智慧水電廠一體化平臺建設(shè)技術(shù)導則

1智慧水電廠一體化平臺建設(shè)技術(shù)導則GB/T40222-2021智GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安GB/T30976.1工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全GB/T30976.2工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全GB/T32400信息技術(shù)云GB/T20269信息安全技術(shù)信GB/T39264智能水電廠一體DL/T578水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基注：資源包括服務器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、軟件、應用和存儲設(shè)智能計算引擎、先進控制、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)水電廠狀態(tài)監(jiān)測及診斷預警、多系統(tǒng)聯(lián)動、智能控23.1.4智慧管理intelligentmana3.1.5信息管理網(wǎng)informationmanagementnet操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和3.1.7物聯(lián)網(wǎng)internetofthings(IoT)3.1.8云基礎(chǔ)實施cloudinfras務器（CPU、內(nèi)存等）、存儲組件（硬盤等）、網(wǎng)絡(luò)組件（路由器、防火墻、交換機、網(wǎng)絡(luò)鏈接和接口4縮略語API：應用程序編程接口（ApplicationProgrammingInterface）UI：用戶界面（UserInterface）BIM：建筑信息模型（BuildingInforAI：人工智能（ArtificialIntelligencIoT：物聯(lián)網(wǎng)（internetofthings）5.1單一功能原則：一個基礎(chǔ)功能只在一個微應用組件內(nèi)實現(xiàn)；5.2高可擴展性原則：底層至上層的應用組件均5.3統(tǒng)一性原則：基于水電廠的規(guī)范，實現(xiàn)業(yè)務流程統(tǒng)一、工作標準統(tǒng)一、作業(yè)規(guī)3性能要求安全要求性能要求安全要求智智能應用輔助決策類智能應用智慧水電輔助決策類智能應用智慧水電APP監(jiān)視類智能應用業(yè)務管理類智能應用公共組件公共組件統(tǒng)一權(quán)限支撐組件日志審計組件統(tǒng)一權(quán)限支撐組件日志審計組件可視化服務組件流程開發(fā)組件數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)計算支撐環(huán)境支撐環(huán)境軟件開發(fā)支撐環(huán)境軟件開發(fā)支撐環(huán)境數(shù)據(jù)中心支撐環(huán)境機器學習支撐環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施終端設(shè)備設(shè)施計算存儲設(shè)備智慧水電廠一體化云平臺整體架構(gòu)中，基礎(chǔ)設(shè)施提供網(wǎng)絡(luò)、IT和各類基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；計算存儲設(shè)備包括服務器、磁盤陣列及配套的資47.2.1嚴格遵守《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》的相關(guān)要求，采用架設(shè)隔離裝置和防火墻設(shè)備，構(gòu)建生7.3.1.2宜配置為集群或高可用模式，應具備高擴展性、兼容性，滿足未來系統(tǒng)擴展建設(shè)7.3.1.3應配置四塊網(wǎng)卡，至少包含兩塊千兆網(wǎng)卡。千兆網(wǎng)卡用于接入應用服務，另外兩塊網(wǎng)卡用于接7.3.2.3應配置為集群模式，應具備高擴展性、兼容性，滿足未來系統(tǒng)擴展建設(shè)7.3.2.4應配置四塊網(wǎng)卡，兩塊千兆網(wǎng)卡和兩張萬兆網(wǎng)卡。千兆網(wǎng)卡用于接入應用服務，萬兆網(wǎng)卡用于7.3.3.3應配置四塊網(wǎng)卡，兩塊千兆網(wǎng)卡和兩張萬兆網(wǎng)卡。千兆網(wǎng)卡用于接入應用服務，萬兆網(wǎng)卡用于慧水電一體化云平臺的支撐環(huán)境應包括數(shù)據(jù)中心支撐環(huán)境、軟件開a）應具備實時數(shù)據(jù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)、分布式數(shù)據(jù)的讀b）應具備生產(chǎn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)采集和智能大數(shù)據(jù)管控中心的多層級平臺支撐能力，生產(chǎn)現(xiàn)場實時數(shù)58.2.1.1應用軟件開發(fā)平臺應具備完整基于模塊化的Web應用架構(gòu)體系和相關(guān)標準規(guī)范，支持平臺各8.2.1.2應具備各應用間物理解耦能力，平臺自身的公共套件服務組件和基于平臺實現(xiàn)的業(yè)務系統(tǒng)功能8.2.1.3應具備通過依賴和服務引用進行模塊交互，用戶可以按照自身需求以配置方式控制模塊交互范8.2.1.4平臺應提供模塊的全生命周期管理。開發(fā)期，可對模塊進行動態(tài)更新和調(diào)試象、SpringBean對象等動態(tài)資源，還可以配置單獨的Servlet組件對象處理模塊內(nèi)的資源請求，8.2.2.2應提供圖形化的模型圖編輯器對業(yè)務實體、屬性8.2.2.3應提供業(yè)務對象模型建模與修改功能，支持開發(fā)人員前端快速生成前端和后8.2.2.4應提供模型驅(qū)動引擎，基于業(yè)務對象模型生成項目的后端代碼及配置文件，內(nèi)容包括：HBM能，在運行時提供業(yè)務對象模型元數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)校驗、通用8.2.3.1應用軟件開發(fā)平臺應支持微服務開發(fā)框架，能夠提供路由網(wǎng)關(guān)、注冊中心、服務監(jiān)控、配置中心等能力，平臺開發(fā)的微服務程序能夠穩(wěn)定運行在Spring8.2.3.2平臺應支持微服務項目的創(chuàng)建、打包、發(fā)布，支持基于數(shù)據(jù)庫表模型的快速微服務開發(fā)，支持微服務項目和前端展現(xiàn)項目的解耦，微服務項目和前端展現(xiàn)項目之間交互方式支持基于restful8.3.1.1應具備高可靠性、高穩(wěn)定性，對于特定模型的在線預估服務，在節(jié)點出現(xiàn)異常時不對系統(tǒng)服務68.3.2.1應具備分布式運算能力，包含SQL模型、Graph模型、高維度復雜模型以及場景的機器學習8.3.2.2應具備基于參數(shù)服務器架構(gòu)的計算能力、通信能力、存儲能8.3.2.4應具備實時線上數(shù)據(jù)處理能力，提供高性能實時標拼接、時序特征生成，支持分鐘級數(shù)據(jù)更新8.3.3.2應支持基于Web方式的本地文件（包括但不限于圖像、文本、語音、視頻等）上傳。文件傳8.3.3.3應支持查看任務狀態(tài)、運行指標（數(shù)據(jù)量、速度、臟數(shù)據(jù)、進度等指標）、運行日志、臟數(shù)據(jù)8.3.3.4應支持數(shù)據(jù)同步流量控制功能，實8.3.3.5應具備最常用、最有效的數(shù)據(jù)處理過程（包括但不限于包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)表的簡單及復雜拼接、數(shù)據(jù)表的分割和抽樣，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等）的8.3.3.6應滿足大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)挖掘樣本倉庫的可視化建模工具、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析探索、分布8.3.3.7應具備多應用、多實例的并發(fā)處理能力，同時具備隔離應用數(shù)據(jù)和程序的能力，能夠讓多個算9數(shù)據(jù)管理應構(gòu)建統(tǒng)一的端、邊、云的數(shù)據(jù)采集及管理體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、統(tǒng)一存儲、集中管理，有分析等的功能或組件，以滿足智慧水電一體化平臺建設(shè)的9.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是智慧水電一體化平臺建設(shè)的基礎(chǔ)，應滿足a）應具備多源異構(gòu)自適配采集、流程設(shè)計與采b）應支持采集條件自定義，通過函數(shù)、策略、調(diào)度等方式配置采集規(guī)則。e）應支持數(shù)據(jù)治理服務，適應多場景、多變化的業(yè)9.2數(shù)據(jù)存儲智慧水電一體化平臺建設(shè)中，數(shù)據(jù)存儲的有效性和穩(wěn)定性越顯重a）應支持實現(xiàn)貼源層數(shù)據(jù)、明細數(shù)據(jù)、輕度匯總數(shù)據(jù)和高度匯總數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一分區(qū)域7f）應提供全面的時序數(shù)據(jù)計算函數(shù)，支持降采樣、數(shù)據(jù)插值和聚合計算，滿足各種復雜的業(yè)務數(shù)9.3數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)計算包括離線數(shù)據(jù)計算和實時數(shù)據(jù)計算，應滿足a）應支持計算任務在集群多節(jié)點之間的分發(fā)、調(diào)度和管理，支持計算規(guī)?？蓴U展的c）應具備多節(jié)點主從機制來避免傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)容易出現(xiàn)的單d）應通過可視化技術(shù)實現(xiàn)對計算程序的資源配置、作業(yè)管理、任務分發(fā)、過程監(jiān)控、日志分9.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析通過不同的數(shù)據(jù)信息挖掘有用的數(shù)據(jù)，應滿a）應進行非空檢核、主鍵重復、非法代碼清洗、非法值清洗、數(shù)據(jù)格式核驗、記錄數(shù)據(jù)檢核。主要功能應具備臟數(shù)據(jù)處理、缺失值處理、錯誤數(shù)據(jù)b）應集成簡單數(shù)學運算、統(tǒng)計、快速傅里葉變換、平滑和濾波、基線和峰值分析等通用方法，提c）應集成分類、估計、預測、相關(guān)性分組或關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類、復雜數(shù)據(jù)類型挖掘的高級方法，使根據(jù)指標分類構(gòu)建標準指標體系模型，指標編碼即可根據(jù)e）應具備打通各系統(tǒng)間指標關(guān)系，支持跨系統(tǒng)指標調(diào)用和數(shù)f）宜構(gòu)建指標樹，從多個維度對各類指標進行分析和管理；利用大數(shù)據(jù)分析及相關(guān)機理知識，統(tǒng)10.3.1應提供可視化配置的流程管理組件，流程管理組件需遵循BPMN2.0標準，流程采用微服務架8等；流程任務跟蹤監(jiān)控：實時數(shù)據(jù)查詢、圖形化任務進展展能算法平臺，應涵蓋從圖像識別、大數(shù)據(jù)分析、機器學習等多種算法模型及常用的機器學習算綜合分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備、物料等生產(chǎn)信息應具備生產(chǎn)、安全、業(yè)務等統(tǒng)一管理的功能，促進水電管理規(guī)范化和智9管理、安全工器具管理、應急管理、人員安全管控設(shè)備（油、水、風系統(tǒng)）信息查詢，信通專業(yè)12.1.4應具備人機接口界面友好、操作方便、簡潔、靈活c）滿足磁盤存儲利用率≤85%。d）物理服務器CPU利用率≤70%。內(nèi)存利用率≤b）支持調(diào)度作業(yè)總數(shù)＞10000。a）應具備良好的可復用性，通過組件化設(shè)計，實現(xiàn)業(yè)務過程組件與業(yè)務流程的分離，實現(xiàn)業(yè)務過b）應具備高橫向擴展性，滿足業(yè)務數(shù)據(jù)量增大時的系統(tǒng)擴展要求，增加或減少物理資源時，原有d）應支持在不停機、不停服務情況下，進行線上單節(jié)點的磁盤a）應具備容錯處理機制，能夠?qū)Σ僮魅藛T的誤操作進行提示。并可以監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況，提高b）在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，應保證數(shù)據(jù)的完整性、可c）應滿足采用多種平臺容錯手段，在數(shù)據(jù)丟失的情況下，可利用備份的數(shù)據(jù)在較短時間內(nèi)進行恢d）應采用高可靠設(shè)計架構(gòu)，杜絕任何單點a）應具備高度的開源兼容性，具備跨版本、跨組件、不同數(shù)據(jù)格式、API、接口及程序的兼容機c）應具備操作系統(tǒng)的兼容性，支持Linux系列操作系統(tǒng)（64位）的主要發(fā)布版本，支持數(shù)據(jù)平d）應具備穩(wěn)定的接口標準兼容性，支持多種數(shù)據(jù)庫技術(shù)標準，支持與MPP數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)互通接f）應具備與當前統(tǒng)建平臺的通信，有獲取統(tǒng)建平臺數(shù)據(jù)的c）應保證系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)信息交換過程的安全。a）應支持一個物理集群中建立多個邏輯應用的要求，滿足用戶在同一物理資源池共享使用資源的12.2.1服務器、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備應至少具備標準業(yè)12.2.3服務器、網(wǎng)絡(luò)、安全類設(shè)備平均故障恢復時間12.2.7常規(guī)控制器所配置的CPU應有足夠的運算和I/O處理能力，在滿足實際要求的控制掃描速率a）大數(shù)據(jù)倉庫全量數(shù)據(jù)磁盤掃描速度單個節(jié)點≥b）大數(shù)據(jù)倉庫每節(jié)點寫速度≥250MB/s（3副本）。c）流處理采用微批處理方式，單節(jié)點吞吐量≥10萬a）應具備高橫向擴展性，滿足業(yè)務數(shù)據(jù)量增大時的系統(tǒng)擴展要求，增加或減少物理資源時，原有b）應具備操作系統(tǒng)的兼容性，支持Linux系列操作系統(tǒng)（64位）的主要發(fā)布版本，支持大數(shù)據(jù)c）流處理單節(jié)點吞吐量≥10萬條記錄/s。d）流處理的數(shù)據(jù)框架延遲≤2s。a）應具備高橫向擴展性，滿足業(yè)務數(shù)據(jù)量增大時的系統(tǒng)擴展要求，增加或減少物理資源時，原有b）應具備操作系統(tǒng)的兼容性，支持Linux系列操作系統(tǒng)（64位）的主要發(fā)布版本，支持大數(shù)據(jù)a）需要對接入用戶和接入設(shè)備進行安全防護。對于接入用戶，應通過SSLVNP/IPSECVPN/POTRAL等手段對用戶身份進行辨識確認，并分配訪問權(quán)限；對于接入設(shè)備，需要理程序等手段對用戶使用的接入設(shè)備進行安全判斷，以c）虛擬化系統(tǒng)是計算資源必不可少的部分，應考慮在虛擬邏輯隔離、平臺間數(shù)據(jù)傳輸需通過電力專用橫向單向安全隔離裝13