技術挑戰
難以掌控的氧化還原反應
氧化還原分為兩個精密的化學反應過程：還原和氧化。不過，要精準控制這兩個過程非常困難，因為天然氣中的硫化氫濃度和流速在時刻發生變化。因此，往天然氣添加的化學品劑量需視情況不斷調整。如果添加太多，化學反應過程可能會停止；而添加太少，一些硫化氫可能進入管道。因此，過去需要專家每隔幾分鐘就檢查一次硫化氫的濃度和流速。但是，專家不可能一直守著天然氣設施，也無法經常往返現場，尤其是地處偏遠地區的小型氣井。Streamline Innovations Valkyrie. 流程可智能精準控制化學物質，取代“現場專家”，使化學反應過程無需人為干預也能維持化學劑平衡。因此，這一將硫化氫轉化為硫的技術成為市場上最具成本效益的解決方案之一。
起初，Streamline Innovations 試圖使用基于標準 PLC 協議的自動化平臺，但無法進行復雜計算和模式控制。該公司還建立了一個可與云服務器通訊的定制 OPC 服務器，但該服務器未獲認證也缺乏安全防護。為獲得理想解決方案，Streamline.又花了半年時間幾乎尋遍所有品牌的解決方案，最終選擇 Moxa 和 Inductive Automation來協助建立控制和自動化流程、數據采集、遠程控制，有效解決氧化還原挑戰，讓化學反應更穩定。
解決方案
IT/OT 融合推動轉型
Streamline.Innovations.使用.Moxa.計算機運行Inductive.Automation.Ignition.SCADA.軟件，并通過MQTT.通訊協議讓計算機與.Ignition.服務器建立通訊。MQTT.使相關數據順利傳輸同時無需消耗過多帶寬，這意味著在偏遠地區通過蜂窩網絡即可傳輸運營數據。由于數據管理頗具挑戰，需要在邊緣和云端之間智能分配計算任務。模型預測控制等復雜計算因需要歷史數據，可在云端進行。而電機振動產生的大量亞秒級數據因為會消耗太多帶寬，可在邊緣進行計算，無需全部傳至云端。采用合適的邊緣處理技術就成為實現順暢運行的關鍵。
除 Ignition 軟件外，Moxa 計算機也可運行 Python 腳本，讓.Streamline.Innovations.能進行復雜的計算，例如，結合美國國家氣象局發布的天氣預報來確定最佳運行溫度。單靠.PLC.無法完成這些計算，需使用
基于.Python.的機器學習和模糊邏輯算法，來提升控制效率并通過自調系統提高運行效率。Streamline Innovations 首席技術官 Peter Photos 博士表示：“環境溫度和濕度對硫的生產影響極大。機器學習有助于我們預測溫度、調整表面活性劑和 pH 值，以獲得最佳效果。例如，如果未來 6 小時氣溫將下降，就算現在環境溫度適中，我們也會開始加熱設備。
他補充道：“我們徹底改變了.IT/OT.融合的游戲規則，所以能夠以較小規模發展這項技術。從 IT 角度來看，使用 API 獲取天氣預報是一種唾手可得的計算。但是過去，在 OT 應用中，沒有足夠穩定可靠的強固型設備來支持這類計算過程。”
合作成果
基于數據的決策促進業務增長
Streamline Innovations 利用 Moxa 的可靠技術和易于實施的 IT實踐，現已實現 IT/OT 融合。Streamline Innovations 架構搭載獲Class I、Div 2 認證的 Moxa 強固型計算機，用于采集 PLC 數據并將其轉換為有用的.KPI。KPI.數據傳輸至云端后，云服務器再將數據分發給用戶。而且，Moxa.計算機另具強大功能：一旦蜂窩調制解調器停機，Moxa.計算機既開始記錄數據，并在調制解調器恢復正常后立即將數據傳輸至云端，確保 OT 設備始終順暢運行。Photos.表示：“這意味著系統能夠自動觀測，充分展示.Moxa計算機的互聯能力?！?/div>
Streamline Innovations 通過本地 Wi-Fi 網絡部署 Perspective 模塊，將 Ignition 軟件功能全部打通。這樣，用戶可通過設備附近任一計算機訪問完整的 HMI 和歷史現場數據等。例如，運維人員到達現場后無需下車就可通過筆記本電腦訪問附近設備，完全不需要部署專用 HMI。此外，借助蜂窩通訊模塊，用戶可在任意地點訪問同一 HMI，也就是說運維人員可在中央控制室甚至通過手機查看和控制設備，與親臨現場無異。如果設備停機或發出警報，運人員也大可不必趕往現場，只需在家中或辦公室通過手機遠程重啟設備即可。
在Moxa解決方案和Ignition軟件的協助下，Streamline Innovations不再需要太多全職員工在現場管理設備、不斷更新流速或添加化學物質，從而節省了.75%.的人力成本。Moxa計算機可在承擔計算任務的同時確保系統始終順暢運行。過去，Streamline Innovations 無法掌控溫度、濕度等變量，這些要素變化會影響化學反應過程中的水量。現在，借助.Moxa.計算機上運行的 Ignition 軟件和 Python 腳本將機器學習添加至模型預測控制，該公司的問題迎刃而解。Photos.表示：“我稱這一解決方案為邊緣計算的榮耀之光，是數據革命，助力 Streamline 推出突破性的脫硫化氫技術。”
穩定可靠的數據采集系統可提升運行成效，數據集成則可惠益企業的各個部門。這些數據可用于制定維護規劃，設計更高效的設備，甚至計算整個企業的商業模式。未來，完全集成的數據將有助于企業全域自動化，讓企業所有層級均可基于數據作出合理決策。
Moxa 計算機和Ignition 軟件支持的Valkyrie 系統已為Streamline Innovations 及其客戶帶來諸多惠益，比如節約成本，降低人力成本，延長運行時間，以及基于系統有效數據提升系統智能化程度，持續改善運行效率。展望未來，Streamline Innovations 計劃通過解決方案團隊和豐富經驗將 Valkyrie. 解決方案推廣至更多客戶，助力解決工業市場面對的挑戰。