Mecanismo de IA geoespacial da BP: transformando a segurança e as operações com databricks


A integração dos recursos do DATABRICKS com a tecnologia geoespacial marca um avanço significativo no campo da geocomputação. Ao abordar eficazmente os desafios associados à análise de dados geoespaciais em tempo actual e ao alavancar tecnologias de ponta, a bp estabeleceu um novo padrão industrial para a arquitetura empresarial no setor energético. Liderada por Steven Bjerring, Gerente Sênior da equipe de Tecnologia Geoespacial de Petróleo e Gás da bp, esta iniciativa produziu uma estrutura arquitetônica que utiliza geocomputação avançada para melhorar a segurança, a eficiência e a inovação por meio do processamento de dados geoespaciais.

Desafio: Análise de dados geoespaciais em tempo actual

Enfrentando o desafio do monitoramento e análise em tempo actual de extensos conjuntos de dados geoespaciais, incluindo dados vetoriais e raster de fontes como embarcações, aeronaves, sistemas de radar, robótica, sensores e dispositivos IoT; ingestão, agregação e processamento eficiente de dados eram essenciais para dar suporte a funções críticas como detecção de colisão, análise de buffer e notificações de chegada de embarcações.

Para atender a esses requisitos complexos, a bp implementou arquiteturas escaláveis ​​baseadas em nuvem e algoritmos avançados de aprendizado de máquina para automatizar a detecção de anomalias e a previsão de eventos em vários fluxos de dados. A iniciativa priorizou a otimização dos pipelines de dados para obter processamento de baixa latência, facilitando assim a tomada de decisões oportuna e informada.

A padronização robusta de dados e APIs padrão do setor permitiram a interoperabilidade, reduziram silos e apoiaram a segurança, a eficiência, o planejamento e a conformidade. A BP processou rapidamente terabytes de dados raster para análise oportuna.

Solução: Integrando DATABRICKS com Tecnologia Geoespacial

Para enfrentar estes desafios, a bp utilizou recursos do DATABRICKS e incorporou-os na sua plataforma geoespacial, One Map, resultando num sistema abrangente e escalável. Os dados geoespaciais são transmitidos através da infraestrutura do Occasion Hub e armazenados no ambiente Azure Knowledge Lake. Este processo permite consultas em tempo actual e permite a coleta simultânea de dados transacionais geoespaciais atualizados.

Ao aproveitar os recursos do DATABRICKS, a bp conseguiu integrar análises avançadas e capacidades de processamento de dados, o que facilitou análises mais rápidas e melhorou a tomada de decisões em vários departamentos. O Occasion Hub atua como uma camada robusta de ingestão de dados, transmitindo com eficiência grandes volumes de dados geoespaciais de diversas fontes, incluindo dispositivos IoT e sensores remotos, para a plataforma. Uma vez ingerido, o Azure Knowledge Lake fornece uma solução de armazenamento segura e flexível, permitindo que dados estruturados e não estruturados sejam acessados ​​e processados ​​conforme necessário.

As consultas em tempo actual permitem que os usuários interajam dinamicamente com conjuntos de dados geoespaciais em constante mudança, oferecendo suporte a aplicativos como rastreamento de ativos, gerenciamento de recursos e análise espacial. Simultaneamente, a capacidade do sistema de recolher e atualizar dados transacionais garante que todas as partes interessadas tenham acesso às informações mais atuais, aumentando assim a eficiência operacional e permitindo respostas oportunas a tendências ou incidentes emergentes nas operações globais da bp.

Aqui estão alguns compartilhamentos de tela principais para ilustrar:

Mecanismo de IA geoespacial da BP: transformando a segurança e as operações com databricks
Figura 1. Rastreamento do histórico da embarcação – em tempo actual.

Figura 2. Notificações em tempo real baseadas em regras de alerta. O mecanismo de regras será processado posteriormente pelo One Map AI Engine para reduzir o ruído.
Figura 2. Notificações em tempo actual baseadas em regras de alerta. O mecanismo de regras será processado posteriormente pelo One Map AI Engine para reduzir o ruído.

Figura 3. Exibição instantânea da linha principal mostrando o CPA com TCPA com intervalos definidos.
Figura 3. Exibição instantânea da linha principal mostrando o CPA com TCPA com intervalos definidos.

Figura 4. Exemplo de integração do GenAI com o aplicativo de rastreamento de embarcações, onde integramos a Weather API com os movimentos da embarcação.
Figura 4. Exemplo de integração do GenAI com o aplicativo de rastreamento de embarcações, onde integramos a Climate API com os movimentos da embarcação.

Figura 5. Exemplo ao vivo de GenAI interagindo com nossos modelos de pipeline totalmente orientados por fala e conversação.
Figura 5. Exemplo ao vivo de GenAI interagindo com nossos modelos de pipeline totalmente orientados por fala e conversação.

Um mecanismo de IA de mapa: O One Map AI Engine serve como suporte central para esses aplicativos, utilizando vários fluxos de trabalho para minimizar ruídos de notificação e alerta, agregar dados e integrar APIs como clima e radar para fornecer uma visão geral abrangente. Estas demonstrações ilustram eficazmente as vantagens mensuráveis ​​obtidas com a integração tecnológica estratégica da BP, onde a inovação avançada encontra a implementação prática para optimizar a utilização da inteligência geoespacial. A força deste ecossistema deriva não apenas dos seus casos de utilização inovadores, mas também da arquitectura resiliente e das tecnologias cuidadosamente escolhidas que impulsionam a plataforma.

Os fundamentos da IA ​​da solução da BP exigem um exame das tecnologias fundamentais e dos princípios arquitetônicos que sustentam esta integração transformadora.

Principais tecnologias e arquitetura

A solução aproveita várias tecnologias importantes:

  • Blocos de dados: Uma plataforma analítica unificada construída no Apache Spark, o Databricks processa, analisa e visualiza grandes conjuntos de dados. Ele fornece um ambiente colaborativo para engenheiros de dados, cientistas e analistas, oferecendo notebooks interativos, gerenciamento eficiente de cluster e recursos de aprendizado de máquina.
  • Tabela Delta ao vivo: Atualizadas continuamente com dados de streaming em tempo actual, as Delta Dwell Tables mantêm a integridade transacional e otimizam o desempenho das consultas, permitindo a integração perfeita de fluxos de dados em tempo actual em um formato estruturado.
  • Conector Kafka (Hub de Eventos do Azure): Este conector liga o Apache Kafka a outros sistemas de dados, movendo dados de forma eficiente entre o Kafka e fontes externas, melhorando a escalabilidade e a tolerância a falhas.
  • Armazém de dados SQL: Projetados para a análise de volumes substanciais de dados, os information warehouses SQL empregam armazenamento colunar e processamento paralelo para facilitar consultas rápidas e a extração de insights.
  • Gênio dos Databricks: A implementação do GenAI permite que os nossos utilizadores interajam com esta tecnologia avançada através de linguagem pure, melhorando assim a eficiência operacional. Projetamos isso para nos ajudar a consultar nossos conjuntos de dados espacialmente enquanto retornamos uma resposta de linguagem pure junto com atributos espaciais, que são então utilizados no widget para integração com o próprio aplicativo para visualizar os resultados.
  • Processamento de dados raster: Interação com vários módulos py como ArcGIS Py, GDAL, Multispectral Picture Processing and many others.

O Significado: Avanço no Processamento de Dados Geoespaciais

Steven Bjerring, gerente sênior, imaginou uma abordagem inovadora e com visão de futuro para o processamento de dados geoespaciais, facilitando a geração rápida de dados, estatísticas e análises para enfrentar desafios críticos, mantendo custos baixos, minimizando o tempo de inatividade e garantindo usabilidade e escalabilidade. Com a experiência estabelecida da bp, conforme descrita por Emeka Emembolu (EVP Expertise) em análise de large information e a sua integração estratégica de equipas geoespaciais e de plataforma, a organização está bem posicionada para impulsionar avanços neste campo.

Este método visionário é promissor para transformar a forma como as organizações respondem a ambientes dinâmicos e problemas complexos. Ao aproveitar análises avançadas e colaboração perfeita entre equipes especializadas, a bp pode desbloquear insights mais profundos sobre padrões e tendências espaciais, apoiar tomadas de decisão mais informadas e otimizar o desempenho operacional. A natureza escalável desta solução também abre caminho à expansão para novos domínios, como a monitorização ambiental, o planeamento de infraestruturas e a gestão de recursos, posicionando, em última análise, a bp na vanguarda da inovação digital no setor energético.

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