Compteurs de nouvelle génération

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1 Compteurs de nouvelle génération Intégration des données dans l'environnement PI System Alexandre Bouffard, chercheur Institut de recherche d Hydro-Québec (IREQ) 18 juin 2013

2 Aperçu 1. À propos d Hydro-Québec et de l IREQ 2. Réseau intelligent : contexte et vision stratégique 3. Données des compteurs de nouvelle génération Représentation selon un modèle CIM Importation dans l environnement PI System de l IREQ Visualisation et analyse 4. Conclusion 2 Groupe Technologie, Hydro-Québec

3 À propos d Hydro-Québec 3 Groupe Technologie, Hydro-Québec

4 À propos de l Institut de recherche d Hydro-Québec (IREQ) > Plus grand centre de recherche d une société d électricité en Amérique du Nord 500 chercheurs, techniciens, ingénieurs, spécialistes 100 M$ annuellement sur 150 projets Plus de 1000 brevets 4 Groupe Technologie, Hydro-Québec

5 Réseau intelligent Contexte et enjeux TI Applications hétérogènes Information unifiée Volume Vélocité Variété Véracité Aide à la décision «Big Data» 5 Groupe Technologie, Hydro-Québec

6 Réseau intelligent Interopérabilité sémantique MeterReading Meter UsagePoint CustomerAgreement Ontologie d entreprise Technologies sémantiques (RDF, SPARQL) GridWise Interoperability Context-Setting Framework, 2008, GridWise Architecture Council. 6 Groupe Technologie, Hydro-Québec ESB XML TCP/IP WiFi SELECT?m WHERE {?m usagepoint?u?u customeragreement?c?c servicecat «Bi-énergie» }

7 Réseau intelligent Vision stratégique Application patrimoniale Informatique décisionnelle Exploration de données Analytique Visualisation Application d aide à la décision SDK sémantique ODAS Bus patrimonial Application patrimoniale Passerelle sémantique SPARQL Bus cohérent sémantiquement Requêtes fédérées Base de connaissances avec raisonnement «Mapping» Base de données relationnelle Ontologie d entreprise OSIsoft PI System IEC CIM 7 Groupe Technologie, Hydro-Québec

8 Environnement PI System à l IREQ Importation et accès Requêtes sémantiques fédérées Importation CIM ERP HQ Accès BD relationnelle Modèles Base de connaissances (RDF/OWL) OSIsoft PI AF Fichier Système d entreprise Extract Transform Load (ETL) Données temporelles Données relationnelles OSIsoft PI Data Archive BD Oracle 8 Groupe Technologie, Hydro-Québec

9 Environnement PI System à l IREQ Infrastructure CE3i Intégration : Développement Importation Serveur ESB BD Oracle Dev VM Projets VM Projets Accès BD Oracle Sem Graph VM PI DEV SAN CE3i 32TB CE3i Intégration : Production Réseau IREQ/HQ VM PI PROD IREQ BD Oracle Prod 9 Groupe Technologie, Hydro-Québec VM Collecteur SAN Scientifique

10 Données des compteurs de nouvelle génération > Objectif offrir l accès aux projets IREQ Détection de subtilisation Analyse des réseaux moyenne et basse tension Validation des modèles du réseau > Portée 5000 compteurs à Boucherville 2 ans de données aux 5/15 min > Effort requis (1 personne de sept à fév. 2013) 2 mois pour comprendre le modèle du MDMS et le rendre exportable 1 mois pour le convertir vers une représentation CIM 2 mois pour préparer et importer les données 10 Groupe Technologie, Hydro-Québec

11 Données des compteurs de nouvelle génération Processus d importation Représentation CIM Mapping (D2R) Schéma CIM (OWL) AF SDK (Gabarits) Opérations Topologie Modèle MDMS BD Oracle Instance CIM (RDF) AF SDK (Éléments) PI AF ETL Repopulation des données MDMS Données compteurs Cassandra (NoSQL) PI SDK PI Data Archive 11 Groupe Technologie, Hydro-Québec

12 Représentation selon un modèle CIM Correspondance MDMS vers CIM 12 Groupe Technologie, Hydro-Québec

13 Représentation selon un modèle CIM PI AF Element Templates 13 Groupe Technologie, Hydro-Québec Les classes, attributs et relations du CIM v15 sont tous chargés automatiquement 1261 Element Templates Importateur RDF-AF générique développé à l IREQ

14 Importateur RDF-AF générique? SPARQL RDF Importateur RDF-AF PI AF 14 Groupe Technologie, Hydro-Québec

15 Importateur RDF-AF générique! 15 Groupe Technologie, Hydro-Québec

16 Représentation selon un modèle CIM PI AF Elements 16 Groupe Technologie, Hydro-Québec

17 Données des compteurs de nouvelle génération Processus d importation Mapping (D2R) Schéma CIM (OWL) AF SDK (Gabarits) Opérations Topologie Modèle MDMS BD Oracle Instance CIM (RDF) AF SDK (Éléments) PI AF ETL Repopulation des données MDMS Données compteurs Cassandra (NoSQL) PI SDK PI Data Archive 17 Groupe Technologie, Hydro-Québec

18 Importation dans l environnement PI System Traitement ETL Registres (quotidiens) Profils (5/15 min) 18 Groupe Technologie, Hydro-Québec

19 Importation dans l environnement PI System Repopulation de données - Sources de données hétérogènes - Pas en temps réel points PI System, augmentera jusqu à Cassandra pour accélérer la repopulation Fich. PI Server TransÉnergie PI to PI PI Server IREQ PI SDK Cassandra (NoSQL) ETL 1B valeurs : - Surveillance d équipements 19 Groupe Technologie, Hydro-Québec 100B valeurs : - Compteurs - SCADA - Estimateur d état BD Oracle

20 Importation dans l environnement PI System Repopulation de données Repopulation jusqu à 50x plus rapide tout en permettant la compression 20 Groupe Technologie, Hydro-Québec insert 1 insert 2 insert 3 Tag1 V1 Tag1 V2 Tag1 V3 Tag2 V1 Tag2 V2 Tag2 V3 Tag3 V1 Tag3 V2 Tag3 V3 Tag4 V1 Tag4 V2 Tag4 V3 Tag5 V1 Tag5 V2 Tag5 V3 Tag6 V1 Tag6 V2 Tag6 V3 Tag7 V1 Tag7 V2 Tag7 V3 Tag8 V1 Tag8 V2 Tag8 V3 Tag9 V1 Tag9 V2 Tag9 V3 Tag10 V1 Tag10 V2 Tag10 V3 Lent PI Data Archive Rapide ETL Cassandra (NoSQL) insert 1 Tag1 V1 V2 V3 insert 2 Tag2 V1 V2 V3 insert 3 Tag3 V1 V2 V3 insert 4 Tag4 V1 V2 V3 insert 5 Tag5 V1 V2 V3 insert 6 Tag6 V1 V2 V3 insert 7 Tag7 V1 V2 V3 insert 8 Tag8 V1 V2 V3 insert 9 Tag9 V1 V2 V3 insert 10 Tag10 V1 V2 V3

21 Visualisation et analyse PI AF et PI ProcessBook 21 Groupe Technologie, Hydro-Québec

22 Visualisation et analyse PI AF et PI ProcessBook (TransÉnergie) 22 Groupe Technologie, Hydro-Québec

23 Visualisation et analyse PI Coresight Web Mobilité 23 Groupe Technologie, Hydro-Québec

24 Visualisation et analyse Microsoft PowerPivot - Démonstration > Objectif Analyser l utilisation des transformateurs > Données Consommation horaire par transformateur > Période 20 au 26 janvier 2013 (pointe historique de consommation) 24 Groupe Technologie, Hydro-Québec

25 25 Groupe Technologie, Hydro-Québec

26 Conclusion > Travaux futurs Élargir la portée au-delà des 5000 compteurs actuels Intégrer davantage PI System au niveau sémantique Exemple : requêtes SPARQL sur une base PI AF Analytique OSIsoft Asset Based Analytics (projet Abacus) Microsoft SQL Server Analysis Services (SSAS) > Points importants à retenir Le PI System est performant, robuste et sécuritaire Interopérabilité sémantique offre des avantages significatifs 26 Groupe Technologie, Hydro-Québec

27 Des questions? Pour en savoir plus : Mathieu Viau et Alexandre Bouffard {viau.mathieu,

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