數(shù)字化云平臺助力供熱產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展

梁曉龍

（寧夏華電供熱有限公司）

1 概述

1.1 背景介紹

供熱系統(tǒng)工程是城市最普遍，最常用的公共市政重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其最主要的作用是通過利用熱水或者蒸汽作為熱量傳輸媒介，由一個或者多個熱源通過熱網(wǎng)向眾多消費者用戶提供生產(chǎn)和生活所必需的熱能。供熱系統(tǒng)是否正常運轉(zhuǎn)，關(guān)系著眾多居民冬季取暖、社會生活水平、社會滿意度和空氣質(zhì)量等各個方面。

我國的供熱方式隨著經(jīng)濟社會和工業(yè)技術(shù)的進步，居民取暖效率低的問題已經(jīng)得到了很大的改善和提高。從遠古的篝火取暖到火爐取暖，再從煙道取暖到鍋爐取暖，采暖方式處于不斷的變化和優(yōu)化之中。但是，目前我國現(xiàn)存的供熱系統(tǒng)普遍存在著供熱效率低、能源消耗高、空氣污染嚴(yán)重、信息化和智能化偏低等問題。在全球都提倡綠色能源和節(jié)能減排的大趨勢下，如何利用現(xiàn)代化的信息手段（例如云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等）優(yōu)化供熱產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，提高供熱產(chǎn)業(yè)供需雙方的信息化處理能力是亟需解決的問題。

1.2 供熱現(xiàn)狀

我國居民的供熱方式主要包含五類：散燒煤供暖、集中供暖、中央空調(diào)供暖、分戶掛式燃氣取暖以及電熱取暖。

供熱的三個基本要素是熱源、熱網(wǎng)和熱用戶。熱源是指通過各種手段將各種能源形態(tài)轉(zhuǎn)化為所需熱能的裝置。熱網(wǎng)是由熱源向熱用戶輸送和分派供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)。熱用戶是指供熱的終端使用方，熱用戶可以是家庭也可以是工商業(yè)企業(yè)或耗能建筑。具體的供熱流程如圖1所示。

其中，國內(nèi)區(qū)域集中供暖分布占比如圖2所示。

1.3 目的和意義

通過研究智能供熱與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等的結(jié)合點，提出一個云智能供熱平臺。云智能供熱平臺的應(yīng)用，將集中解決現(xiàn)有供熱體系存在的數(shù)據(jù)共享困難、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)存儲及備份困難，業(yè)務(wù)協(xié)同難實現(xiàn)的問題。要解決以上所述的難題，需要充分利用云計算平臺可以為多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、大數(shù)據(jù)平臺可以為海量數(shù)據(jù)提供存儲和分析的能力、人工智能通過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練出最優(yōu)模型，從而將大量人工重復(fù)工作交由計算機程序執(zhí)行的能力以及區(qū)塊鏈能夠在不可信的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用分布式共識機制實現(xiàn)多節(jié)點業(yè)務(wù)系統(tǒng)的能力，因此云智能供熱平臺是云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和人工智能完美結(jié)合的新型供熱網(wǎng)絡(luò)服務(wù)建設(shè)模型。

1.4 創(chuàng)新點

本文的主要創(chuàng)新點概括如下：

1）以集團公司的云平臺為基礎(chǔ)，提出了一個云智能供熱平臺，將云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和人工智能有機地整合為一個完整的解決方案。

2）通過區(qū)塊鏈的圖靈完備智能合約實現(xiàn)了供熱網(wǎng)絡(luò)多個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享及業(yè)務(wù)協(xié)同，解決了多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)存的數(shù)據(jù)孤島問題。

3）熱網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)采用微服務(wù)架構(gòu)，將業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的特定功能微服務(wù)化，解決了單體式應(yīng)用架構(gòu)調(diào)整困難的問題，從而使得供熱服務(wù)具備更強的靈活性和可擴展性。

2 研究內(nèi)容

2.1 云智能供熱平臺

2.1.1 總體架構(gòu)

云智能供熱平臺將充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)（大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等），針對現(xiàn)有供熱信息系統(tǒng)存在的諸多問題，設(shè)計一個通用的云智能供熱平臺，其總體架構(gòu)如圖3所示。

2.1.2 智能供熱云平臺

云平臺是整個智能供熱平臺可以提供高效、安全、便捷信息化服務(wù)的基礎(chǔ)，為大數(shù)據(jù)存儲和分析、人工智能節(jié)能增效、區(qū)塊鏈多業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享提供了底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

云平臺底層將通過使用集群的方式進行搭建，輔之以各種先進的虛擬化技術(shù)和容器技術(shù)，將平臺底層的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源進行二次構(gòu)建，從而形成統(tǒng)一的資源服務(wù)池，可以為集團公司的各個子系統(tǒng)和個人用戶提供服務(wù)。

在智能供熱的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和建議中，業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般都會包括經(jīng)營收費管理系統(tǒng)、客戶服務(wù)管理系統(tǒng)、地理信息管理系統(tǒng)、全網(wǎng)水力平衡分析系統(tǒng)、能耗統(tǒng)計和分析系統(tǒng)、運行調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能稽查系統(tǒng)以及設(shè)備設(shè)施管理系統(tǒng)。云計算能夠在上述9個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)運行中提供高可靠性、高可用性、高容錯性、低成本性等服務(wù)，具體內(nèi)容描述如下。

供熱網(wǎng)絡(luò)9個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲需要有硬件資源的支持，而云計算能夠為不同類型的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供統(tǒng)一、可靠、穩(wěn)定的服務(wù)。①9個子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理都需要有計算資源的支持，云平臺通過虛擬化技術(shù)、結(jié)合分布式計算、并行計算、高性能計算、網(wǎng)格計算、邊緣計算等手段，將云平臺多種異構(gòu)的計算設(shè)備虛擬化為一個統(tǒng)一的強大的計算資源池，為上層應(yīng)用的業(yè)務(wù)開展提供強大的計算能力。云平臺可以通過高效的方式管理加入分布式集群中的異構(gòu)松耦合源，并通過任務(wù)調(diào)度協(xié)調(diào)計算資源完成一項以前無法通過單臺計算機實現(xiàn)的計算任務(wù)。②同樣的，供熱網(wǎng)絡(luò)9個子系統(tǒng)運行需要有存儲資源的支持，尤其是地理信息管理系統(tǒng)，需要有大量的地理信息數(shù)據(jù)需要存儲。除此之外，9個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)需要處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，數(shù)據(jù)類型也分多種，有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等。因此，底層的存儲資源不僅需要提供關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的支持，同時需要提供非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，甚至圖形數(shù)據(jù)庫的支持。云平臺同樣利用業(yè)界先進的存儲虛擬化技術(shù)，解決了由于存儲設(shè)備的差異性導(dǎo)致無法高效進行存儲管理的困境。云計算存儲虛擬化將不同類型的存儲資源有機的整合為一個完整的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，完美地解決了異構(gòu)存儲系統(tǒng)存在的兼容性、擴展性、可靠性和容災(zāi)備份等核心問題。③整個供熱系統(tǒng)的正常運行不僅需要單獨的9個子系統(tǒng)能夠正常的進行業(yè)務(wù)處理，同時還要求不同的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間能夠進行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)協(xié)同，共同完成熱能產(chǎn)業(yè)在熱源、一次網(wǎng)、換熱站、二次網(wǎng)以及終端消費者服務(wù)流程。要實現(xiàn)上述的多個子系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，離不開云平臺網(wǎng)絡(luò)資源的支持。與計算和存儲類似，云平臺也將采用虛擬化技術(shù)，對底層的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備也進行虛擬化。云平臺將底層物理網(wǎng)絡(luò)抽象為統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，然后根據(jù)上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，將一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)劃分為統(tǒng)一管理和服務(wù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然在虛擬網(wǎng)絡(luò)的過程中，云平臺也將提供虛擬防火墻、虛擬負(fù)載均衡以及虛擬路由的功能。概括來說，云計算平臺在IAAS層利用虛擬化技術(shù)充分利用云計算集群的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源，為云平臺管理人員提供了高效、便捷的管理體驗，也為基于云平臺的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了可靠的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提高了云平臺的資源利用率。

隨著信息互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的最重要因素之一，黑客或攻擊者可以通過各種網(wǎng)絡(luò)攻擊手段（例如社會工程學(xué)、竊聽、網(wǎng)絡(luò)釣魚、DDOS攻擊、字典攻擊、中間人攻擊、DNS污染等）對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性造成巨大的威脅。云平臺弱化了多個子系統(tǒng)間的邊界，從而增加黑客攻擊系統(tǒng)的復(fù)雜度；云平臺可以為上層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的安全服務(wù)（例如拒絕服務(wù)攻擊、中間人攻擊、網(wǎng)絡(luò)嗅探、端口掃描、SQL注入以及跨站腳本攻擊等）；云平臺提供了統(tǒng)一的身份管理機制和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問控制機制限制不同級別用戶的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，從而可以滿足不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用需求；云平臺可以簡化用戶身份和訪問憑據(jù)管理（IAM），針對每個人都有一套完整的審計跟蹤功能，能夠滿足快速關(guān)閉用戶訪問云資源的能力；云平臺天然具有防ARP公司和MAC欺騙的功能，數(shù)據(jù)不會丟失從而可以更好地保護數(shù)據(jù)安全。在傳統(tǒng)的供熱網(wǎng)絡(luò)中，每個子系統(tǒng)都需要配備相應(yīng)的安全設(shè)備及服務(wù)，實施和運維成本很高，安全風(fēng)險反而居高不下。云智能供熱網(wǎng)絡(luò)的9個子系統(tǒng)都可以使用統(tǒng)一的身份管理和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問機制，以最低的經(jīng)濟成本和時間程度，最大程度地保護業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全。

2.1.3 智能供熱大數(shù)據(jù)平臺

智能供熱大數(shù)據(jù)平臺通過大數(shù)據(jù)的技術(shù)將供熱體系中的海量數(shù)據(jù)進行整合并且反饋應(yīng)用供熱服務(wù)領(lǐng)域，賦能供熱產(chǎn)業(yè)鏈上的所有參與方，因此智能供熱大數(shù)據(jù)是提高提升供熱服務(wù)的水平和效率的重要工具。智能供熱大數(shù)據(jù)是供熱信息化里程的新階段，是大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)在供熱領(lǐng)域的具體實踐，因此供熱大數(shù)據(jù)以供熱體系信息化為前提條件。隨著供熱體系信息化從縱向深耕走向橫向打通，智能供熱大數(shù)據(jù)的概念將會逐步的形成，并深入的應(yīng)用于供熱領(lǐng)域。

以智能供熱大數(shù)據(jù)平臺為技術(shù)載體，實現(xiàn)供熱數(shù)據(jù)全生命周期的管理應(yīng)用系統(tǒng)需要考慮以下所述的三個方面的內(nèi)容。

1）數(shù)據(jù)承載。供熱大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源十分豐富，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，除了包含9個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)使用和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之外，還有諸多互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等。智能供熱平臺通過底層云平臺的建設(shè)，加速整個供熱子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合，需要實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)海量數(shù)據(jù)的低成本存儲和高效訪問。

2）跨系統(tǒng)融合。隨著供熱系統(tǒng)橫向深耕的不斷拓展，不同的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)會相互的交叉、融合和共享，智能供熱平臺需要建立統(tǒng)一集中的供熱大數(shù)據(jù)共享平臺，有效打通各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，大幅度的縮減多個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的時間成本，大幅提高供熱服務(wù)能力。

3）決策科學(xué)化。集團可以通過統(tǒng)一的云平臺有效整合多個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析用戶需求和子系統(tǒng)的性能瓶頸，針對每個子系統(tǒng)進行資源優(yōu)化配置，解決供熱體系服務(wù)內(nèi)容單一、渠道堵塞和范圍狹窄的問題。

2.1.4 AI智能供熱

傳統(tǒng)面向消費者的客服系統(tǒng)，基本上每天都會處理同樣類型的問題，同一個問題可能會處理上百遍，客服人員面對千篇一律的問題，面對個別憤怒和不講理的用戶，難免脾氣不好，影響客戶服務(wù)水平。而人工智能從技術(shù)領(lǐng)域來看，主要應(yīng)用的領(lǐng)域包括了計算機視覺、語音識別、自然語言處理和機器學(xué)習(xí)等，而客服管理系統(tǒng)需要進行語音識別并進行業(yè)務(wù)處理，因此客戶服務(wù)管理系統(tǒng)與人工智能有深度融合的可能性。

基于人工智能的客戶服務(wù)管理系統(tǒng)能夠快速、有效處理用戶簡單的提問，通過人機交互解決大部分用戶關(guān)于供熱產(chǎn)品和服務(wù)的基礎(chǔ)問題。盡管自然語言處理在各類人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的成熟度不高，但是在客服領(lǐng)域卻得到了巨大的發(fā)展。傳統(tǒng)的人工客服普遍具有需要較高的培訓(xùn)成本，難以統(tǒng)一和衡量的服務(wù)效果以及人員流動性大的問題。基于大數(shù)據(jù)和人工智能的智能客服能夠快速有效解決用戶的提問，利用知識圖譜可以回答大量簡單并需要重復(fù)的問題，從而可以加快供熱服務(wù)的智能化。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有的客戶服務(wù)市場已經(jīng)有80%的客服機器人代替了人工客服，從而減少客服人員的使用，提升了客服的效率和效果，降低了客服成本，提高了用戶的滿意度。預(yù)計過不了多久，人工客服只會在一些非常特殊的領(lǐng)域應(yīng)用，大部分應(yīng)用場景中，智能客服將完全代替人工客服的工作。

智能客服可以7×24小時為用戶提供高效便捷的服務(wù)，大幅提升用戶咨詢的效率，并且能夠降低供熱服務(wù)企業(yè)的運營成本。因此未來的客戶服務(wù)管理系統(tǒng)中，智能客服將成為主流的解決方案，人工客服已經(jīng)從主流變成了輔助形式，甚至隨著人工智能技術(shù)的進步，未來將被完全代替。2.1.5 區(qū)塊鏈?zhǔn)街悄芄嵩跓峋W(wǎng)服務(wù)體系的9個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)中，如果每個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)都只在其所在的域中處理業(yè)務(wù)邏輯，那么整個供熱體系的服務(wù)都將無法運行，因此需要不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)共享。隨著集團公司要求按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范在云平臺建設(shè)統(tǒng)一建設(shè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這為區(qū)塊鏈實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了硬件基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈將在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享提供底層的基礎(chǔ)設(shè)施支撐。

區(qū)塊鏈?zhǔn)街悄芄狍w系將通過區(qū)塊鏈不可篡改的鏈路哈希機制、默克爾樹以及可插拔的共識機制，解決不同供熱業(yè)務(wù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性和易篡改的問題。通過區(qū)塊鏈的不可篡改和時間戳特性，為供熱系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)建立電子身份，從而可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效溯源和確責(zé)。同時，利用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提供的一體化智能合約技術(shù)，建立數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，徹底解決不同業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和一體化問題。

基于區(qū)塊鏈的供熱體系數(shù)據(jù)共享設(shè)計中，數(shù)據(jù)提供部門通過智能合約進行數(shù)據(jù)上鏈，然后數(shù)據(jù)需求部門在獲得授權(quán)后，對共享數(shù)據(jù)進行鏈上查詢，完成數(shù)據(jù)的共享請求。由于區(qū)塊鏈可以完全透明地記錄所有數(shù)據(jù)共享的全過程，監(jiān)管部門可以利用賬本數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的回溯共享數(shù)據(jù)的操作記錄，進而對歷史操作進行有效性研判，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的溯源和確責(zé)。區(qū)塊鏈?zhǔn)街悄芄岬年P(guān)鍵步驟包含以下三點。

1）數(shù)據(jù)上鏈。數(shù)據(jù)提供部門需要利用區(qū)塊鏈的智能合約，根據(jù)集團公司的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，將需要共享的數(shù)據(jù)上鏈，從而保證了共享數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和一體化。數(shù)據(jù)提供者在上鏈之前，需要和所有的業(yè)務(wù)利益相關(guān)方預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)共享的有效性原則，從而可以保證數(shù)據(jù)上鏈流程的標(biāo)準(zhǔn)化和有效性，從而最終完成數(shù)據(jù)上鏈。

2）數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)需求系統(tǒng)需要經(jīng)過嚴(yán)格的用戶授權(quán)機制實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的請求使用，需要通過應(yīng)用本地系統(tǒng)的存儲憑證，將授權(quán)信息上傳至授權(quán)信息鏈。數(shù)據(jù)需求系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)請求時，在鏈上進行鑒權(quán)交易，區(qū)塊鏈將根據(jù)公開的原則驗證節(jié)點的授權(quán)信息和請求數(shù)據(jù)，并自動實現(xiàn)業(yè)務(wù)的處理，從而完成數(shù)據(jù)的最終流轉(zhuǎn)。

3）數(shù)據(jù)溯源。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在供熱各個子系統(tǒng)中共享過程中，通過區(qū)塊鏈的不可篡改特性和時間戳特性，為數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的電子身份；監(jiān)管部門根據(jù)數(shù)據(jù)的電子身份，通過智能合約自動全程記錄數(shù)據(jù)使用過程并記錄，最終實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全程可信溯源。

2.2 建設(shè)成果

根據(jù)寧夏華電供熱有限公司智慧企業(yè)、智慧供熱的需求，結(jié)合寧夏華電供熱有限公司IT實際情況，經(jīng)過詳細調(diào)研和設(shè)計后，將公司數(shù)據(jù)中心分為四大區(qū)域：控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)、信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)、災(zāi)備區(qū)、公有云區(qū)。現(xiàn)已建成控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)、信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)。

2.2.1 控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)

控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)為高密區(qū)域，區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)可劃分為：工控系統(tǒng)、OPC系統(tǒng)、內(nèi)網(wǎng)電話系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、LED大屏顯示系統(tǒng)等。控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)通過單向光閘與信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)相連，網(wǎng)閘方向為從控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)到信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)單向傳輸。并通過專線與各營業(yè)廳相連，收集并管理各營業(yè)廳視頻監(jiān)控類設(shè)備和數(shù)據(jù)。同時，控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)與換熱站控制系統(tǒng)、各換熱站、APN視頻監(jiān)測系統(tǒng)和APN泄露監(jiān)測系統(tǒng)通過專線相連，主要承擔(dān)工控系統(tǒng)業(yè)務(wù)。

2.2.2 信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)

信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)是寧夏華電供熱有限公司的核心數(shù)據(jù)中心，按照功能可大體分為如下區(qū)域：桌面云系統(tǒng)（桌面云數(shù)據(jù)中心、辦公區(qū)、桌面云接入?yún)^(qū)、各營業(yè)廳、客服區(qū)、辦公區(qū)）、內(nèi)網(wǎng)核心數(shù)據(jù)中心（內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)1、內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)2、銀行接入?yún)^(qū)、仲裁系統(tǒng)）、運維管理系統(tǒng)（各區(qū)）、測試數(shù)據(jù)中心（測試區(qū)）、互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)（互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)）、無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，由3個大平臺對整個數(shù)據(jù)中心進行統(tǒng)一管理，分別是安全態(tài)勢感知平臺、終端防病毒平臺、云計算管理平臺。

2.2.3 災(zāi)備區(qū)

災(zāi)備區(qū)是對信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)中內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)1和內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)2的平臺級異地容災(zāi)，通過災(zāi)備區(qū)的建設(shè)，實現(xiàn)RTO分鐘級、RPO秒級應(yīng)用級容災(zāi)，當(dāng)信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)中的內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)1和內(nèi)網(wǎng)可用區(qū)2出現(xiàn)物理災(zāi)難或邏輯災(zāi)難不可用時，災(zāi)備區(qū)數(shù)據(jù)中心在被管理人員授權(quán)后可快速接管業(yè)務(wù)，保障數(shù)據(jù)安全性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。

2.2.4 公有云區(qū)

公有云區(qū)用于承載對于基礎(chǔ)資源彈性要求較高的創(chuàng)新應(yīng)用，如客戶服務(wù)業(yè)務(wù)、移動辦公業(yè)務(wù)等。通過信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)云計算管理平臺對公有云進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心私有云和公有云打通，為未來多集群混合云架構(gòu)打下基礎(chǔ)。

2.2.5 價值分析

2.2.5.1 項目規(guī)模及復(fù)雜程度分析

寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)是面向公司現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的一次整體升級和優(yōu)化，建設(shè)范圍包含了公司整體數(shù)據(jù)中心的控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)、信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)區(qū)、災(zāi)備區(qū)、以及公有云，建設(shè)內(nèi)容涵蓋了計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全、災(zāi)備、大數(shù)據(jù)，項目規(guī)模大，復(fù)雜度高。通過頂層設(shè)計到分步實施，系統(tǒng)性的實現(xiàn)了公司整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)從傳統(tǒng)模式往數(shù)字化模式轉(zhuǎn)型。

2.2.5.2 總體技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的先進分析

寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)秉承“技術(shù)引領(lǐng)，服務(wù)業(yè)務(wù)” 的理念，充分采用了當(dāng)今先進的IT基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)技術(shù)，包括了超融合技術(shù)、軟件定義數(shù)據(jù)中心技術(shù)、云計算技術(shù)、自動化運維技術(shù)、下一代災(zāi)備技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，使得整個數(shù)字化云平臺的技術(shù)先進性領(lǐng)先于集團對于智能供熱系統(tǒng)建設(shè)實施規(guī)范中對于IT基礎(chǔ)架構(gòu)的基本要求。

同時寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)的可研階段，也對國內(nèi)發(fā)電公司同行如華能、國電、大唐的數(shù)據(jù)中心建設(shè)進行了行業(yè)分析，汲取并優(yōu)化同行的建設(shè)經(jīng)驗和建設(shè)技術(shù)，保證寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)在行業(yè)內(nèi)也具備技術(shù)先進性。

2.2.5.3 已獲經(jīng)濟或社會效益分析

通過寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)，信息中心對于業(yè)務(wù)的交付部署，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的采購+支持模式的轉(zhuǎn)化為自助化服務(wù)模式，大大縮短了業(yè)務(wù)創(chuàng)新的周期，業(yè)務(wù)上線實現(xiàn)周期從以前的3個月～半年，提升至1～3天。

通過寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的煙沖式、無法共享的物理資源交付模式向資源池化、資源共享的交付模式轉(zhuǎn)型，極大地提高了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)資源的使用率。業(yè)務(wù)對于資源的利用率從以前10%以內(nèi)提升至70%以上，節(jié)省了不必要的采購成本。

通過寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)人工運維向自動化運維的基本轉(zhuǎn)型，通過自動化監(jiān)控告警分析、自助服務(wù)運營，進一步簡化現(xiàn)有繁瑣的IT運維工作。這樣釋放了IT人員投入的基礎(chǔ)運維精力，有更多時間以提升業(yè)務(wù)層面的能力，更好地服務(wù)業(yè)務(wù)。通過人員能力提升，從而提高了信息中心的人均效益。當(dāng)前信息中心運維工作量相比建設(shè)前減少50%以上。

通過寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)，完善了數(shù)據(jù)中心的災(zāi)備體系建設(shè)，提升了業(yè)務(wù)運行的連續(xù)性，為公司持續(xù)經(jīng)營業(yè)務(wù)，保障供熱服務(wù)對象體驗滿意度打下了堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)前云計算平臺的可靠性服務(wù)等級提升至99.99%。

2.2.5.4 推動電力科技進步的作用分析

隨著業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)模式向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，業(yè)務(wù)對于信息技術(shù)的要求越發(fā)明顯，兩者已不可分割。業(yè)務(wù)創(chuàng)新對IT基礎(chǔ)設(shè)施也提出更高的要求。除了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理類業(yè)務(wù)，還出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、客戶服務(wù)業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控、智能預(yù)警業(yè)務(wù)、移動辦公業(yè)務(wù)等，業(yè)務(wù)的多樣性就需要IT基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)施具備更靈活擴展性、更豐富的架構(gòu)支撐能力。通過寧夏華電供熱有限公司數(shù)字化云平臺建設(shè)，有效支撐了業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，保障了企業(yè)智能供熱系統(tǒng)的建設(shè)、落地和持續(xù)經(jīng)營及演進。

3 總結(jié)與展望

本文通過研究智能供熱與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等的結(jié)合點，提出一個云智能供熱平臺。該平臺以物理熱網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)為輸入，充分融合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和區(qū)塊鏈等新型信息化技術(shù)，以此為智能供熱管理人員和決策部門制定政策提供可信的數(shù)據(jù)支撐。云智能供熱平臺將云計算作為最底層的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者，結(jié)合大數(shù)據(jù)存儲及分析海量數(shù)據(jù)、人工智能通過模型節(jié)能增效、區(qū)塊鏈通過多方共識實現(xiàn)非可信多方進行數(shù)據(jù)共享及業(yè)務(wù)協(xié)同的優(yōu)勢，在保證供熱安全和滿足消費者供熱需求的前提條件下，提出了一個能夠完整閉環(huán)運行的全生命周期供熱管理平臺。該平臺與現(xiàn)有的供熱體系相比，信息化處理速度更快、能量消耗更低、熱能使用效率高、供熱產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)處理強，因此本文提出的云智能供熱平臺能夠成為智能供熱的示范性平臺。除此之外，本文提出的云智能供熱平臺能夠滿足未來供熱系統(tǒng)業(yè)務(wù)的橫向擴展的需要，從而使得平臺具備更好的擴展性和靈活性。未來考慮到云計算底層基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善和發(fā)展，云智能供熱平臺在設(shè)計的過程中采用模塊化、可插拔的設(shè)計機制，從而可以更好地適應(yīng)未來云計算技術(shù)的發(fā)展，更快滿足供熱體系智能化的需要。