时序大数据平台TDengine核心原理与实战
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1.3 时序数据的典型应用场景

时序数据应用的细分场景有很多,这里简单列举一些。

1.电力能源

电力能源领域涵盖广泛,包括发电、输电、配电、用电等环节。在这些环节中,各种电力设备都会产生大量时序数据。在发电环节,以风力发电为例,风电机作为大型设备,由于拥有数百个数据采集点,因此每天产生的时序数据量非常庞大。对这些数据的监控和分析对于确保发电环节的准确性至关重要。在用电环节,通过对智能电表实时采集的电流、电压等数据进行快速计算,可以实时了解最新的用电总量以及尖峰平谷用电量,从而判断设备是否正常工作。有时,电力系统可能需要获取历史上某年的全量数据,利用机器学习等技术分析用户的用电习惯、进行负荷预测、设计节能方案,以帮助电力公司合理规划电力供应。或者,提取上个月的尖峰平谷用电量,根据不同价格进行周期性电费结算,这些都是时序数据在电力能源领域的典型应用。

2.车联网/轨道交通

车辆的GPS、速度、油耗、故障信息等都是典型的时序数据。通过对这些数据进行科学合理的分析,可以为车辆管理和优化提供有力支持。然而,不同车型的采集点从数百个到数千个不等,随着车辆数量的增加,如何上传、存储、查询和分析这些海量时序数据已成为行业亟须解决的问题。对于交通工具本身,科学处理时序数据可以实现车辆轨迹追踪、无人驾驶、故障预警等功能。对于交通工具的整体配套服务,也可以提供良好的支持。例如,在新一代智能地铁管理系统中,通过对地铁站中各种传感器的时序数据进行采集和分析,可以实时展示各车厢的拥挤度、温度、舒适度等数据,让用户可以选择最佳出行方案,同时帮助地铁运营商更好地进行乘客流量调度管理。

3.智能制造

在过去的十几年里,许多传统工业企业的数字化取得了显著进展。单座工厂的数据采集点从传统的几千个发展到如今的数十万个、上百万个,甚至千万个,这些海量数据采集点产生的都是典型的时序数据。在整个工业大数据系统中,时序数据的处理相当复杂。以烟草行业的数据采集为例,设备的工业互联网数据协议多种多样,数据采集单元随设备类型而异。随着数据采集点的持续增加,实时处理能力难以跟上,同时还须兼顾高性能、高可用、可扩展性等多种特性。然而,如果大数据平台能够克服这些困难,满足企业对时序数据存储分析的需求,将有助于实现更智能化、自动化的生产模式,从而提升企业竞争力。

4.智慧油田

在长期油田建设和探索过程中,钻井、录井、测井、开发生产等勘探开发业务产生了大量来自油井、水井、气井等设备的时序数据。为实现以油气生产指挥中心为核心的油气生产信息化智能管控模式,满足科学高效智能的油气生产管理需求,相关系统须确保油田数万口油气水井、阀组、加热炉等设备的实时数据处理,实现高效写入和查询、节省存储空间、基于业务灵活水平扩展、系统简单易用、数据安全可靠。部分大型智慧油田项目还将全国各地区油田的生产数据实时同步汇总到总部的云平台,采用“边云协同”方式实现“数据入湖”的统一筹划管理。

5. IT运维

在IT领域,基础设施(如服务器、网络设备、存储设备等)和应用运行过程中会产生大量时序数据。通过对这些时序数据的监控,可以迅速发现基础设施/应用的运行状态和服务可用性,包括系统是否在线、服务是否正常响应等。同时,还可以查看具体到某个点位的性能指标,如CPU利用率、内存利用率、磁盘空间利用率、网络带宽利用率等。此外,还可以监控系统产生的错误日志和异常事件,包括入侵检测、安全事件日志、权限控制等。最终,通过设置报警规则,及时通知管理员或运维人员具体情况,从而及时发现并解决问题、预防故障,优化系统性能,确保系统稳定可靠运行。

6. 金融

金融领域正经历一场数据管理的革命,其中行情数据是典型的时序数据。由于行情数据的存储期限通常长达5至10年,甚至超过30年,且全球各地区主流金融市场的交易数据都需要全量保存,因此行情数据的总量庞大,容易达到TB级别,导致存储、查询等方面的瓶颈。在金融领域,量化交易平台是突显时序数据处理重要性的革命性应用之一。通过对大量行情数据的读取和分析,可以及时响应市场变化,帮助交易者把握投资机会,同时规避风险,实现资产稳健增长。量化交易平台可以实现资产管理、情绪监控、股票回测、交易信号模拟、报表自动生成等多种功能。