2021信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)：基于云技術(shù)的人工智能平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目申報(bào)單位：編制單位：20年月日編制：校核: 審核：批準(zhǔn)：信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告目錄1 總論 (1)1.1主要依據(jù) (1)1.2主要原則 (2)1.3必要性分析 (3)1.4效益分析 (5)2 項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀 (6)3 項(xiàng)目需求分析 (7)3.1業(yè)務(wù)功能需求 (7)3.2非功能性需求 (8)4 項(xiàng)目方案 (9)4.1項(xiàng)目目標(biāo)及范圍 (9)4.2項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 (11)4.3技術(shù)方案 (12)4.4項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 (19)5 經(jīng)濟(jì)性和財(cái)務(wù)合規(guī)性 (21)6 軟硬件設(shè)計(jì) (22)7 主要設(shè)備材料清冊(cè) (22)7.1

2、編制說(shuō)明 (22)7.2主要設(shè)備材料表 (22)8 投資估算書(shū) (22)8.1概述 (22)8.2編制原則和依據(jù) (23)8.3投資分析 (23)信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告8.4估算表及附件 (23)附錄 (24)表-1 (24)表-2 (25)表-3 (26)表-4 (27)表-5 (28)信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告1總論本公司為“十三五”信息化重點(diǎn)任務(wù)SG-ERP3.0企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)建設(shè)的綜合試點(diǎn)單位，率先建成融合企業(yè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)一體化服務(wù)平臺(tái)和全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心。然而，公司已有基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)在計(jì)算算力及技術(shù)支撐上尚不足以應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求。為強(qiáng)化人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)支撐能力，提升人

3、工智能服務(wù)水平，該項(xiàng)目基于企業(yè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)一體化服務(wù)平臺(tái)，集成全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)，建設(shè)以電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理為主導(dǎo)的人工智能基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)，加強(qiáng)人工智能應(yīng)用創(chuàng)新，引導(dǎo)創(chuàng)新應(yīng)用集聚發(fā)展，促進(jìn)人工智能在電網(wǎng)各個(gè)領(lǐng)域的推廣，從而構(gòu)建人工智能完整支撐體系，發(fā)展“人工智能+”新模式新業(yè)態(tài)，為實(shí)現(xiàn)國(guó)網(wǎng)公司建設(shè)具有卓越競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標(biāo)提供有力支撐。1.1主要依據(jù)（1）公司“十三五”信息化發(fā)展規(guī)劃（2）國(guó)家電網(wǎng)公司信息化建設(shè)管理辦法（3）國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告（4）新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃（5）國(guó)家電網(wǎng)公司人工智能專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃1信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（6）信通技術(shù)20218號(hào)國(guó)網(wǎng)信通部關(guān)

4、于印發(fā)公司信息化建設(shè)業(yè)務(wù)應(yīng)用典型設(shè)計(jì)（試行）（2021版）的通知（7）國(guó)家電網(wǎng)公司應(yīng)用軟件通用安全要求1.2主要原則（1）統(tǒng)一性原則項(xiàng)目遵循四統(tǒng)一原則，即統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)的原則。承接國(guó)家電網(wǎng)公司“大云物移智”行動(dòng)計(jì)劃的建設(shè)要求，按照公司企業(yè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)一體化服務(wù)平臺(tái)整體規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行，符合公司整體要求。（2）先進(jìn)性原則選用可控、可靠、成熟、實(shí)用的技術(shù)，確保平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)性、技術(shù)路線(xiàn)先進(jìn)性、測(cè)試技術(shù)先進(jìn)性以及組件選擇先進(jìn)性。（3）安全、可靠性原則充分考慮系統(tǒng)的安全防護(hù)、容錯(cuò)能力和抗干擾能力，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全、可靠、高效地運(yùn)行。（4）實(shí)用性原則充分考慮人工智能模型開(kāi)

5、發(fā)、模型訓(xùn)練和模型發(fā)布等用戶(hù)的個(gè)性化需求，提供精而專(zhuān)的管理工具，操作便捷實(shí)用，功能完善，界面友好。2信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（5）可擴(kuò)展性原則符合國(guó)際及國(guó)家通用標(biāo)準(zhǔn)，具備良好的開(kāi)放性和可移植性。采用標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放平臺(tái)接口，支持與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和共享，便于維護(hù)、擴(kuò)展和互聯(lián)。（6）資源復(fù)用原則建設(shè)過(guò)程將充分考慮到已有軟硬件設(shè)備設(shè)施，盡可能繼承和復(fù)用有價(jià)值的軟硬件資源和數(shù)據(jù)資源，避免資源浪費(fèi)，重復(fù)投資。1.3必要性分析國(guó)家電網(wǎng)公司人工智能專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃明確了國(guó)網(wǎng)公司在人工智能方面的發(fā)展方向，在公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的現(xiàn)狀下，電力信息系統(tǒng)對(duì)人工智能算法、應(yīng)用的需求不斷增加，將面臨很多問(wèn)題，具體表現(xiàn)為：（1）數(shù)據(jù)

6、處理能力薄弱隨著電力行業(yè)新能源持續(xù)高比例運(yùn)行、電力電子裝置大量應(yīng)用、電力市場(chǎng)化水平不斷提高，電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性、多時(shí)間尺度、不確定性和難預(yù)測(cè)性表現(xiàn)得更加突出。目前浙江公司全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心匯集了數(shù)據(jù)量達(dá)到700T以上，在電網(wǎng)安全與控制領(lǐng)域、輸變電領(lǐng)域、配用電領(lǐng)域、新能源領(lǐng)域等應(yīng)用場(chǎng)景下表現(xiàn)出大維度、小樣本、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)特性，目前常規(guī)的3信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)，難以滿(mǎn)足需求，需以人工智能為核心的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法替代基于物理模型的分析方法，更加精準(zhǔn)地刻畫(huà)電力系統(tǒng)特征，提升數(shù)據(jù)處理能力。（2）人工智能計(jì)算資源匱乏面對(duì)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，采用普通的CPU 硬件服

7、務(wù)器處理顯得過(guò)于乏力，搭載GPU的硬件服務(wù)器可以有效處理計(jì)算資源要求比較高的人工智能圖像流處理等應(yīng)用，利用GPU與CPU服務(wù)器的混合使用將使得資源得到優(yōu)化配置，提升運(yùn)算處理速度。而對(duì)于大規(guī)模GPU服務(wù)器集群的管理和調(diào)用，以及復(fù)雜的環(huán)境設(shè)置，對(duì)于人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)都是極大的障礙，需要一個(gè)統(tǒng)一的人工智能平臺(tái)來(lái)解決這些部署上的問(wèn)題，減少手動(dòng)部署的時(shí)間，方便硬件資源的配置，減少開(kāi)發(fā)人員的重復(fù)性工作。（3）人工智能應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，技術(shù)框架多元電力行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景豐富，運(yùn)檢、營(yíng)銷(xiāo)、后勤、財(cái)務(wù)等各專(zhuān)業(yè)都有大量的需求，包括多功能場(chǎng)景分析系統(tǒng)，包括攝像機(jī)自動(dòng)標(biāo)定、人員檢測(cè)、人員跟蹤、姿勢(shì)分類(lèi)、行為分析、三

8、維重建等模塊；利用無(wú)人機(jī)，巡線(xiàn)機(jī)器人和遙感衛(wèi)星等對(duì)輸電設(shè)備和輸電通道環(huán)境進(jìn)行立體巡檢和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)測(cè)，基于圖片識(shí)別技術(shù)有效的處理圖片以及視頻技術(shù)，準(zhǔn)確識(shí)別出輸變電設(shè)備本體的缺陷和輸電線(xiàn)路的潛在風(fēng)險(xiǎn)；基于導(dǎo)航圖像的知識(shí)積累4信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告和人工智能，通過(guò)對(duì)空間導(dǎo)航和智能巡檢規(guī)劃，優(yōu)化巡檢路徑和重點(diǎn)排查區(qū)域等場(chǎng)景。而人工智能的技術(shù)框架種類(lèi)多樣，包括TensorFlow、Pytorch、Caffe等，相互之間無(wú)法轉(zhuǎn)換，每個(gè)應(yīng)用都相對(duì)獨(dú)立，使算法模型的開(kāi)發(fā)無(wú)法復(fù)用，增加了人力和物力的消耗，需要統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范作為應(yīng)用開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，減少不必要的資源浪費(fèi)。因此，建設(shè)人工智能平臺(tái)，提升海量數(shù)據(jù)處理能力、資源

9、調(diào)配能力，支持多種計(jì)算框架的人工智能算法，對(duì)于突破人工智能關(guān)鍵技術(shù)，梳理人工智能應(yīng)用的發(fā)展需求，應(yīng)用人工智能技術(shù)提升公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)水平具有重要意義。1.4效益分析建設(shè)人工智能平臺(tái)，可以提升對(duì)公司海量、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理能力，加快企業(yè)數(shù)據(jù)向企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)轉(zhuǎn)變，降低人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)的使用門(mén)檻，統(tǒng)一人工智能算法模型的開(kāi)發(fā)部署規(guī)范，驅(qū)動(dòng)人工智能應(yīng)用的高速迭代，具體體現(xiàn)如下：（1）降低人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)成本基于容器云技術(shù)的人工智能平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，通過(guò)容器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模計(jì)算資源（包括CPU、GPU和內(nèi)存等）的彈性調(diào)配及靈活處理。同時(shí)，平臺(tái)內(nèi)置算法庫(kù)并接入全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)5信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告據(jù)中心，對(duì)于

10、人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)人員，可以減少算法調(diào)用和數(shù)據(jù)導(dǎo)入過(guò)程，減少工作量，降低人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)成本。（2）挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升公司智能化水平建設(shè)人工智能平臺(tái)，為開(kāi)發(fā)人員提供了統(tǒng)一的入口，便于處理電力行業(yè)內(nèi)海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，推動(dòng)企業(yè)向以人工智能算法為核心的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)變。平臺(tái)面向全省提供實(shí)驗(yàn)和測(cè)試環(huán)境，有利于人工智能技術(shù)的推廣，提升浙江公司的智能化水平。（3）統(tǒng)一人工智能模型開(kāi)發(fā)的技術(shù)規(guī)范支持機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)架構(gòu)下的多種人工智能算法框架，提供相應(yīng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇合適的算法。基于平臺(tái)內(nèi)部的多種類(lèi)型框架算法庫(kù)、數(shù)據(jù)管理、模型開(kāi)發(fā)、模型訓(xùn)練等功能模塊建

11、立平臺(tái)應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程規(guī)范以及典型場(chǎng)景應(yīng)用（圖像類(lèi)、語(yǔ)音類(lèi)、自然語(yǔ)言處理類(lèi)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)類(lèi)）開(kāi)發(fā)的技術(shù)規(guī)范。2項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀信通公司成立新技術(shù)研究中心，中心內(nèi)部成立了專(zhuān)門(mén)的團(tuán)隊(duì)對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究，并籌建“大數(shù)據(jù)智能計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”，對(duì)數(shù)據(jù)、模型、應(yīng)用等方面已經(jīng)取得部分研究成果。另一方面，信通公司作為國(guó)網(wǎng)浙江電力6信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的信息化支撐單位，率先建成企業(yè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)一體化服務(wù)平臺(tái)和全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心。已有303臺(tái)服務(wù)器規(guī)模，部署了24個(gè)技術(shù)組件，并完成38套企業(yè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯集，總的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量達(dá)700TB以上。企業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯集共享機(jī)制及業(yè)務(wù)創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)機(jī)制

12、的初步建成，為人工智能在國(guó)網(wǎng)浙江電力的試點(diǎn)應(yīng)用落地及鋪開(kāi)打下了較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施公司已具備成熟的軟硬件環(huán)境。3項(xiàng)目需求分析3.1業(yè)務(wù)功能需求（1）需要計(jì)算資源管理和調(diào)配功能：對(duì)底層硬件服務(wù)器集群的GPU、CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理，同時(shí)針對(duì)人工智能任務(wù)訓(xùn)練的特點(diǎn)GPU等資源進(jìn)行調(diào)配。（2）數(shù)據(jù)集管理以及圖片打標(biāo)系統(tǒng)：對(duì)來(lái)自全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心預(yù)處理完畢的數(shù)據(jù)進(jìn)行打標(biāo)操作，對(duì)于已經(jīng)打標(biāo)好的各類(lèi)人工智能數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)一的管理。（3）支持3種人工智能主流算法框架（TensorFlow，Caffe，Pytorch）：由于開(kāi)發(fā)人工智能應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)輸入整理等工作較為復(fù)雜，所以需

13、要內(nèi)置開(kāi)發(fā)框架降低人工智能開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度，減短人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)周期。當(dāng)前支持三種主流人工智能開(kāi)發(fā)框架TensorFlow、Caffe、PyTorch。7信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（4）需要內(nèi)置通用算法庫(kù)和電力專(zhuān)用算法庫(kù)：僅僅提供人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架是不夠的，針對(duì)各類(lèi)場(chǎng)景的人工智能的應(yīng)用開(kāi)發(fā)需要提供特定的算法?；趫D像類(lèi)、語(yǔ)音類(lèi)、自然語(yǔ)言處理類(lèi)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)等類(lèi)型的算法打造成統(tǒng)一的算法庫(kù)，方便人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)直接調(diào)用和調(diào)試。同時(shí)針對(duì)電力特定應(yīng)用場(chǎng)景基于通用算法庫(kù)適配改造優(yōu)化成電力專(zhuān)用算法庫(kù)。（5）需要人工智能典型應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證針對(duì)圖像識(shí)別領(lǐng)域，輸電巡檢三跨區(qū)域各配備攝像頭，存儲(chǔ)了大量視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)

14、無(wú)人機(jī)巡檢桿塔拍攝的大量圖像數(shù)據(jù)離線(xiàn)存儲(chǔ)在各個(gè)基層班組中，針對(duì)這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對(duì)輸電線(xiàn)路桿塔上的異物進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，可以有效減少巡檢人員的工作量，提高巡檢的安全性。以此來(lái)驗(yàn)證平臺(tái)功能的完備性，以及人工智能技術(shù)在該場(chǎng)景下的可行性。3.2非功能性需求（1）性能與可靠性各類(lèi)工具系統(tǒng)或組件應(yīng)不受用戶(hù)數(shù)量限制，按需分配;系統(tǒng)最大在線(xiàn)用戶(hù)數(shù)預(yù)計(jì)將超過(guò)100個(gè);系統(tǒng)所需儲(chǔ)存空間需求將達(dá)100GB;每個(gè)工具業(yè)務(wù)處理能力和吞吐量不小于100TPS；8信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告響應(yīng)時(shí)間要求小于500ms;網(wǎng)絡(luò)帶寬需求：系統(tǒng)并發(fā)用戶(hù)數(shù)在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬平均利用率不得超過(guò)60%;可靠性：支持7*

15、24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)具有良好容錯(cuò)能力。（2）信息安全依據(jù)關(guān)于信息安全等級(jí)保護(hù)建設(shè)的實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)和國(guó)家電網(wǎng)公司信息化SG186工程安全防護(hù)總體方案，根據(jù)業(yè)務(wù)信息安全保護(hù)等級(jí)分析和系統(tǒng)服務(wù)安全保護(hù)等級(jí)分析，對(duì)浙江企業(yè)級(jí)云服務(wù)平臺(tái)受到破壞后的侵害程度進(jìn)行分析，系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)參照兩級(jí)等級(jí)保護(hù)要求。(3)系統(tǒng)災(zāi)備設(shè)計(jì)本系統(tǒng)災(zāi)備設(shè)計(jì)從應(yīng)用、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)及備份方面考慮：應(yīng)用平臺(tái)采用分布式集群設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通過(guò)分布式文件系統(tǒng)及分布式數(shù)據(jù)庫(kù)集群方式結(jié)合（一式三份），實(shí)現(xiàn)高可靠性；對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)通過(guò)備份系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。除上述非功能性需求內(nèi)容外，其他非功能性需求相關(guān)內(nèi)容將嚴(yán)格按照國(guó)家電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)非功能性需求

16、規(guī)范（試行）執(zhí)行，在系統(tǒng)后續(xù)設(shè)計(jì)、建設(shè)過(guò)程中逐步完善。4項(xiàng)目方案4.1項(xiàng)目目標(biāo)及范圍9信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告4.1.1預(yù)期目標(biāo)目標(biāo)是在公司現(xiàn)有的云平臺(tái)遵從統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)規(guī)范構(gòu)建滿(mǎn)足人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)的人工智能平臺(tái)。主要目標(biāo)包括：（1）大幅降低管理大規(guī)模GPU資源難度，提高GPU資源使用率，高效分配管理人工智能訓(xùn)練任務(wù)，加快人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)迭代速度。（2）提供圖片打標(biāo)系統(tǒng)可以為人工智能訓(xùn)練任務(wù)快速構(gòu)建所需的特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集，同時(shí)提供數(shù)據(jù)管理功能統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)集。（3）內(nèi)置通用深度學(xué)習(xí)算法庫(kù)降低人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)的難度，提高人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)的速率。簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，減輕人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)工作量

17、，極大縮短電力AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)周期。（4）提供人工智能典型場(chǎng)景應(yīng)用示例為人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供參考，制定人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)統(tǒng)一規(guī)范和制度流程。4.1.2項(xiàng)目范圍本項(xiàng)目的建設(shè)范圍是實(shí)現(xiàn)全省信通基于浙電云構(gòu)建統(tǒng)一的人工智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)。全省基于人工智能的算法開(kāi)發(fā)、模型訓(xùn)練和業(yè)務(wù)應(yīng)用應(yīng)在浙江電力人工智能平臺(tái)上，遵從統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)規(guī)范。10信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告按照全面全員的項(xiàng)目建設(shè)思路和范圍，本項(xiàng)目實(shí)施覆蓋省公司本部、11 家地市公司、64 家縣公司及所有直屬單位。4.2項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容（1）人工智能平臺(tái)功能模塊建設(shè)提供TensorFlow、Caffe 和 PyTorch的jupyter notebook 在線(xiàn)

18、交互式開(kāi)發(fā)環(huán)境，共享數(shù)據(jù)和資源，支持小組協(xié)作開(kāi)發(fā)模式，進(jìn)一步提升模型開(kāi)發(fā)效率。支持提交 TensorFlow、Caffe和 PyTorch框架的模型訓(xùn)練作業(yè)；支持分布式訓(xùn)練和 GPU 加速，并提供 TensorBoard 來(lái)可視化模型訓(xùn)練過(guò)程。模型從開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)環(huán)境的一站式部署管理，提供統(tǒng)一的RESTful、gRPC模型服務(wù)的API，支持模型版本管理和灰度發(fā)布，實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)流量，并能夠根據(jù)資源利用率實(shí)現(xiàn)彈性伸縮。（2）開(kāi)發(fā)人工智能平臺(tái)打標(biāo)系統(tǒng)首先由全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心得到需要開(kāi)發(fā)、訓(xùn)練及測(cè)試的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行清洗、加工及格式轉(zhuǎn)換等預(yù)處理工作，通過(guò)開(kāi)發(fā)人工智能平臺(tái)圖片打標(biāo)系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記

19、和注釋?zhuān)詈髮⒋驑?biāo)好的數(shù)據(jù)分為特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集。（3）建設(shè)人工智能算法庫(kù)基于最新的研究成果，通過(guò)源代碼實(shí)現(xiàn)包括圖像類(lèi)、語(yǔ)音類(lèi)、自然語(yǔ)言處理類(lèi)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)等在內(nèi)的多種通用算法模11信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告型，便于業(yè)務(wù)人員開(kāi)箱即用，支持不同業(yè)務(wù)部門(mén)的人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求。(4) 設(shè)計(jì)人工智能典型應(yīng)用場(chǎng)景示例開(kāi)發(fā)針對(duì)輸電線(xiàn)路電線(xiàn)桿塔的異物檢測(cè)（鳥(niǎo)巢、鳥(niǎo)糞、閃絡(luò)等）需求，基于人工智能平臺(tái)開(kāi)發(fā)人工智能場(chǎng)景應(yīng)用示例，分別從國(guó)網(wǎng)統(tǒng)一視頻平臺(tái)中導(dǎo)入視頻流數(shù)據(jù)、從輸電運(yùn)檢工區(qū)基層班組中提取圖片數(shù)據(jù),通過(guò)人工智能平臺(tái)打標(biāo)系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行打標(biāo)分類(lèi),整理成特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集，將人工智能應(yīng)用和數(shù)據(jù)集通過(guò)人

20、工智能平臺(tái)創(chuàng)建成訓(xùn)練任務(wù)進(jìn)而訓(xùn)練出業(yè)務(wù)模型，在平臺(tái)上發(fā)布模型服務(wù)。將業(yè)務(wù)部門(mén)新的數(shù)據(jù)通過(guò)模型服務(wù)進(jìn)行預(yù)測(cè)并評(píng)估預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而驗(yàn)證人工智能技術(shù)針對(duì)該場(chǎng)景的可行性。4.3技術(shù)方案4.3.1技術(shù)架構(gòu)人工智能平臺(tái)為公司電力AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)及部署運(yùn)營(yíng)提供統(tǒng)一的硬件平臺(tái)及軟件支撐服務(wù)。本項(xiàng)目從整體技術(shù)架構(gòu)視角出發(fā)，從下至上將人工智能平臺(tái)劃分為物理資源層、資源調(diào)度層、框架算法庫(kù)層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)模型層和API接口層。技術(shù)架構(gòu)如下圖所示：12信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告圖1.人工智能平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)（1）物理資源層為讓資源的高效使用將GPU與CPU硬件服務(wù)器的組成混合集群。物理資源層主要由現(xiàn)有搭載GPU的硬件服務(wù)器和

21、搭載普通CPU的硬件服務(wù)器共同組成統(tǒng)一GPU、CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源池。（2）資源調(diào)度層基于浙江電力“浙電云”平臺(tái)及全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的建設(shè)基礎(chǔ)，針對(duì)人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)的特點(diǎn)，對(duì)人工智能訓(xùn)練任務(wù)資源分配、GPU調(diào)度等功能進(jìn)行進(jìn)一步完善。其中圍繞多租戶(hù)權(quán)限體系展開(kāi)開(kāi)發(fā)適配基于K8S的GPU資源調(diào)度，存儲(chǔ)管理，資源監(jiān)控，日志收集展示，服務(wù)故障修復(fù)、模型服務(wù)彈性伸縮，集群擴(kuò)縮容，訓(xùn)練任務(wù)系統(tǒng)等功能模塊的工作。（3）數(shù)據(jù)資源層13信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告數(shù)據(jù)資源層主要分為特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集。首先由運(yùn)檢部、營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)等向全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心提交數(shù)據(jù)申請(qǐng)，得到需要開(kāi)發(fā)、訓(xùn)練及測(cè)試的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，通過(guò)清

22、洗、加工及格式轉(zhuǎn)換等預(yù)處理工作后，經(jīng)由人工智能平臺(tái)圖片打標(biāo)系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記以及分類(lèi)，最后將打標(biāo)好的數(shù)據(jù)分為特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集。為人工智能模型訓(xùn)練提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集支持。（4）框架算法庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架庫(kù)提供TensorFlow、PyTorch、Caffe框架。通過(guò)這些開(kāi)發(fā)框架提供的大量?jī)?nèi)置功能和函數(shù)模塊能夠快速幫助人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)者構(gòu)建人工智能應(yīng)用以及簡(jiǎn)化人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程從而減少人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作量和開(kāi)發(fā)周期。應(yīng)用開(kāi)發(fā)算法庫(kù)主要針對(duì)各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)景提供了常見(jiàn)通用的算法庫(kù)，包含圖像類(lèi)：R-CNN、KNN、BPNN等，語(yǔ)音類(lèi)：RNN、隱馬爾科夫、MDS等，自然語(yǔ)言處理：ANN、遺傳

23、算法、SVM 等，和時(shí)間序列預(yù)測(cè)：BP算法、Boosting、Adaboost等（5）業(yè)務(wù)模型層主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)模型的管理，包括模型文件的存儲(chǔ)，模型的版本管理，模型配置，模型托管，以及運(yùn)行生成模型服務(wù)實(shí)例。業(yè)務(wù)模型層主要包含圖像識(shí)別、智能客服、人臉識(shí)別、發(fā)票識(shí)別、語(yǔ)音翻譯類(lèi)模型。（6）API接口層14信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告將業(yè)務(wù)模型層生成的服務(wù)實(shí)例通過(guò)gRPC和RESTful方式暴露給外部系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)用。4.3.2功能架構(gòu)人工智能平臺(tái)集數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)處理、模型開(kāi)發(fā)、模型訓(xùn)練、模型評(píng)估、服務(wù)上線(xiàn)等功能于一體，提供一站式全方位的深度學(xué)習(xí)建模流程，快速打造智能業(yè)務(wù)。平臺(tái)功能架構(gòu)圖如下：圖2.人工智能

24、平臺(tái)功能架構(gòu)（1）web管理頁(yè)面提供一個(gè) web 頁(yè)面供客戶(hù)使用，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器就可以對(duì)平臺(tái)的各個(gè)功能進(jìn)行管理。（2）人工智能平臺(tái)SDK接口平臺(tái)研發(fā)了一套減少開(kāi)發(fā)周期的工具來(lái)提供系統(tǒng)的API，方便對(duì)接其他的第三方接口。15信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（3）公共組件租戶(hù)系統(tǒng)：對(duì)平臺(tái)上的租戶(hù)和用戶(hù)及權(quán)限、配額進(jìn)行管理。資源計(jì)量：對(duì)平臺(tái)上面應(yīng)用所使用的資源進(jìn)行計(jì)量，方便用戶(hù)查看資源的使用情況。平臺(tái)配置：對(duì)平臺(tái)上面一些功能的及參數(shù)進(jìn)行配置以便用戶(hù)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化。操作審計(jì)：對(duì)用戶(hù)使用時(shí)的訪(fǎng)問(wèn)、操作進(jìn)行記錄，方便后期復(fù)盤(pán)。平臺(tái)安全：對(duì)平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的安全設(shè)置，密碼長(zhǎng)度，過(guò)期期限等。（4）數(shù)據(jù)管理存儲(chǔ)管理：對(duì)用戶(hù)

25、數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)的管理。存儲(chǔ)共享：同一個(gè)數(shù)據(jù)集可被多個(gè)用戶(hù)共享使用。打標(biāo)系統(tǒng)：將用戶(hù)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行打標(biāo)。數(shù)據(jù)上傳：對(duì)用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)集進(jìn)行上傳。數(shù)據(jù)下載：對(duì)用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)集進(jìn)行下載。平臺(tái)可以對(duì)上傳的代碼文件通過(guò)NoteBook進(jìn)行代碼編輯調(diào)試，并同時(shí)對(duì)訓(xùn)練產(chǎn)生的事件，日志，模型文件進(jìn)行存儲(chǔ)。（5）模型訓(xùn)練項(xiàng)目管理：每個(gè)訓(xùn)練任務(wù)代表一個(gè)項(xiàng)目，方便用戶(hù)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行管理。分布式訓(xùn)練：將一個(gè)任務(wù)拆分成多個(gè)子任務(wù)，分散到多個(gè)GPU上訓(xùn)練。資源分配：對(duì)各個(gè)任務(wù)所使用到資源進(jìn)行合理的分配。排隊(duì)任務(wù)：如果存在很多任務(wù)，會(huì)先將這些任務(wù)進(jìn)行排隊(duì)，然后順序執(zhí)行。任務(wù)系統(tǒng): 對(duì)所有的模型任務(wù)16信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告進(jìn)行

26、管理。任務(wù)監(jiān)控：對(duì)模型訓(xùn)練的任務(wù)進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)監(jiān)控到。日志展示：對(duì)模型訓(xùn)練過(guò)程中日志的實(shí)時(shí)展示。模型評(píng)估：對(duì)訓(xùn)練之后的模型進(jìn)行評(píng)估，檢查模型是否符合預(yù)期。模型導(dǎo)出：將訓(xùn)練之后的模型導(dǎo)出來(lái)。訓(xùn)練可視化：對(duì)人工智能模型的訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行可視化展示。（6）模型托管模型管理：對(duì)用戶(hù)訓(xùn)練完之后的模型進(jìn)行管理。彈性伸縮：可以對(duì)訓(xùn)練好的模型實(shí)例進(jìn)行彈性伸縮。狀態(tài)監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控模型的運(yùn)行狀態(tài)。在線(xiàn)升級(jí)：新的模型服務(wù)會(huì)將舊的服務(wù)覆蓋掉。gRPC：用戶(hù)可用過(guò)gRPC方式對(duì)模型進(jìn)行調(diào)用。Restful:用戶(hù)可使用過(guò)Restful方式對(duì)模型進(jìn)行調(diào)用。版本管理：對(duì)訓(xùn)練之后模型的多個(gè)版本進(jìn)行管理。（7）kuber

27、netes 容器編排集群管理：平臺(tái)支持多集群，通過(guò)web界面可以對(duì)多個(gè)集群進(jìn)行管理，包括擴(kuò)縮容量集群。應(yīng)用管理：對(duì)平臺(tái)上面運(yùn)行的應(yīng)用進(jìn)行管理。資源監(jiān)控：對(duì)平臺(tái)所使用的資源進(jìn)行監(jiān)控。日志：會(huì)收集平臺(tái)以及訓(xùn)練日志，方便后期排查問(wèn)題。負(fù)載均衡：平臺(tái)提供負(fù)載均衡功能，將請(qǐng)求分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上進(jìn)行執(zhí)行。節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容縮容：可通過(guò)界面給集群添加節(jié)點(diǎn)或刪除節(jié)點(diǎn)。17信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（8）資源層由普通CPU和GPU硬件服務(wù)器組建構(gòu)成混合集群資源池，為上層人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供便利。4.3.3數(shù)據(jù)架構(gòu)分布式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的最大特點(diǎn)，簡(jiǎn)化客戶(hù)人工智能算法編程的復(fù)雜度，將深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練采用分布式運(yùn)算方式提交系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)

28、行，提升計(jì)算效率，加速結(jié)果產(chǎn)生。能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理、特征工程、模型訓(xùn)練、模型評(píng)估等流程。具體業(yè)務(wù)流程：圖3.人工智能平臺(tái)數(shù)據(jù)架構(gòu)（1）原始數(shù)據(jù)獲取：首先由業(yè)務(wù)部門(mén)向全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)申請(qǐng)，得到需要開(kāi)發(fā)、訓(xùn)練及測(cè)試的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。18信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（2）預(yù)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：將清洗、加工及格式轉(zhuǎn)換等預(yù)處理工作后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入人工智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)的分布式存儲(chǔ)中。（3）構(gòu)建特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集：對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行打標(biāo)分類(lèi)并劃分為特征數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集。同時(shí)將數(shù)據(jù)集沉淀回全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心。（4）開(kāi)發(fā)人工智能應(yīng)用：通過(guò)人工智能平臺(tái)提供的在線(xiàn)開(kāi)發(fā)測(cè)試工具jupyter NoteBook和框架算法庫(kù)進(jìn)行人工智

29、能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)以及調(diào)試。（5）創(chuàng)建訓(xùn)練任務(wù)：為人工智能應(yīng)用選擇訓(xùn)練環(huán)境，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，設(shè)置訓(xùn)練任務(wù)資源以及參數(shù)，然后啟動(dòng)訓(xùn)練任務(wù)。（6）模型評(píng)估：根據(jù)步驟，訓(xùn)練結(jié)果，進(jìn)行模型評(píng)估，并不斷調(diào)優(yōu)，直到滿(mǎn)足需求。（7）訓(xùn)練可視化：通過(guò)配置模型可視化操作，將人工智能應(yīng)用的訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行可視化展示。（8）模型倉(cāng)庫(kù)：將訓(xùn)練完畢的人工智能應(yīng)用生成的模型文件導(dǎo)出并保存在模型倉(cāng)庫(kù)中。（9）模型發(fā)布：將保存在模型倉(cāng)庫(kù)中的人工智能模型發(fā)布成容器實(shí)例并提供RESTful API或者 gRPC 調(diào)用接口，在發(fā)布過(guò)程中可以設(shè)定模型服務(wù)的資源配額，以及模型服務(wù)實(shí)例數(shù)。4.4項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃4.4.1項(xiàng)目環(huán)境19信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告本項(xiàng)目承擔(dān)單位國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司信息通信分公司有著豐富的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心建設(shè)及管理經(jīng)驗(yàn)，有一支很強(qiáng)的信息化建設(shè)專(zhuān)業(yè)管理和數(shù)據(jù)管理的隊(duì)伍，對(duì)浙江電網(wǎng)信息化管理提供了有力的技術(shù)和業(yè)務(wù)支持。4.4.2項(xiàng)目人員4.4.3項(xiàng)目進(jìn)度20信息化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告5經(jīng)濟(jì)性和財(cái)務(wù)合規(guī)性本項(xiàng)目按照國(guó)家電網(wǎng)公司項(xiàng)目可研經(jīng)濟(jì)性與財(cái)務(wù)合規(guī)性評(píng)價(jià)指導(dǎo)意見(jiàn)（國(guó)家電網(wǎng)財(cái)202