沃太能源是國內領先儲能設備生產廠商，數十萬儲能終端遍布世界各地。此前使用 MongoDB 存儲時序數據，但隨著設備測點增加，MongoDB 在存儲效率、寫入性能、查詢性能等方面暴露出短板。經過對比，沃太能源選擇了專業時序數據庫 TDengine，生產(chan)效能顯著提(ti)升(sheng)：整體上(shang)，數據壓縮率超 10 倍(bei)、寫入性能提(ti)升(sheng) 18 倍(bei)，查詢(xun)在特定(ding)場景上(shang)也實現了數倍(bei)的(de)提(ti)升(sheng)。同(tong)時減少了技術架構(gou)復雜度，實現了零代碼(ma)數據接入。本文對 TDengine 在沃(wo)太能源的(de)應用情況進行詳解。

源起

在(zai) 2024 年前(qian)，我司使(shi)(shi)用(yong) MongoDB 數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫存儲時序(xu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，包括運行數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、秒級(ji)(ji)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、功(gong)率數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、能量數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、收益數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、FFR 和 FACS 數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，涉及數(shu)(shu)(shu)十(shi)萬設(she)備(bei)的千萬測(ce)點數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)寫入存儲與實(shi)時設(she)備(bei)狀(zhuang)態(tai)查詢與分析(xi)。使(shi)(shi)用(yong)場(chang)景對數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫性(xing)能要求高，響應時延在(zai)毫秒級(ji)(ji)。在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)(shi)用(yong)中，隨(sui)著接入設(she)備(bei)測(ce)點的增加，MongoDB 在(zai)處理時序(xu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)方面的局限性(xing)逐漸(jian)顯(xian)現(xian)：

• 存儲效率較低，單位數據存儲成本高：相較于專業時序數據庫，MongoDB 存儲數據壓縮率較低，在海量時序數據存儲時，存儲開銷大。且 MongoDB 尚不支持多級存儲，無法按數據價值，差異化使用存儲資源。
• 寫入性能較低，海量數據寫入時間長：對于高頻數據（毫秒級）數據寫入，MongoDB 寫入性能在秒級，很難滿足我司儲能設備高頻數據采集性能要求，數據產生速度大于數據寫入速度。
• 查詢性能較低，實時數據查詢時間長：MongoDB 對復雜查詢的支持全面，但實時查詢場景所需的實時數據返回，查詢性能仍不能滿足生產所需。
• 技術架構復雜，實時場景技術棧復雜：因 MongoDB 實時處理能力有限，故在技術架構設計時，需要引入 Redis，來滿足實時查詢需求。技術環節多，數據流轉復雜，增加應用開發與技術管理復雜度。

探索

針對實時場景痛點，我司開始進行專業時序數據庫選型，要求存儲成本低、寫入速度快，查詢實時返回，并期望有效降低架構復雜度。經對市場多款時序數據庫調研，我司從技術可控、降本增效、架構簡潔、性能優越、生態豐富五(wu)個維度進行(xing)對比(bi)，最終比(bi)選(xuan)出濤思數據(ju)的 TDengine 作(zuo)為我(wo)司實時數據(ju)基礎(chu)數據(ju)庫平臺。

落地

我司 IT 團隊與 TDengine 服務團隊組成的(de)項(xiang)(xiang)目實施團隊，經過近(jin)三個月(yue)的(de)協同工(gong)作(zuo)，分階段完成集群(qun)部署、MongoDB 數(shu)(shu)據遷(qian)移、數(shu)(shu)據庫調(diao)優，以及(ji)生產(chan)割接(jie)，最終完成了我司時序(xu)數(shu)(shu)據處理(li)基礎架構從 MongoDB 向(xiang) TDengine 的(de)遷(qian)移，在各方面均達成了項(xiang)(xiang)目預期目標。

例如：在(zai)設備(bei)(bei)綜(zong)(zong)合(he)(he)信息查詢場景，需要對具(ju)有 231 列的(de)綜(zong)(zong)合(he)(he)數(shu)據信息表(biao)，在(zai)億級(ji)數(shu)據中查詢某單(dan)一設備(bei)(bei)綜(zong)(zong)合(he)(he)信息。此表(biao)存(cun)儲設備(bei)(bei)的(de)電壓、電流、功(gong)率(lv)等信息。

使用(yong) TDengine 后，單設(she)備全(quan)天數據查詢時間縮短至十幾毫秒，單位時間業務(wu)數據查詢效(xiao)率提(ti)(ti)升明顯，提(ti)(ti)升下游實(shi)時數據應用(yong)對客體驗。

另外就是存(cun)儲(chu)方(fang)面，TDengine 優秀(xiu)的時序(xu)數據(ju)壓縮效率，大大提升(sheng)了我(wo)司數據(ju)的存(cun)儲(chu)能力，壓縮率達到(dao) 10 倍以(yi)上(shang)，相比舊有(you)的 MongoDB，在硬件(jian)資(zi)源上(shang)有(you)明顯的成(cheng)本下降。

創新

在 TDengine 企業版工具中，提供零代碼數(shu)(shu)(shu)據(ju)接(jie)入(ru)(ru)組件 taosX，可以通(tong)過(guo)界面配置接(jie)入(ru)(ru) Kakfa 等三方數(shu)(shu)(shu)據(ju)源數(shu)(shu)(shu)據(ju)。我司應(ying)用(yong) taosX，直接(jie)對接(jie) Kafka 消息，寫入(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)至(zhi) TDengine，減少了(le)系(xi)統復雜度，同時也降低(di)了(le)人力投(tou)入(ru)(ru)。

另(ling)我(wo)司基(ji)于 TDengine 時序(xu)數據查詢的(de)優越性(xing)(xing)能(neng)，遷移(yi)原 Redis 實時報表數據應(ying)用至 TDengine，實踐(jian)效果(guo)完全(quan)滿足生(sheng)產性(xing)(xing)能(neng)要求，驗證了 TDengine 可(ke)以在部分實時場景(jing)替代 Redis 實時數據查詢功(gong)能(neng)。

展望

TDengine 在實時場景的投產成功，增強了我司實時數據處理能力，更高效地服務于廣大沃太儲能客戶。下一步，我司計劃進一步擴大 TDengine 應用承載范圍，應用 TDengine 新發布的 TDgpt 與虛擬表(biao)等功能，深化時序(xu)數據應用場景(jing)，更好地服(fu)務于(yu)我司(si)內外部客戶。

關于沃太能源

沃太能源(yuan)股份有限公司自 2012 年(nian)成立以來專注于儲(chu)能產(chan)品的研(yan)發、生產(chan)和銷售(shou)，掌(zhang)握 BMS、EMS、系(xi)統集成、云管理(li)平臺等(deng)儲(chu)能核心控制技(ji)術，是行業領(ling)先的全功(gong)率段(duan)儲(chu)能系(xi)統提(ti)供商(shang)，致(zhi)力于為家(jia)庭、 工商(shang)業園(yuan)區、電網、發電站、電力公司等(deng)提(ti)供綜合的新(xin)能源(yuan)智(zhi)慧解決方(fang)案。

公司擁(yong)有國(guo)(guo)家(jia)(jia)級(ji)“專精特新”重點小(xiao)巨人、國(guo)(guo)家(jia)(jia)高(gao)新技(ji)術(shu)企業認(ren)證、國(guo)(guo)家(jia)(jia)知識產(chan)(chan)權(quan)示(shi)范企業等多項榮譽，主要產(chan)(chan)品(pin)涵蓋微型(xing)、戶用(yong)(yong)(yong)、工商業和大(da)型(xing)四大(da)儲能核心領域，廣泛應用(yong)(yong)(yong)于電力系(xi)統的(de)發(fa)電、輸電、配電、用(yong)(yong)(yong)電等環(huan)節，可(ke)幫助降低用(yong)(yong)(yong)電成本、 提(ti)高(gao)新能源電力使用(yong)(yong)(yong)率、減(jian)少碳排放，為可(ke)持續發(fa)展做出積極貢(gong)獻。

關于作者

沃(wo)太能(neng)源(yuan)云平(ping)臺(tai)開發部主要負(fu)責 Alpha 儲能(neng)平(ping)臺(tai)的軟件、通訊以及物聯網平(ping)臺(tai)開發，實現(xian)儲能(neng)系統(tong)與設(she)備(bei)的互(hu)聯互(hu)通，提供能(neng)源(yuan)管理、數(shu)據分析及遠程管控(kong)等功(gong)能(neng)，實現(xian)儲能(neng)平(ping)臺(tai)數(shu)智(zhi)化(hua)運營。