereitungsanlage schützt ihre kritischen SCADA-Anwendungen mit dem Stratus® ftServer®-System vor Ausfallzeiten und Datenverlust

Das Wasserwerk Hangzhou Jiuxi Water Plant, das eine geplante Kapazität von 600.000 m3/d hat, ist das größte Wasserwerk in der Provinz Zhejiang. Diese moderne Umweltwasseraufbereitungsanlage, die seit Juni 2000 in Betrieb ist, nutzt die fortschrittlichste Technologie und Ausrüstung, um Filtrationsmethoden zu unterstützen und die strengen Regierungsstandards für Wasserreinheit zu erfüllen. Die Qualität des aufbereiteten Outputs der Anlage erfüllt - oder übertrifft - die Kriterien für Wasser der Klasse A, die im Plan für technologischen Fortschritt des Ministeriums für Wohnungsbau und städtisch-ländliche Entwicklung aus dem Jahr 2000 festgelegt sind. Im Jahr 2016 lag die Trübung des Fertigwassers im Durchschnitt bei 0,3 NTU - und oft unter 0,1 NTU. Die Anlage beschäftigt 60 Mitarbeiter, von denen 30 in verschiedenen Schichten an der 24/7/365-Produktionslinie arbeiten.

Die Herausforderung

Als ein führendes Wasseraufbereitungsunternehmen hat sich das Wasserwerk Hangzhou Jiuxi verpflichtet, innovative, intelligente Wasseraufbereitungslösungen und -dienstleistungen anzubieten, um eine nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen zu erreichen. Im Rahmen seiner laufenden Bemühungen, etablierte Wasserreinheitsstandards zu erfüllen, verlässt sich das Unternehmen auf automatisierte Systeme zur Steuerung und Überwachung seiner hochmodernen Wasseraufbereitungsanlagen. Dazu gehört ein SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition), das Echtzeitdaten sammelt und überwacht, Wasseraufbereitungsprozesse steuert, die Interaktion des Bedieners mit den Geräten über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ermöglicht und Ereignisse in einer Datenbank für eine detaillierte Berichterstattung und Analyse aufzeichnet.

Viele Jahre lang hat das Unternehmen seine SCADA-Anwendungen auf einem eigenständigen physischen Server ausgeführt. Die Analyse der Leistungsdaten ergab, dass die Verarbeitung von Multi-Task-Anforderungen begrenzte Speicherressourcen verbrauchte, wodurch der Server über lange Zeiträume hinweg unter hoher Last lief. Diese Bedingungen beschleunigten nicht nur die Alterung der Serverausrüstung, sondern verlangsamten auch die Antwortzeiten der Geschäftsverarbeitung innerhalb der Anlage. Darüber hinaus stellte der eigenständige Server einen Single Point of Failure für das SCADA-System dar, wodurch das Risiko eines kritischen Datenverlusts aufgrund ungeplanter Ausfallzeiten erhöht wurde. 

Um diesen Herausforderungen zu begegnen und das Risiko von Datenverlusten zu minimieren, entschied sich das Wasserwerk Hangzhou Jixi Water Plant für den Umstieg auf eine virtualisierte Anwendungsumgebung auf einer Plattform mit kontinuierlicher Verfügbarkeit, die seine SCADA-Systeme rund um die Uhr am Laufen hält.

Die Lösung

Nach der Evaluierung einer Reihe von Hochverfügbarkeitslösungen entschied sich die Hangzhou Jiuxi Water Plant für den Einsatz von zwei Stratus® ftServer® 4800-Systemen - eines für die SCADA-Anwendungen und eines für die Datenbank - in ihrem Betriebskontrollzentrum. Die Lösung ftServer - komplett mit Hardware, Software und Services - bot die ideale Plattform zur Konsolidierung der physischen Serverinfrastruktur des Werks und zur Sicherstellung der Verfügbarkeit der virtualisierten Anwendungen.

Durch den Einsatz modernster Intel® Xeon® -Prozessortechnologie bietet ftServer kontinuierliche Anwendungsverfügbarkeit mit fortschrittlicher Lockstep-Technologie und Echtzeit-Management und -Überwachung. Das System ftServer besteht aus zwei identischen, durch den Kunden austauschbaren Einheiten, die jeweils über eigene Prozessoren, Arbeitsspeicher und Speicher verfügen. Redundante feldprogrammierbare Gate-Arrays, Datenpfade und Lockstep-Firmware sorgen für die Synchronisation der Prozessoren, die Datenreplikation und die Logik, die für eine permanente Steuerung und Überwachung erforderlich sind. Da das System auch bei einem Hardware-Ausfall weiterläuft, sind sowohl die übertragenen als auch die im Flug befindlichen Daten vor Verlust oder Beschädigung geschützt.

Die Plattform ftServer bietet maximale Zuverlässigkeit der virtualisierten SCADA-Anwendungen des Unternehmens - ohne dass Softwareänderungen oder Failover-Skripte erforderlich sind. Die physischen Ressourcen der ftServer werden in logische Ressourcen abstrahiert, so dass viele Anwendungen in isolierten virtuellen Maschinen auf einem einzigen Server laufen können. Alle virtuellen Maschinen teilen sich die CPU, den Speicher, die Festplatte, die E/A und andere Ressourcen des Servers, was eine einfache Systemverwaltung und eine schnelle Anpassung an sich ändernde Geschäftsanforderungen ermöglicht.

Die Einfachheit des Betriebs war ebenfalls ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl der am besten geeigneten Plattform für kontinuierliche Verfügbarkeit. Die Hangzhou Jiuxi Water Plant entschied sich für das System ftServer , weil es einfach zu installieren, zu verwalten und zu warten ist. Die selbstüberwachende Hardware, der automatische Austausch von Teilen und die vom Kunden austauschbaren Subsysteme ersparen dem vielbeschäftigten Leitstellenpersonal des Werks Zeit und Mühe.

"Hangzhou Jiuxi Water Plant ist bestrebt, unsere Position als führendes Unternehmen im Bereich der ökologischen Wasseraufbereitung durch kontinuierliche Innovation und den strategischen Einsatz fortschrittlicher Technologie zu halten. Durch die Unterstützung der kontinuierlichen Verfügbarkeit und zuverlässigen Leistung unserer virtualisierten SCADA-Anwendungen ermöglicht das System Stratus ftServer unserem Unternehmen, eine erstklassige Wasserqualität, Anlagenproduktivität und Kosteneffizienz zu erreichen. Es handelt sich um eine bewährte Plattform, die eine beispiellose Verhinderung von Ausfallzeiten mit einer einfachen Bedienung und niedrigen Gesamtbetriebskosten kombiniert und so einen optimalen Wert schafft."
Wasserwerk Hangzhou Jiuxi

Die Ergebnisse

Seit der Implementierung des ftServer Systems im August 2017 hat das Wasserwerk Hangzhou Jiuxi erhebliche Effizienzsteigerungen im Betrieb erzielt. Neben der Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten hat ftServer die Leistung, Zuverlässigkeit und Datenstabilität der SCADA-Anwendung erhöht. Die nahtlose Virtualisierungsunterstützung der Plattform hat es dem Unternehmen ermöglicht, seine Systeminfrastruktur zu verbessern, den Energieverbrauch zu senken und wertvollen Platz in der Leitstellenumgebung zu sparen.

Die ftServer liefert außerdem eine schnelle Amortisationszeit, um die finanziellen Ziele des Unternehmens zu unterstützen. Die einfache Bereitstellung der schlüsselfertigen Lösung, die vereinfachte Verwaltung und die Funktionen zur Vermeidung von Ausfallzeiten tragen zu niedrigen Gesamtbetriebskosten bei und maximieren die Leistung und Verfügbarkeit der SCADA-Anwendung.

Über Stratus

Stratus nimmt beim Rund-um-die-Uhr-Betrieb geschäftskritischer Anwendungen den Faktor Komplexität aus der Gleichung. Stratus-Technologien verhindern proaktiv ungeplante Ausfallzeiten – sowohl im Rechenzentrum als auch an entfernten Standorten. Unsere Serviceleistungen stellen sicher, dass Probleme behoben werden, bevor Kunden sich darum kümmern müssen. Sowohl Global-Fortune-500- Unternehmen als auch kleine und mittelständische Betriebe aus den unterschiedlichsten Branchen rund um den Globus setzen seit über 35 Jahren auf die benutzerfreundlichen Lösungen für kontinuierliche Verfügbarkeit von Stratus.

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.stratus.com oder folgen Sie auf Twitter @StratusAlwaysOn.

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