Промышленный Интернет вещей: опыт и результаты применения в нефтегазовой отрасли
19 Mar 2018•0 j'aime
0 j'aime
Soyez le premier à aimer ceci
afficher plus
•417 vues
vues
Nombre de vues
0
Sur Slideshare
0
À partir des intégrations
0
Nombre d'intégrations
0
Télécharger pour lire hors ligne
Signaler
Technologie
Как компания Cisco способствует цифровой трансформации предприятий нефтегазовой отрасли. Описание внедренных проектов, полученных результатов, обзор примененных архитектур.
Результаты внедрений и экономический эффект
Сокращение плановых ремонтных работ на 4 дня
Сокращение затрат на техническое обслуживание на 10%
Downstream
Midstream
Upstream
Обнаружение за 1 минуту с точностью до 10 метров
Методология оперативного реагирования и предотвращения врезок и утечек
Увеличение добычи актива на 4%
Сокращение простоя скважины
Решения Cisco для нефтегазовой отрасли
Бизнес-задачи
Ключевые
функции
Использование
Цифровой
завод
Сокращение
внеплановых простоев
Беспроводные
технологии
Беспроводной
мониторинг в режиме
реального времени,
видеоаналитика и
автоматизированное
реагирование на
инциденты повышает
безопасность персонала
Цифровой
трубопровод
Отказоустойчивость
Снижение рисков
Автоматизация
трубопровода
Аналитика позволяет
улучшить
безопасность и
охрану природы,
предотвращая утечки
и врезки
Цифровое
месторождение
Совершенствование
операционной
деятельности
Удаленные операции
Повышение безопасности
персонала и целостное
использование активов
способствуют
предупреждению
опасностей и ускорению
принятия решений в
режиме реального
времени
Промышленная
кибербезопасность
Снижение рисков
Безопасные операции
Информационная
безопасность и управление
рисками позволяют
энергетическим
предприятиям противостоять
новым угрозам, в частности,
в области управления
технологическими
процессами
Мониторинг трубопроводов
Пример внедрения
ЦОД Cisco IOx Fog Director
• Мониторинг ресурсов
• Управление жизненным
циклом приложений
Объект
OSISoft PI Server
на серверах Cisco UCS
Визуализация
Мониторинг процессов
• Архив данных по активам
• Уведомления
Единый вид на
операционную
деятельность
Cisco IR829/CGR1240
и OSISoft PI Connector
Шлюзы
Объект
Cisco IR829/CGR1240
и OSISoft PI Connector
Шлюзы
Примеры внедрений – корреляция данных
технологических систем
• Видимость в режиме реального времени
• Получение данных с множества площадок и
их анализ
• Распределенные вычислительные ресурсы
для граничной обработки, нормализации
данных, проверки и коррекции
• Автономный дизайн для неустойчивых
каналов связи
IE4000, ASA5500-X,
UCS C-Series, IR829
Cisco Kinetic
Полученные возможности
Полученные результаты
Cisco Kinetic for Connected Oil Well
• Мониторинг в режиме реального времени
датчиков: акустического, температурного,
давления, видео
• Визуализация потоковых и архивных данных
• Масштабирование вычислительных ресурсов
на всех уровнях
Распределенный
акустический
сенсор
(DAS)
Распределенный
температурный
сенсор
(DTS)
Глубинный
манометр
Технологическое
видеонаблюдение
Сбор с датчиков и аналитика данных
OSISoft PI и маршрутизаторы Cisco
• Использование возможностей промышленных маршрутизаторов Cisco
• Подключение внешних устройств по RS-232/485
• Исполнение произвольного ПО в гостевой виртуальной машине
• Поддержка индустриальных протоколов (Modbus, DNP3, МЭК-101/104)
• Фильтрация и предобработка данных в зависимости от
запрограммированных правил
• Аналитика на краю сети
Трубопровод
КИПиА
RS-232/485
PI Server на
серверах
Cisco UCS
Интеллектуальное месторождение в Северном
Море (2015)
Платформа будущего:
• Современный подход к дизайну комплексных систем
• Новая для нефтегазовой отрасли модель интеграции
Результат:
• 43м3 – сэкономлено
• 30 тонн кабеля – устранено
• 37 -> 3 сетей
Цифровое месторождение, США (2015)
Удаленный мониторинг скважин и управление МУН актива
• Переход от еженедельных замеров на обмен в реальном времени
от RTU по 14’000 скважин
• Определить экономическую эффективность каждой скважины
• Управление центробежными насосами
Результат:
• Прирост дебита нефти и газа на 4%
• Сокращение выездов на скважину
• Сокращение трудозатрат
• Сокращение простоев скважины
• Сокращение морского экипажа на 50%
• Сокращение время бурения на 25%
• Сокращение расходов на поездки на 25%
Пример: дистанционная совместная работа
• Оптимизация плановых работ и
обслуживания
• Решение задач при первом
визите
• Возможность наращивания
способностей системы
Нефтеперерабатывающий завод
Пример внедрения (Сингапур, Великобритания, Австралия)
Задачи Решение Результат
• Внедрение мультисервисной сети
согласно решению Cisco
Connected Refinery
• Сервисы определения
местоположения поверх
беспроводной сети
• Внедрено на 3 заводах в мире
• Дополнительные сервисы:
• Мобильный персонал
• Удаленный эксперт
• Безопасность персонала
• Отслеживание МТЦ
• Снижение операционных затрат на
10% благодаря получению
информации с оперативном
режиме
• Снижение затрат на 90% при
добавлении новых устройств
мониторинга и контроля
• Повышение производительности
труда, с выходом на 2-кратный
рост
• Существенное улучшение
безопасности труда
• Сокращение на 4 дня времени на
плановые ремонтные работы
Факторы влияния на полученные результаты
Внедренные процессы/технологии Полученный результат
Использование персоналом мобильных приложений
для выяснения местоположения инструментов и
устройств, оперативной связи с использованием аудио
и видео
Повышение производительности труда, с выходом на
2-кратный рост (до внедрения проекта чистое
продуктивное время персонала составляло 18%)
Использование персоналом мобильных приложений
для получения нарядов, отчетности и оперативной
связи с использованием аудио и видео
Снижение операционных затрат на 10% благодаря
получению информации в оперативном режиме
Сокращение на 4 дня времени на плановые
ремонтные работы (до внедрения проекта срок
ремонта составлял 30 дней)
Переход с проводных на беспроводные технологии
связи для измерительных приборов
Снижение затрат на 90% при добавлении новых
устройств мониторинга и контроля
Использование беспроводных персональных трекеров
для определения местоположения сотрудников,
беспроводных датчиков газов и аналитики для
адресного предупреждения персонала
Существенное улучшение безопасности труда
Оптимизация работы персонала при переходе с бумаг на
цифровые технологии
SAP Work Manager SAP Inventory Manager SAP Rounds Manager
Электронные формы
Бумажные формы
Распечатать
наряд Вернуться
в офис
Заполнить
бумажный
отчет
Собрать
бумажные
отчеты
Анализ
бумажных
отчетов
Назначить
наряд
Выполнение
наряда
Создать
наряд
Распределить
работы
Приоритезировать
работы
Ввод данных в
приложение
Выдачанаряда
Отчетопроделанной
работе
• Повышение безопасности
внутренней инфраструктуры
• Контролируемый доступ
представителей смежников и
вендоров
• Требование по сертификации
ISA99
Удаленный безопасный доступ
Пример внедрения
Задачи Решение Результат
• Совместная работа Shell, Cisco,
Yokogawa
• Внедрение услуг Cisco SecureOps
• Безопасный удаленный доступ с
контролем подключений
• Безопасное обновление прошивок,
ОС, антивирусов
• Ведение журналов подключений и
действий
Компоненты решения цифрового трубопровода
Объединенная инфраструктура
безопасности
Услуги Cisco Партнеры Cisco
Оптимизация численности
персонала
Упрощение подключений и снижение требований к персоналу
Снижение TCO Снижение затрат на системную интеграцию
Увеличение сети
трубопроводов
Увеличение производительности трубопровода без простоев
Безопасность и охрана
окружающей среды
Быстрое обнаружение утечек и врезок
Надежность Упрощенная и утвержденная вендорами сетевая
инфраструктура
Масштабируемость Оптимизация площадей и эл.питания
Главный/резерв
ный центр
управления
КПТМ
НПС
UCS240 &
UCS Manager
Nexus
5000
Phy Sec
Mgmt
PRIME
NMS
819H
Cameras /
Access Control
IE2K/3K
ASR9XX ONS15454
CGR2010
Предлагаемые услуги
• Создание бизнес-кейса и расчет
ROI
• Планирование, проектирование,
внедрение и сопровождение
Технологическое
ПО
Контроллеры
RTU и PLC
Физбезопасность
Remote Terminal Unit,
Programmable Logic Controller
Process Control, Safety
Systems, Power Management
Motors, Valves, Meters,
Actuators, Sensors
SCADA, Leak Detection, Historian
Cameras, Access
Control, Analytics
КИПиА
• Центр управления
• Конвергентная технологическая сеть
• Охранное видеонаблюдение и контроль доступа
• Мобильная связь
• Новый трубопровод
• 4-5-летнее обновление ЦОД
• Расширение мультисервисной сети
Ключевые сценарии применения
1 Быстрое обнаружение утечек и порывов
2 Сокращение срока ППР
3 Доступ к данным АСУТП в режиме реального времени
4 Беспрерывное управление при модернизации центра управления
5 Кибербезопасность
6 Удаленный эксперт
7 Охранное и технологическое видеонаблюдение
8 Мониторинг окружающей среды
9 Предсказательный мониторинг
Типовая архитектура решения
Трубопровод
Офисный домен
Конвергентная сеть
трубопроводной системы
Резервный центр управления
Технологический
сегмент
Мультисервисный
сегмент
Центр управления
Технологический
сегмент
Мультисервисный
сегмент
НПС
Технологический
сегмент
Мультисервисный
сегмент
НПС
Технологический
сегмент
Мультисервисный
сегмент
КПТМ
Технологический
сегмент
Мультисервисный
сегмент
Корпоративная сеть
передачи данных
Компоненты решения цифрового завода
Сокращение времени простоев
предприятия
Снижение времени регламентного техобслуживания
Обслуживание Сокращение времени простоя благодаря профилактическому
обслуживанию
Учет местонахождения Безопасность подрядчиков и информированность о рисках
Надежность и безопасность Улучшение безопасности персонала
Мониторинг деятельности (датчики)
Мобильный сотрудник
Охрана окружающей среды
Внедрение более эффективных рабочих процессов в поле:
техобслуживание и эксплуатация
Предлагаемые услуги
• Услуга по проведению семинара
по выработке стратегии
для подключенного объекта
нефтепереработки (НП)
• Услуга по планированию
и проектированию НП
• Услуги по внедрению НП
• Услуги по оптимизации НП
• Услуги поддержки НП
Оперативные
приложения
Промышленная беспроводная сеть
с интеграцией ISA100a и WiHart
Аппаратура управления для
производственного процесса, безопасности,
энергообеспечения, измерений
Мобильные планшеты, камеры, RFID-
жетоны, дымовые датчики
DCS, системы безопасности, мониторинг
передвижения и местоположения
Двигатели, клапаны, индикаторы,
механизмы управления клапанов или
штуцеров, датчики
Объекты нефтепереработки
Эксплуатация
центра
управления
Управление
процессами
Объект
Беспроводной доступ
UCS240 &
UCS Manager IPICS
IE3000 IE2000 Камеры/
Управление доступом
1552H 1552S 1552WU
Nexus
5000
Управление
физическим
доступом
Контроллеры, ИЭУ
Дистанционные датчики
и ПЛК
Беспроводной доступ
Полевая мобильность
Средства контроля
Объединенная безопасная
инфраструктура
Услуги Cisco Партнеры Cisco
• Центр управления
• Объединенная оперативная связь на предприятии
• Автоматизация станции, сети безопасности и
энергообеспечения
• Видеонаблюдение и контроль доступа
• Мобильность сотрудников
• Расширение предприятия
• Вывод на техобслуживание
• Улучшение безопасности, защиты и производительности
Ключевые сценарии применения
1 Мобильный персонал
2 Сокращение срока ППР
3 Удаленный эксперт
4 Здоровье и безопасность персонала
5 Отслеживание перемещения материально-технических ценностей
6 Беспроводные измерительные приборы
7 Мониторинг душевых
8 Охранное и технологическое видеонаблюдение
9 Мониторинг окружающей среды
10 Предсказательный мониторинг
11 Сбор информации с автомобилей и мобильные точки доступа
12 Использование беспроводных мостов в труднодоступных местах
Компоненты решения Cisco Secure Ops
Управление политиками
Соответствие требованиям регуляторов и
снижение рисков кибербезопасности
Мониторинг в режиме
реального времени
Снижение незапланированных простоев
Снижение ТСО
Снижение затрат на командировки вендоров
Снижение стоимости
поддержки
Переход на удаленную поддержку
Предлагаемые услуги
• Стратегия Secure Ops
• Планирование, проектирование и
внедрение безопасной площадки
• Дизайн и внедрение Secure Ops
• Передача услуг в управление
• Улучшение услуг
• Управление конфигурациями устройств
• Поддержка продуктов
ЦОД
Безопасная
площадка
Удаленная
площадка
UCS
C220
ISRG2
ASA
Firewall
ASA
Firewall
ASA
Firewall
ISRG2
Router 819H
Nexus
5000
Secure
Center
Secure
Site
• Инсталляция и конфигурация
площадки
• Управление и поддержка ПО
• Хелп-деск
• Локальная поддержка на
площадке
Объединенная инфраструктура
безопасности
Услуги Cisco Партнеры Cisco
• Центр обслуживания сети (NOC)
• ЦОД
• Layer 3.5 DMZ
• Сети АСУТП
• Филиалы
• Новый завод или модернизация существующего
• Расширение сетевых сервисов
• Передача обслуживания сети на аутсорсинг
Ключевые сценарии применения
Аналитика
аномалий и угроз
Безопасное
обновление
систем
Выявление
аномалий
Безопасный
удаленный
доступ
Обнаружение и
инвентаризация
инфраструктуры
Delivered and Managed by AS
Технологическая сеть предприятия
• Для повышения кибербезопасности технологическая сеть может
быть построена:
• с использованием изолированных сегментов (например, на
уровне цеха)
• или в соответствии с лучшими практиками
• В любом варианте найдутся «пионеры», которые в целях
улучшения комфорта работы установят оборудование для
удаленного подключения вендоров автоматики
• И превратят хорошо спроектированную сеть в швейцарский
сыр кибербезопасности
Система Cisco IoT
Обработать данные Передать данныеИзвлечь данные
Операционная платформа для фабрики данных IoT
Интуитивная сеть + Cisco Jasper для сетевой фабрики IoT
Networking
Cisco
IoT Threat
Defense
Защита
данных на
всех уровнях
Специализированные
проводные и
беспроводные
устройства
Физическая и
кибербезопасность
Туманные вычисления Управление и
автоматизация
Энергетика Нефть и газПроизводство ГородаТранспортДобыча Медицина Ритейл
Сетевые устройства в индустриальном
исполнении
Индустриальная
коммутация
IE 1000,
2000, 3000
CGS2000
IP67 IE 4000
IE 5000
Индустриальная
беспроводная
инфраструктура
Rugged
AP 1500
Rockwell,
Honeywell,
Emerson
Industrial AP
IW 3700 802.11ac
Полевая сеть
CGR
1000
IR 809 IR 829
Индустриальная
маршрутизация
CGR 2000
ASR 903
ASR 902
Встраиваемые
системы
5900 ESR
5921 Software
Router
ESS
Switches
AMP, Sourcefire
Defense Center,
Cloud Security
Киберфизическая безопасность технологических
сетей
IE Portfolio
Программно-
определяемая
сегментация
(TrustSec)
Cisco ISE
Cisco ISA 3000
ASA 5500HIR Portfolio
IP Cameras
Physical
Access
Manager
Video
Surveillance
Manager
Ссылки
• Главная страница по решениям для нефтегазовой отрасли
• Построение безопасной технологической сети
Cisco в нефтегазовой отрасли
Стандарты и протоколы
Экосистема Сisco в нефтегазовой отрасли
С кем еще мы делали эти проекты
Sonim
Rice Electronics
Pixavi
Extronics
Honeywell
(ConneXt, RAESystems)
Extronics
OptaSense