Comment DC Water a conçu des plateformes Stratus Edge Computing pour fournir une double redondance et réduire le temps de basculement du système de 90 %.
Déploiement d'applications SCADA sur une plateforme résiliente et tolérante aux pannes
Fournir une instrumentation automatisée fiable pour des dizaines de sites et d'installations à travers le système DC Water
Créer des données en temps réel pour l'analyse et les rapports exécutifs/réglementaires.
Solution
Plate-forme du système AVEVA, InTouch®, et Historian
Rockwell PLC
Schneider Electric PLC
Stratus Edge Computing Plate-forme
Avantages
Absolument aucun temps d'arrêt non planifié depuis l'installation en 2015.
Le temps total de basculement de la solution a été réduit de 90 %, passant de 20 minutes à 2 minutes, ce qui a permis d'améliorer la fiabilité du service.
Accès rapide à des données actualisées pour l'analyse des indicateurs clés de performance (ICP) et les rapports réglementaires.
Il s'agit d'un double service vital sur lequel pratiquement tous les résidents de n'importe quelle municipalité comptent chaque jour - mais qui, espérons-le, passe inaperçu : la consommation d'eau potable et l'évacuation des eaux usées. Les services de distribution d'eau sont le fondement de toute ville ou municipalité, mais pour la District of Columbia Water and Sewer Authority (DC Water), le défi est amplifié par le fait qu'elle dessert certains des bâtiments les plus importants de la nation, notamment la Maison Blanche, le Capitole, les musées nationaux et d'autres bâtiments fédéraux essentiels.
La portée et l'ampleur de la mission ont donné lieu à une infrastructure massive qui pompe plus de 99 millions de gallons d'eau pour 681 000 résidents grâce à un réseau de 1 350 miles de tuyaux, quatre stations de pompage, cinq réservoirs, trois citernes, 43 000 vannes et 9 500 bouches d'incendie.
Avec une zone de service totale d'environ 725 miles carrés, DC Water traite également les eaux usées de 1,6 million de personnes dans le district ainsi que dans les comtés voisins de Montgomery et Prince George dans le Maryland et les comtés de Fairfax et Loudon en Virginie. La pièce maîtresse de ces efforts est la station d'épuration avancée de Blue Plains, qui s'étend sur 150 acres, la plus grande installation de ce type au monde. Elle traite en moyenne près de 290 millions de gallons par jour, avec une capacité de pointe de près d'un milliard de gallons par jour. Grâce à un système SCADA sophistiqué fonctionnant sur Stratus Edge Computing Platform, l'agence peut atteindre les objectifs de disponibilité qu'exige son grand système d'eau. Pour rendre tout cela possible, InSource Solutions, une entreprise de transformation numérique et partenaire de distribution de Stratus , a facilité la nouvelle solution de DC Water.
"Bien sûr, nous avons aussi des cadres supérieurs qui regardent les indicateurs clés de performance, et les organismes de réglementation comme l'EPA veulent voir nos données, il est donc crucial d'avoir des données fiables et valides qui sont complètes et opportunes. Tout cela provient d'Historian et de notre logiciel SCADA qui réside sur notre plateforme. Stratus Edge Computing plate-forme". Karen Green Responsable SCADA DC Water
L'importance cruciale du SCADA pour DC Water
Exploitant l'un des plus grands services d'eau du pays, il n'est pas surprenant qu'un solide système de contrôle et d'acquisition de données (SCADA) soit une exigence non négociable pour DC Water. L'agence s'appuie sur la plateforme système AVEVA pour l'automatisation, l'exploitation et le contrôle sécurisés et en temps réel de ses stations de pompage d'eau, de ses installations de stockage (cuves et réservoirs), de ses stations de pompage d'eaux usées, de ses stations de pompage d'eaux pluviales et de ses fabridams sur le fleuve Potomac.
L'implémentation AVEVA comprend des bases de données appelées Galaxy Repositories, deux instances redondantes d'AVEVA Historian, deux serveurs d'objets d'application et deux serveurs de terminaux qui exécutent AVEVA InTouch® HMI pour la visualisation. DC Water exploite ces applications dans trois salles de contrôle.
Une architecture résiliente Edge Computing Architecture
Il n'est pas surprenant qu'avec un tel enjeu, DC Water ait conçu une infrastructure sophistiquée pour minimiser ou éliminer tout temps d'arrêt. Edge Computing sophistiquée pour minimiser ou éliminer tout temps d'arrêt. "La seule chose que nous ne pouvons absolument pas tolérer, c'est une panne de l'un de nos serveurs", a déclaré Karen Green, responsable SCADA pour DC Water. "Si nous avions mis en place des serveurs ordinaires et que nous avions subi une quelconque défaillance, nous aurions à faire face à des temps d'arrêt - les pompes et les vannes ne fonctionnant pas, l'eau n'atteignant pas nos clients. C'est évidemment inacceptable".
"Si un serveur tombe en panne, l'autre prend le relais et il n'y a pas de temps d'arrêt. Cela n'a pas toujours été le cas. Dans les itérations précédentes, il fallait parfois 20 minutes pour que le système bascule. Maintenant, avec une configuration différente, notre basculement est négligeable" Karen Green SCADA Manager DC Water
Chaque site de DC Water - qu'il s'agisse d'installations de stockage, de réservoirs, de stations de pompage ou de stations d'épuration - est équipé de plusieurs automates programmables (PLC) de Rockwell et de Schneider Electric qui transmettent des données à un serveur central par le biais d'un réseau de contrôle fonctionnant sur une fibre optique privée. Afin d'intégrer des niveaux élevés de redondance dans son architecture informatique, DC Water exploite un réseau de gestion distinct, piloté par deux plateformes physiques séparées. Stratus Edge Computing Plateformes. Optimisées pour les architectures distribuées edge-in, Stratus Edge Computing Les plates-formes offrent les performances nécessaires pour prendre en charge les applications avancées à forte intensité de processeur et de données, tout en fournissant la tolérance aux pannes, la sécurité, l'analyse et la facilité de gestion dont DC Water a besoin.
"Nos instances AVEVA Historian servent à la collecte de données", explique M. Green. "Nous poussons les données de notre Historian de niveau 1 vers un Historian de niveau 2 où les utilisateurs de toute l'autorité peuvent accéder à diverses données, notamment les statuts des pompes, les pressions de l'eau, les analyseurs d'eau et les informations sur l'alimentation. Nous les avons configurés en tant que serveurs de stockage et de transfert, de sorte qu'en cas d'interruption, les données se reconstituent lorsque la connexion est rétablie."
La seule chose que nous ne pouvons absolument pas tolérer est une défaillance de l'un de nos serveurs. Si nous avions mis en place des serveurs classiques et que nous étions confrontés à une quelconque défaillance, nous serions confrontés à des temps d'arrêt - les pompes et les vannes ne fonctionnant pas, l'eau ne parvenant pas à nos clients. C'est évidemment inacceptable". Karen Green SCADA Manager DC Water
Des données complètes, fiables et valides
Naturellement, les utilisateurs de première ligne sont les dizaines de personnes qui font fonctionner l'équipement sur les sites distants à l'aide de l'IHM AVEVA InTouch®. Les analystes SCADA comme Green configurent les différents nœuds SCADA et analysent les données pour optimiser les performances. "Nos analystes et nos équipes de mécanique et de maintenance utilisent également ces données", explique Green. "L'équipe de maintenance, par exemple, utilise les données historiques et les alarmes pour le dépannage et pour prévenir les récurrences. Nous configurons les rapports, et ils sont automatiquement envoyés par courriel aux ingénieurs et aux responsables."
Les membres de l'équipe chargée de la qualité de l'eau peuvent surveiller leur équipement et recevoir des alarmes et des notifications sur leur téléphone en cas d'écarts ou de défaillances - une considération importante pour les personnes qui gèrent les systèmes d'eau et d'eaux usées. "Bien entendu, les cadres supérieurs examinent les indicateurs clés de performance et les organismes de réglementation comme l'EPA veulent voir nos données, ajoute-t-elle. Tout cela provient d'Historian et de notre logiciel SCADA qui réside sur notre plateforme. Stratus Edge Computing plate-forme".
Le pouvoir de Stratus pour Edge Computing et le soutien
DC Water exploite une Stratus Edge Computing plate-forme, soutenue par une autre plate-forme (physiquement distante). Stratus Edge Computing Plate-forme, créant ainsi deux couches de double redondance. Cette configuration confère à l'exploitation tentaculaire de DC Water des niveaux de fiabilité exceptionnels.
"Avec Stratus, nous bénéficions de la tolérance aux pannes et de la redondance", a déclaré M. Green. "Si un serveur tombe en panne à cause d'une coupure de courant ou d'une interruption des communications, l'autre prend le relais depuis un autre emplacement et il n'y a pas de temps d'arrêt. Cela n'a pas toujours été le cas. Dans les itérations précédentes, il fallait parfois 20 minutes pour que l'ensemble du système - AVEVA System Platform, InTouch® et Historian - bascule. Maintenant, avec une configuration différente, notre basculement logiciel/réseau est négligeable.
"Nous avons constaté que la virtualisation est très utile à notre agence. Par exemple, si nous devons effectuer des travaux de maintenance, des mises à jour ou des réparations, nous pouvons facilement déplacer une machine virtuelle vers un autre serveur sans aucune interruption. En fait, l'autre jour, nous avons eu un problème avec un logiciel d'automate. Nous l'avons simplement chargé sur la Stratus Edge Computing Platform, et cela nous a rendu les choses très faciles. Avec la virtualisation, nous n'avons pas besoin de maintenir une boîte individuelle pour chaque serveur. Nous avons juste, fondamentalement, une grande boîte qui peut exécuter de nombreuses machines virtuelles. Nous obtenons un niveau de redondance car Stratus Edge Computing Les plates-formes ont des processeurs doubles travaillant en parallèle. Nous pouvons également sauvegarder, dupliquer et restaurer les machines virtuelles quand nous en avons besoin."
Mme Green a également souligné l'importance et la valeur du soutien qu'elle a reçu de Stratus. "C'est important - très important", a-t-elle déclaré. "Dans notre secteur d'activité, nous avons besoin d'une assistance réactive, et les ingénieurs de Stratussont à nos côtés pour chaque problème. Même s'il s'agit d'un problème non urgent, ils m'appellent pour assurer le suivi jusqu'à ce que le problème soit résolu. Ils sont très réactifs et diligents - et c'est exactement ce que nous voulons".
Dans notre secteur d'activité, nous avons besoin d'une assistance réactive et les ingénieurs de Stratussont à nos côtés pour chaque problème. Même s'il s'agit d'un problème non urgent, ils m'appellent pour assurer le suivi jusqu'à ce que le problème soit résolu.
