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1.1 技术架构

1.1.1 技术架构总体蓝图

根据集团公司提出的建设“绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧”的世界一流能源供应商的目标，结合集团公司和XXXX公司数字化企业建设规划、基础设施建设现状和信息化建设领域存在的问题，按“搭平台、立标准、治数据、推应用、建队伍、构体系”的步骤进行基础设施技术架构和上层应用的建设。以物联网、云计算、大数据、人工智能、5G等先进技术为基础，建立以超融合云平台、容器云平台、大数据平台、AI分析平台、物联网平台为主体的工业互联网技术平台。在该技术平台之上建立统一的数据标准、技术标准和应用开发标准。以物联网平台和大数据平台为基础，完成对经营管理和生产数据的采集分析和计算，实现数据的充分共享。利用容器云平台、AI平台提供的快速开发和AI建模能力，快速构建各类管理信息系统和智慧化、智能化应用。

以工业互联网平台体系架构为基础，建立起从硬件基础设施管理、计算资源分配和调度、数据采集存储和计算、算法模型训练和应用、业务应用和移动应用开发、云安全体系为一体的信息技术支撑平台，为XXXX公司数字智慧化企业建设提供强有力的技术支撑。

XXXX公司工业互联网平台总体技术架构规划如下图所示：

XXXX公司信息技术支撑平台技术架构

平台采用私有云模式进行架构，云边协同模式进行部署。在XXXX公司本部建设中心云平台，中心云平台由IAAS云平台、PAAS云平台、SAAS应用集群、移动应用平台、物联网平台、大数据和AI服务平台等部分组成，构建为可扩展的开放式云操作系统，并通过专线网络实现与电厂侧边缘云平台互联，实现边缘和中心云平台的协同，基层单位用户可访问省公司各类SAAS应用。基层企业的边缘计算层由数据采集网关和计算服务器组成，可实现数据在生产现场的轻量级运算和实时分析，可缓解数据向中心云平台传输、存储和计算的压力。郎丰利整理制作。

中心云平台利用大数据平台对采集的数据进行集中存储，并可将数据以服务形式开放给AI平台和各类工业APP应用。AI平台以生产数据、经营数据、非结构化数据为基础建立各类机理模型和数据模型，这些模型以服务接口的形式提供给各类工业APP使用。对实时性要求较高的数据模型，AI平台可将这些模型下发至边缘侧计算服务器，边缘计算服务器可利用这些模型对边缘侧的现场数据进行实时处理。整理制作郎丰利。

XXXX公司中心云平台总体架构

IAAS层主要由硬件基础设施组成，包括存储、网络、虚拟化、安全设施等。PAAS层是核心，它既包含了工业PAAS平台的通用部分，如数据存储、容器化管理、开发运行支撑体系、数据中台和业务中台，也包含了工业模型和算法能力，具备将工业数据和工艺经验形成智能算法和AI模型的能力。SAAS层通过构建各类工业应用来解决XXXX公司各专业领域的各类业务需求。

在集控中心或基层企业部署边缘计算层，主要包括数据采集网关终端设备、边缘计算服务器或根据需要部署支持GPU运算能力的重边缘计算设备。数据采网关终端设备能够对数据进行预处理，缓存，并通过实时数据通道向平台传输数据，通过历史数据通道向平台追补断网恢复后的历史数据，中心云平台实现数据接收、数据存储、数据评价及数据治理，并能够将采集端数据预处理策略通过模型形式统一维护，并将其下发到数据采集终端设备上。

1.1.2 工业互联网平台规划

XXXX公司工业互联网平台从下往上，主要从以下几个层级进行建设。

1.1.2.1 边缘计算层

在靠近数据源头的一侧，如基层电厂设备侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，可产生更快的网络服务响应，满足XXXX公司在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端，可为云端计算提供访问边缘计算的历史数据。边缘计算架构包括边缘网关终端和边缘计算服务两层：

网关终端是负责与各类传感器、可编程逻辑控制器（PLC）、分散控制系统（DCS）等设备进行连接，进行数据采集、工业协议解析、执行轻量化边缘计算，主要完成收集原始数据并上报的功能。它能接受物联网平台的管理，根据物联设备管理平台下发的采集配置任务进行数据采集和上报，或执行数据转发任务。

边缘计算服务是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的计算服务，可就近提供边缘智能服务，满足数字化应用在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。边缘计算服务一方面可以充分发挥边缘设备的算力以减轻云端平台的数据处理和计算压力，另一方面可以利用边缘设备更加靠近现场的优势，第一时间响应和处理现场需求和变化，就近提供边缘智能服务。如：利用支持GPU运算能力的重型边缘计算服务器，处理实时数据、视频流数据等。

1.1.2.2 IAAS层

IAAS层是整个应用系统的基础，为上层各级应用提供了统一的公用基础设施架构。IAAS云平台底层对计算资源、存储资源、网络资源进行资源池化管理，提供高可用、高性能、可扩展的基础设施解决方案。通过将这些资源转化为了一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源，基于这些逻辑资源在单台物理服务器上构建了多个可以同时运行、相互隔离的虚拟执行环境，可实现更高的资源利用率，同时可满足应用更加灵活的资源动态分配需求，降低了运营成本，可更快速和灵活的响应业务系统的资源需求。

IAAS平台可依托XXXX公司现有超融合基础设施进行扩充构建，采用国产化硬件设施和软件平台进行建设，如国产CPU、国产服务器、国产操作系统以及国产数据库等，可达到自主可控的安全目标。

1.1.2.3 PAAS层

基于IAAS云化基础设施之上，按照云平台整体规划的需要，充分运用Docker、Kubernetes等先进技术手段建设PAAS平台，实现计算资源管理统一、应用容器化部署、研发测试持续集成、代码管理高效可靠等目标。并通过基础服务、基础组件、标准接口等形式为上层业务系统的开发提供统一的开发框架、部署环境和运行时环境，可满足业务系统快速开发、灵活扩展、动态调整的需求。为快速构建XXXX公司各类业务系统、数据应用、机理模型、算法模型、移动应用等提供统一的开发、测试、部署、运维、监控一体化的支撑体系。

PAAS平台主要由容器化平台、DevOps开发运维一体化体系、应用开发平台、移动应用平台、微服务体系、业务中台、工业大数据和数据建模分析平台、应用集成平台等核心部分组成。

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