圖撲軟件聯手阿里雲Lindorm數據庫開啟數據可視化藝術的篇章

變電站數字孿生實時可視化監控實踐

2020年，圖撲軟件與阿里云云原生多模數據庫Lindorm強強聯手，憑藉圖撲軟件HT數據可視化能力和Lindorm雲原生數據庫多模數據檢索引擎協同工作、支持每秒千萬級吞吐量高併發寫入的特點，推動多個工業物聯網系統實施落地。其中Web三維可視化的變電站可視化系統，從頁面中可以直觀、實時監控變電站內建築、設備佈局，支持3D全方位漫遊展示，方便觀看者通過展示系統全面直觀的查看變電站的整體運行狀態。阿里雲Lindorm數據庫與圖撲3D數據可視化能力結合，讓變電站監控數據“存得起、看得見”，實現變電站數字孿生應用落地。

圖撲軟件聚焦工業物聯網監控運維可視化應用領域，專注基於Web 的 2D 和 3D 圖形界面組件技術，為客戶提供從諮詢、設計、實施到售後的全方位可視化管理支持服務。圖撲軟件完全獨立自主知識產權的HT for Web 軟件已應用於電信、電力、交通、水利、石化、製造、醫療、工控等行業場景。

超融合存儲海量異構數據，大幅降低工業物聯網場景數據存儲、聚合成本

5G、雲計算、邊緣計算等智能、互聯技術的快速發展，推動了工業物聯網IIoT場景下各種軟件、硬件傳感器數量激增，與之對應的採集數據量和數據類型快速增長，導致數據存儲、檢索難度更大。現有解決方案中，通常依賴自建單ElasticSearch檢索引擎或OpenTSDB、Prometheus等時序引擎搭建數據存儲，而採集數據類型多樣化使得單模引擎存儲方案技術複雜且運維成本高，市場需要新一代雲原生且具備多模檢索能力的存儲系統。

針對存儲層面臨的問題，廈門圖撲軟件基於阿里雲Lindorm靈動雲原生多模數據庫改造存儲層架構，以單庫多模超融合模式存儲全量採集的監控數據（技術方案對比如圖1所示），極大地簡化了存儲層架構，進而降低了運維成本。利用Lindorm自研的數據壓縮存儲和存儲優化能力，海量低價值密度的監控數據存儲成本也有大幅度降低。

圖1 數據存儲系統改造前後方案對比

為適應日趨複雜化多樣化的終端設備、邊緣設備、傳感器以及第三方系統數據源採集、上報的異構數據，如圖2所示，阿里雲Lindorm在雲端單實例融合了寬表、索引、時序等多種數據引擎能力，通過阿里雲DTS/DMS或第三方開源數據交換/ETL軟件（如Apache nifi、Sqoop等）打通多引擎數據交互通道，根據應用場景業務來適配數據。面向上層數據可視化、分析系統，Lindorm提供更為便捷的開發期SDK和REST API數據對接方案，同時兼容OpenTSDB、Prometheus、Hbase、HDFS等原生接口，無縫對接主流生態，進一步簡化了圖撲軟件集成部署成本。

圖2 阿里雲Lindorm（靈動）多模數據融合存儲架構

高性能、高通量監控數據入庫，提升可視化大屏數據時效性

面對從多個終端獲得的龐大數據量，解決了存儲的問題之後，如何高效地利用這些數據進行分析，從數據中快速發現有價值的信息、定位問題、促進生產對於工業物聯網企業來說也是一項挑戰，成為了制約工業物聯網系統實施落地的建設難點。經研究表明，人類大腦對視覺信息的處理優於對文本的處理。因此，數據可視化可以使人們更有效率的完成某些任務，數據可視化是使用圖表、圖形和設計元素把數據進行可視化，把相對複雜、抽象的數據通過可視的方式以人們更易理解的形式展示出來的一系列手段。

在圖撲軟件HT技術支持下，數據可視化除了3D可視界面，還有更自然的人機交互能力。所見即所得的數字孿生建模設計帶來的不僅是瞬息處理海量數據搭配酷炫的可視化樣式所引起的視覺震撼，更應注重為業務需求服務，設計出符合不同行業需求的個性定製可視化，利於企業做出正確的商業決策，以有根據的數據呈現而幫助企業進行更科學的判斷而避免決策的失誤。

HT數據可視化設計能力結合雲原生多模數據庫Lindorm，數據+可視化二者強強聯合，在為人們帶來感官上震撼的同時也讓繁瑣的數據變得簡單明瞭，以可視化的形式直觀傳遞著的信息。

變電站可視化系統室外建設效果如圖3所示，中心位置為變電站三維建模場景，可支持三維旋轉觀看，變電站內主控室、高壓室、各設備等擺放佈局一目瞭然。兩側的二維數據面板展示著變電站內設備規模、感知設備規模、負荷變化預測、設備統計等運行狀態，同時負荷變化預測面板結合後臺數據以折線圖的形式實時更新。

雲原生多模數據庫Lindorm支持以高性能、高通量監控數據入庫，其中寬表引擎：支持千萬級併發吞吐，支持百PB級存儲，吞吐性能是開源HBase的3-7倍，P99時延為開源HBase的1/10。時序引擎：寫入性能和查詢性能是InfluxDB的1.3倍，是OpenTSDB的5-10倍。HT基於阿里雲Lindorm，利用Lindorm自研的數據壓縮存儲和存儲優化能力，提升了可視化大屏數據時效性。