鄭博元智能電廠等

3.1技術架構設計智能電廠是在數(shù)字化和信息化的基礎上，將先進的傳感量測技術、工業(yè)大數(shù)據(jù)技術、云平臺技術、自動控制技術、專家知識服務與電廠的基礎設施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電廠。智能電廠解決方案采用云+端設計思路，云平臺是方案實施的基礎，在其之上可以部署應用和進行資產(chǎn)管理，端產(chǎn)品負責數(shù)據(jù)采集，而方案的核心是LoongCloud平臺。LoongCloud平臺超越傳統(tǒng)本地IT企業(yè)解決方案，云計算架構使國電集團現(xiàn)有業(yè)務和操作技術得以增強。從本質(zhì)上說，LoongCloud平臺優(yōu)勢核心是它與信息技術和操作技術交匯。通過云平臺和部署在現(xiàn)場的端產(chǎn)品連接工業(yè)的資產(chǎn)，如汽輪機、燃氣輪機等。我們作為一個國內(nèi)業(yè)內(nèi)領先的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析服務平臺，LoongCloud利用資產(chǎn)運行數(shù)據(jù)模型的獨特理解為國電集團創(chuàng)造新價值。資產(chǎn)設備通過網(wǎng)關連接到LoongCloud平臺，不管其具體的位置，都能夠進行收集和分析國電集團生產(chǎn)經(jīng)營的操作和歷史數(shù)據(jù)，從而提高其業(yè)務模型。智能電廠體系結構概述LoongCloud平臺是一個綜合全面的平臺，從資產(chǎn)到云，支持工業(yè)使用的組件。主要的部分如下所示︰端︰智能電廠解決方案采用的是以工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺為核心，用戶資產(chǎn)和LoongCloud平臺進行聯(lián)通?？梢园惭b端產(chǎn)品連接網(wǎng)關、工業(yè)控制器和傳感器等。端產(chǎn)品提供大量的工業(yè)解決方案的核心能力。其中包括優(yōu)化分析，因為大規(guī)模資產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以是持續(xù)不斷大規(guī)模的生成，并且需要始終是有效地轉移到云進行處理。LoongCloud連接服務︰用戶的各類資產(chǎn)直接連接到網(wǎng)絡是沒有意義的，我們提供的連接服務為端產(chǎn)品到LoongCloud平臺提供了安全快速的云服務。其可以大大縮短根據(jù)用戶實際情況設計部署實施的時間。LoongCloud︰LoongCloud平臺為開發(fā)人員提供了可以使用構建、測試和運行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的工業(yè)服務。LoongCloud平臺為平臺即服務(PaaS)提供一個穩(wěn)定、安全、可擴展的基礎。LoongCloud平臺基于PaaS開源平臺，其可以更快和更容易的為應用程序開發(fā)人員構建、測試、部署擴展應用程序。有許多應用與知識服務可以構建和部署到云平臺中。一個普通的云平臺和LoongCloud平臺之間的主要區(qū)別是后者提供附加功能和服務，旨在專門滿足工業(yè)領域用戶的需要。LoongCloudWeb開發(fā)平臺︰LoongCloudWeb開發(fā)平臺為開發(fā)人員提供一個框架來溝通服務。其模塊化設計提供了一致的外觀和感覺，以及統(tǒng)一的用戶體驗。LoongCloud應用程序的安全性︰LoongCloud應用程序安全性提供身份驗證和授權的用戶訪問應用程序資源的工具。端產(chǎn)品LoongCloud平臺是一個開放綜合的平臺，從資產(chǎn)到云，支持工業(yè)使用的組件。其中端產(chǎn)品負責工業(yè)資產(chǎn)和LoongCloud平臺的連接，可以安裝在網(wǎng)關、工業(yè)控制器和傳感器等上面。端產(chǎn)品提供大量的工業(yè)解決方案的核心能力。其中包括優(yōu)化分析，因為大規(guī)模工業(yè)的數(shù)據(jù)，可以是持續(xù)不斷大規(guī)模的生成，并且需要始終是有效地轉移到云進行處理。LoongCloud平臺為用戶提供了可以使用構建、測試和運行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的工業(yè)服務。LoongCloud平臺應用程序安全性提供身份驗證和授權的用戶訪問應用程序資源的工具。連接為了實現(xiàn)與滿足工業(yè)連接需求，我們的端產(chǎn)品支持行業(yè)各類標準協(xié)議。端產(chǎn)品提供有三種類型的的連接方案︰移動網(wǎng)關：通過移動網(wǎng)關可以直接連接到資產(chǎn)。在這種情況下，用戶可以在移動端直接訪問資產(chǎn)，隨時了解資產(chǎn)表現(xiàn)。云網(wǎng)關：通過云網(wǎng)關可以把生產(chǎn)數(shù)據(jù)及經(jīng)營數(shù)據(jù)進行采集和存儲，并且可以進行查詢及分析優(yōu)化操作。設備網(wǎng)關：如今大多數(shù)的資產(chǎn)完全支持標準的工業(yè)協(xié)議，如：OPC-UA或ModBus等，通過設備網(wǎng)關這樣一個可擴展的框架插件，實現(xiàn)最常見的工業(yè)協(xié)議以便可以連接到資產(chǎn)。部署模型端產(chǎn)品可以的在以下三個地方部署︰網(wǎng)關︰網(wǎng)關作為LoongCloud平臺和資產(chǎn)間的智能通道。端產(chǎn)品部署在網(wǎng)關設備上，通過各種OT協(xié)議連接到其他資產(chǎn)?？梢詫崿F(xiàn)在不同系統(tǒng)移動終端的運行管理?？刂破鳗U端產(chǎn)品是直接部署在控制單元上，實現(xiàn)資產(chǎn)軟硬件分離，具備連接性、可升級性、遠程訪問和控制。它還使傳統(tǒng)上非常孤立獨立的工業(yè)和商業(yè)資產(chǎn)在網(wǎng)絡直接相連進行數(shù)據(jù)采集和實時分析。傳感器節(jié)點︰智能化生產(chǎn)過程中在資產(chǎn)附近的部署各類傳感器，將這些傳感器采集資產(chǎn)和環(huán)境的數(shù)據(jù)，然后把采集的數(shù)據(jù)回傳到云端進行存儲、分析和可視化。連接服務工業(yè)各類資產(chǎn)直接連接到網(wǎng)絡是沒有意義的，我們提供的連接服務為端產(chǎn)品到LoongCloud平臺提供了安全快速的云服務。其可以大大縮短根據(jù)用戶實際情況設計部署實施的時間。CloudFoudryLoongCloud平臺為平臺即服務(PaaS)提供一個穩(wěn)定、安全、可擴展的基礎。LoongCloud平臺基于PaaS開源平臺，其可以更快和更容易的為應用程序開發(fā)人員構建、測試、部署擴展應用程序。有許多應用與知識服務可以構建和部署到云平臺中。一個普通的云平臺和LoongCloud平臺之間的主要區(qū)別是后者提供附加功能和服務，旨在專門滿足工業(yè)領域用戶的需要。DevOps運維一個以云計算技術交付方式為軟件帶來了根本性的變化。云計算到來后，軟件是不再通過發(fā)布，而根據(jù)用戶自己的需求部署和操作。結合開發(fā)和操作(DevOps)這樣的模式最終導致軟件開發(fā)周期模型的變化。DevOps具有的特點︰?一個靈活的團隊專注于開發(fā)和操作?持續(xù)集成和交付的新功能?建立和經(jīng)常性的自動化測試?隨時準備部署到生產(chǎn)?強調(diào)速度、效率和穩(wěn)定性如上所述，成功地實施開DevOps運維的一個關鍵是自動化。工具的源代碼控制管理、靈活的規(guī)劃、自動構建和部署、測試，通過從開發(fā)到生產(chǎn)流程有效地管理代碼成為當務之急。通過利用這些工具，客戶的部署時間是明顯縮短。DevOps是為開發(fā)人員提供構建的工具，使用相同的集合來創(chuàng)建自己的應用程序平臺。資產(chǎn)服務資產(chǎn)模型是所有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序的核心。實例化資產(chǎn)模型（工業(yè)類型的設備，如汽輪機）的結構是以數(shù)字化形式表現(xiàn)出來的。資產(chǎn)服務提供支持資產(chǎn)建模和管理其他API的數(shù)據(jù)。例如，應用程序開發(fā)人員可以創(chuàng)建資產(chǎn)模型，描述了所有資產(chǎn)在工業(yè)現(xiàn)場的邏輯結構，然后創(chuàng)建每個資產(chǎn)的模型。開發(fā)人員還可以根據(jù)用戶獨特的需要進行對象的建模。資產(chǎn)建模資產(chǎn)模型表示應用程序開發(fā)人員對資產(chǎn)信息的處理及存儲。應用程序開發(fā)人員使用資產(chǎn)服務API定義一致的資產(chǎn)模型和數(shù)據(jù)的分層結構。每一件物理設備是由資產(chǎn)實例表示的。資產(chǎn)可以任意被分類和選擇數(shù)量進行建模。數(shù)據(jù)服務數(shù)據(jù)服務是將資產(chǎn)數(shù)據(jù)導入LoongCloud云平臺保證應用程序的可用性。通過連接各種資源，獲取各類資產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過提供數(shù)據(jù)清理的過程，合并數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)源，并最終在適當類型的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中存儲數(shù)據(jù)。并提供應用程序接口，可以實現(xiàn)多種應用場景的使用，如移動端、PC端，以實現(xiàn)實時對資產(chǎn)數(shù)據(jù)進行了解掌握。接收通道接收通道是所有數(shù)據(jù)的入口點。它使到LoongCloud平臺通過各種方式，包括HTTP流為真實或接近真實的實時數(shù)據(jù)或為FTP接收數(shù)據(jù)實現(xiàn)更多的批處理。接收通道允許數(shù)據(jù)存儲處理之前處理，這使開發(fā)人員能夠做很多事情︰傳感器數(shù)據(jù)可以映射到標記;資產(chǎn)數(shù)據(jù)可以結合ERP數(shù)據(jù)可以用來評估其性能;對資產(chǎn)的財務折舊可以看成對復雜事件處理，以創(chuàng)建更高級別的業(yè)務事件的組合。處理發(fā)生后，開發(fā)人員可以按照應用程序的需求選擇最適合的數(shù)據(jù)存儲類型。目前LoongCloud平臺支持傳感器數(shù)據(jù)采取時間序列數(shù)據(jù)存儲，圖像數(shù)據(jù)采取二進制大型對象(BLOB)，其他的一切采取關系型數(shù)據(jù)庫。時間序列由于LoongCloud平臺專注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用，被帶入LoongCloud平臺大部分的分析數(shù)據(jù)是來自工業(yè)的資產(chǎn)的傳感器數(shù)據(jù)，如渦輪機的傳感器數(shù)據(jù)。時間序列服務提供完美的數(shù)據(jù)查詢高效存儲格式。源源不斷的信息流動來自于傳感器和需要進行時間分析的部分，每個流的到達時間可以保持更快索引以的查詢此存儲格式。時間序列服務還提供有效地獲取大量的基于可擴展的數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)的能力。時間序列能應對巨大數(shù)量業(yè)務挑戰(zhàn)、速度和各種大數(shù)據(jù)︰?時間序列數(shù)據(jù)的高效存儲?索引數(shù)據(jù)的快速檢索?高可用性?水平可伸縮性?毫秒數(shù)據(jù)點精度時間系列數(shù)據(jù)獲取時間系列數(shù)據(jù)集使用標簽，通常用于表示傳感器（例如，溫度傳感器）。標記包含一個標記名稱（傳感器）、一個時間戳（時間），一種衡量（值），和一個或多個屬性（鍵/值對）。使開發(fā)人員能夠取得原始數(shù)據(jù)流和時間序列中連續(xù)的把它映射到這些數(shù)據(jù)結構數(shù)據(jù)的存儲區(qū)。時間系列數(shù)據(jù)消費時間序列服務提供其他API用于查詢和聚合時間系列數(shù)據(jù)。通過該API，您可以︰?查詢時間序列數(shù)據(jù)指定標簽（如傳感器等）和一個時間窗口。?由屬性值篩選。?檢索標記、屬性值和時間序列數(shù)據(jù)庫中的屬性值。BLOB存儲二進制大數(shù)據(jù)對象(BLOB)存儲服務提供了一個高度可和橫向擴展存儲服務，它允許安全無限期存儲的字節(jié)數(shù)組為10GB。它還提供了對各種應用程序容器和層的高效檢索機制。您可以使用BLOB存儲和檢索小型和大型的任何文件類型中的數(shù)據(jù)量。關系數(shù)據(jù)庫(PostgreSQL)PostgreSQL是關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)強調(diào)可擴展性和標準遵從性。作為數(shù)據(jù)庫服務器，它的主要功能是安全地數(shù)據(jù)存儲，支持最佳做法和為允許檢索請求的其他軟件應用程序。它可以處理從小到大型的面向Internet的工作負載具有多個并發(fā)用戶的應用程序。分析服務LoongCloud平臺的真正強大的之處是它能夠分析數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建然后可以變成行動提供真正的業(yè)務成果的見解。該平臺主要是執(zhí)行兩種類型的數(shù)據(jù)分析︰業(yè)務分析和歷史數(shù)據(jù)分析。業(yè)務分析——數(shù)據(jù)實時分析——汽輪機、風電機組、燃氣輪機等。如果檢測到問題，瞬間可操作的資產(chǎn)，以防止損壞和優(yōu)化性能。歷史數(shù)據(jù)分析——收集和分析的歷史業(yè)務數(shù)據(jù)。從這一分析，就可以構建一個大型的預測模型，可以用來更有效地運作整個制造廠的設備。LoongCloud平臺提供科學數(shù)據(jù)分析功能，使操作和歷史分析之間的形成反饋。運營分析確保資產(chǎn)優(yōu)化，這些分析是在有效運作歷史分析的基礎上得以改善。在收集許多資產(chǎn)多年的數(shù)據(jù)，可以確定根據(jù)實際情況確定每項資產(chǎn)的閾值。在這種情況下，分析需要考慮高程可以創(chuàng)建，然后將部署到處理同樣定位資產(chǎn)在世界各地的端產(chǎn)品。LoongCloud平臺解析服務提供發(fā)展和商業(yè)運作中嵌入先進的分析框架。可以通過這一框架用于執(zhí)行管理情況的配置分析、抽象和可擴展的模塊。它也可以作為一個沙箱的分析測試。解析是分析的一個函數(shù)，可以使用直接或在業(yè)務流程一個步驟中。LoongCloud平臺分析服務目前支持分析Java、Matlab和Python的編寫，所有的一切都可以上傳到解析目錄運行。解析微服務下表提供解析服務摘要︰解析目錄服務分析Java、Matlab或者Python語言開發(fā)的程序可以發(fā)布到解析目錄，并且可以維護多個版本。開發(fā)者可以添加數(shù)據(jù)目錄條目，而解析分類解析可以指定在哪里放置的位置。因為分析可以瀏覽或搜索的結果，根據(jù)特定的分類法，這提高了檢索速度。目錄與交互的主要方式是通過其他API和用戶界面。關鍵的目錄功能是分析驗證，使開發(fā)人員能夠針對示例數(shù)據(jù)測試解析，同時為生產(chǎn)做好準備。此外，解析目錄服務使得部署更加容易。分析分類在解析目錄中承載的分析按其分類位置進行分類。這提供了分組相關的分析和幫助在解析檢索結構化的方法。解析目錄帶有預定義LoongCloud平臺包括分析默認分類?？梢酝ㄟ^API，預計所需的分類中，產(chǎn)品文檔將從哪里可以提供一個分類樣本下載的位置。分析業(yè)務流程運行時服務的目標是支持從目錄，分析彈性執(zhí)行，不論是個人還是作為業(yè)務流程的一部分。它是處理的分析或業(yè)務流程基于規(guī)則、計時器和事件調(diào)度的協(xié)調(diào)微服務的集合。每個分析執(zhí)行作為單獨的微服務;業(yè)務流程執(zhí)行微服務協(xié)調(diào)他們的工作。從分析目錄，不部署的第三方分析也可能策劃，提供業(yè)務流程執(zhí)行微服務可以與它們進行交互。用戶可以與允許業(yè)務流程以在BPMNXML中的目錄，以及第三方分析包括提述分析中定義配置微服務交互。解析的初始執(zhí)行或業(yè)務流程，純粹是為了驗證。以下測試，他們可以進入生產(chǎn)。業(yè)務流程是分析的一部分，以作為一個單一的單元運行。其分析工作業(yè)務流程BPMN文件中定義(XML文件符合BPMN2.0標準)。創(chuàng)建和協(xié)調(diào)業(yè)務分析和歷史分析的分析能力是LoongCloud平臺的關鍵區(qū)別。通過數(shù)據(jù)分析，決策可以變成真正的業(yè)務成果。LoongCloud開發(fā)Web平臺通過建立我們自己的工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應用，我們發(fā)現(xiàn)用戶獨特要求，需要我們的關注。我們還學會了這種情況下驅(qū)動的用戶體驗。我們致力于研發(fā)最佳實踐和快速開發(fā)高質(zhì)量工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序的技術。設計原則LoongCloud平臺用戶體驗技術的中心理論是基于內(nèi)容的設計。這種哲學，取決于每個用戶需要正確的在正確的時間和方式提交信息，達到支持高效率和有效互動的想法?？粗總€客戶類型，花些時間理解他們所執(zhí)行的工作流程，通過應用程序開發(fā)人員可以創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)模型，反映了現(xiàn)實世界的業(yè)務流程。LoongCloud平臺充分利用這些原則，并提供兩種方式來構建應用程序。LoongCloud組件啟用響應、基于瀏覽器的應用程序的發(fā)展。LoongCloud移動客戶端作為多個設備、操作系統(tǒng)的組成方式，支持LoongCloud卡片和脫機功能。LoongCloud設計系統(tǒng)LoongCloud設計系統(tǒng)提供一套全面的有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)的Web組件。應用程序開發(fā)的主要單位是'頁'通常由組成的相互作用的四個主要領域︰標題、導航欄、內(nèi)容區(qū)域和頁腳。用戶體驗平臺的基本原則之一是可組合設計和創(chuàng)作。一個頁面可以有若干個視圖，反過來可能有幾個"平臺"或分組的卡。視圖是上下文-意識到并作出反應。以智能的排版格式呈現(xiàn)內(nèi)容。"上下文"的頁面，其中從當前所選的資產(chǎn)或資產(chǎn)派生，用于枚舉視圖、卡片等。一張卡片是基本的構建基塊的任何視圖;它從UI組件創(chuàng)建，UI元素是自包含的并可以共享保存。組件是應用的生成為一個特定的功能程序的一部分。它是自包含的功能，從LoongCloud平臺設計系統(tǒng)使用的UI元素。UI元素是一種一致的視覺語言，用來表示項目，如按鈕，窗體域、下拉列表和其他編碼模式。組件和UI元素一起提供了一個非常有用的應用程序小部件，可以迅速組成應用程序中，并有助于保持外觀一致的庫。系統(tǒng)快速響應設計與在線的情況下，Web組件不需要連接，使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)人員創(chuàng)建直觀和易于使用的應用程序。LoongCloud移動性LoongCloud移動性是一個框架，簡化了關鍵任務、高性能的架構、網(wǎng)絡中斷情況下始終可用的移動應用程序。該系統(tǒng)為主要的移動設備，包括筆記本電腦、臺式機以及瀏覽器提供跨平臺支持。它有一個一致的外觀和感覺和一套豐富的響應的Web組件。LoongCloud移動性是支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運行的應用程序可以在各種環(huán)境運行。LoongCloud移動性，以最安全的方式提供服務并可能使移動設備的廣泛使用。LoongCloud體系結構基于一個遠程同步設備數(shù)據(jù)與企業(yè)數(shù)據(jù)，以及與LoongCloud端的移動多平臺，使用LoongCloud移動后端服務的分布式的持久性引擎。旨在支持標準云連接模式標準，為企業(yè)數(shù)據(jù)提供微服務集成。在客戶端，LoongCloud移動性是一個靈活和分層組件系統(tǒng)，提供可擴展的服務，支持高級應用程序，包括遠程工作流程分析。該體系結構旨在支持標準的Web組件，以及LoongCloud平臺設計系統(tǒng)，簡化了構建企業(yè)級移動應用程序的過程。系統(tǒng)支持豐富的本機的用戶體驗，同時保留簡單的基于Web的應用程序。LoongCloud平臺提供所有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)移動應用程序的能力,旨在在任何地方工作并保持與后端系統(tǒng)和其他設備數(shù)據(jù)同步。應用程序安全服務工業(yè)網(wǎng)絡的端到端安全要求是嚴格的。LoongCloud提供了應用程序安全服務，是構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序的關鍵。最重要的兩個是身份驗證和授權。用戶帳戶和身份驗證(UAA)服務UAA服務提供應用程序用戶進行身份驗證方法。應用程序開發(fā)人員在市場上可以綁定到UAA服務，然后使用SCIM和OAuth的行業(yè)標準來分別處理身份管理和身份驗證。這兩個功在一起提供基本登錄和注銷每個應用程序需要的支持。此外，UAA支持SAML（安全斷言標記語言），使用戶可以使用第三方身份程序登錄。例如，我們的許多工業(yè)客戶利用GE單一登錄(SSO)來訪問他