智慧水电厂一体化平台建设技术导则

1智慧水电厂一体化平台建设技术导则GB/T40222-2021智GB/T22239信息安全技术网络安GB/T30976.1工业控制系统信息安全GB/T30976.2工业控制系统信息安全GB/T32400信息技术云GB/T20269信息安全技术信GB/T39264智能水电厂一体DL/T578水电厂计算机监控系统基注：资源包括服务器、操作系统、网络、软件、应用和存储设智能计算引擎、先进控制、人工智能等技术，实现水电厂状态监测及诊断预警、多系统联动、智能控23.1.4智慧管理intelligentmana3.1.5信息管理网informationmanagementnet操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和3.1.7物联网internetofthings(IoT)3.1.8云基础实施cloudinfras务器（CPU、内存等）、存储组件（硬盘等）、网络组件（路由器、防火墙、交换机、网络链接和接口4缩略语API：应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）UI：用户界面（UserInterface）BIM：建筑信息模型（BuildingInforAI：人工智能（ArtificialIntelligencIoT：物联网（internetofthings）5.1单一功能原则：一个基础功能只在一个微应用组件内实现；5.2高可扩展性原则：底层至上层的应用组件均5.3统一性原则：基于水电厂的规范，实现业务流程统一、工作标准统一、作业规3性能要求安全要求性能要求安全要求智智能应用辅助决策类智能应用智慧水电辅助决策类智能应用智慧水电APP监视类智能应用业务管理类智能应用公共组件公共组件统一权限支撑组件日志审计组件统一权限支撑组件日志审计组件可视化服务组件流程开发组件数据管理数据存储数据分析数据存储数据分析数据采集数据计算支撑环境支撑环境软件开发支撑环境软件开发支撑环境数据中心支撑环境机器学习支撑环境基础设施基础设施网络基础设施网络基础设施终端设备设施计算存储设备智慧水电厂一体化云平台整体架构中，基础设施提供网络、IT和各类基础的网络系统；计算存储设备包括服务器、磁盘阵列及配套的资47.2.1严格遵守《电力监控系统安全防护规定》的相关要求，采用架设隔离装置和防火墙设备，构建生7.3.1.2宜配置为集群或高可用模式，应具备高扩展性、兼容性，满足未来系统扩展建设7.3.1.3应配置四块网卡，至少包含两块千兆网卡。千兆网卡用于接入应用服务，另外两块网卡用于接7.3.2.3应配置为集群模式，应具备高扩展性、兼容性，满足未来系统扩展建设7.3.2.4应配置四块网卡，两块千兆网卡和两张万兆网卡。千兆网卡用于接入应用服务，万兆网卡用于7.3.3.3应配置四块网卡，两块千兆网卡和两张万兆网卡。千兆网卡用于接入应用服务，万兆网卡用于慧水电一体化云平台的支撑环境应包括数据中心支撑环境、软件开a）应具备实时数据、关系型数据、分布式数据的读b）应具备生产现场实时数据采集和智能大数据管控中心的多层级平台支撑能力，生产现场实时数58.2.1.1应用软件开发平台应具备完整基于模块化的Web应用架构体系和相关标准规范，支持平台各8.2.1.2应具备各应用间物理解耦能力，平台自身的公共套件服务组件和基于平台实现的业务系统功能8.2.1.3应具备通过依赖和服务引用进行模块交互，用户可以按照自身需求以配置方式控制模块交互范8.2.1.4平台应提供模块的全生命周期管理。开发期，可对模块进行动态更新和调试象、SpringBean对象等动态资源，还可以配置单独的Servlet组件对象处理模块内的资源请求，8.2.2.2应提供图形化的模型图编辑器对业务实体、属性8.2.2.3应提供业务对象模型建模与修改功能，支持开发人员前端快速生成前端和后8.2.2.4应提供模型驱动引擎，基于业务对象模型生成项目的后端代码及配置文件，内容包括：HBM能，在运行时提供业务对象模型元数据访问、数据校验、通用8.2.3.1应用软件开发平台应支持微服务开发框架，能够提供路由网关、注册中心、服务监控、配置中心等能力，平台开发的微服务程序能够稳定运行在Spring8.2.3.2平台应支持微服务项目的创建、打包、发布，支持基于数据库表模型的快速微服务开发，支持微服务项目和前端展现项目的解耦，微服务项目和前端展现项目之间交互方式支持基于restful8.3.1.1应具备高可靠性、高稳定性，对于特定模型的在线预估服务，在节点出现异常时不对系统服务68.3.2.1应具备分布式运算能力，包含SQL模型、Graph模型、高维度复杂模型以及场景的机器学习8.3.2.2应具备基于参数服务器架构的计算能力、通信能力、存储能8.3.2.4应具备实时线上数据处理能力，提供高性能实时标拼接、时序特征生成，支持分钟级数据更新8.3.3.2应支持基于Web方式的本地文件（包括但不限于图像、文本、语音、视频等）上传。文件传8.3.3.3应支持查看任务状态、运行指标（数据量、速度、脏数据、进度等指标）、运行日志、脏数据8.3.3.4应支持数据同步流量控制功能，实8.3.3.5应具备最常用、最有效的数据处理过程（包括但不限于包括数据格式转换，数据表的简单及复杂拼接、数据表的分割和抽样，以及数据统计分析等）的8.3.3.6应满足大数据环境下的数据挖掘样本仓库的可视化建模工具、数据查询、数据分析探索、分布8.3.3.7应具备多应用、多实例的并发处理能力，同时具备隔离应用数据和程序的能力，能够让多个算9数据管理应构建统一的端、边、云的数据采集及管理体系，实现数据统一采集、统一存储、集中管理，有分析等的功能或组件，以满足智慧水电一体化平台建设的9.1数据采集数据采集是智慧水电一体化平台建设的基础，应满足a）应具备多源异构自适配采集、流程设计与采b）应支持采集条件自定义，通过函数、策略、调度等方式配置采集规则。e）应支持数据治理服务，适应多场景、多变化的业9.2数据存储智慧水电一体化平台建设中，数据存储的有效性和稳定性越显重a）应支持实现贴源层数据、明细数据、轻度汇总数据和高度汇总数据的集中统一分区域7f）应提供全面的时序数据计算函数，支持降采样、数据插值和聚合计算，满足各种复杂的业务数9.3数据计算数据计算包括离线数据计算和实时数据计算，应满足a）应支持计算任务在集群多节点之间的分发、调度和管理，支持计算规模可扩展的c）应具备多节点主从机制来避免传统调度系统容易出现的单d）应通过可视化技术实现对计算程序的资源配置、作业管理、任务分发、过程监控、日志分9.4数据分析数据分析通过不同的数据信息挖掘有用的数据，应满a）应进行非空检核、主键重复、非法代码清洗、非法值清洗、数据格式核验、记录数据检核。主要功能应具备脏数据处理、缺失值处理、错误数据b）应集成简单数学运算、统计、快速傅里叶变换、平滑和滤波、基线和峰值分析等通用方法，提c）应集成分类、估计、预测、相关性分组或关联规则、聚类、复杂数据类型挖掘的高级方法，使根据指标分类构建标准指标体系模型，指标编码即可根据e）应具备打通各系统间指标关系，支持跨系统指标调用和数f）宜构建指标树，从多个维度对各类指标进行分析和管理；利用大数据分析及相关机理知识，统10.3.1应提供可视化配置的流程管理组件，流程管理组件需遵循BPMN2.0标准，流程采用微服务架8等；流程任务跟踪监控：实时数据查询、图形化任务进展展能算法平台，应涵盖从图像识别、大数据分析、机器学习等多种算法模型及常用的机器学习算综合分析数据，实现对设备、物料等生产信息应具备生产、安全、业务等统一管理的功能，促进水电管理规范化和智9管理、安全工器具管理、应急管理、人员安全管控设备（油、水、风系统）信息查询，信通专业12.1.4应具备人机接口界面友好、操作方便、简洁、灵活c）满足磁盘存储利用率≤85%。d）物理服务器CPU利用率≤70%。内存利用率≤b）支持调度作业总数＞10000。a）应具备良好的可复用性，通过组件化设计，实现业务过程组件与业务流程的分离，实现业务过b）应具备高横向扩展性，满足业务数据量增大时的系统扩展要求，增加或减少物理资源时，原有d）应支持在不停机、不停服务情况下，进行线上单节点的磁盘a）应具备容错处理机制，能够对操作人员的误操作进行提示。并可以监控系统的运行情况，提高b）在系统出现问题时，应保证数据的完整性、可c）应满足采用多种平台容错手段，在数据丢失的情况下，可利用备份的数据在较短时间内进行恢d）应采用高可靠设计架构，杜绝任何单点a）应具备高度的开源兼容性，具备跨版本、跨组件、不同数据格式、API、接口及程序的兼容机c）应具备操作系统的兼容性，支持Linux系列操作系统（64位）的主要发布版本，支持数据平d）应具备稳定的接口标准兼容性，支持多种数据库技术标准，支持与MPP数据库的数据互通接f）应具备与当前统建平台的通信，有获取统建平台数据的c）应保证系统与其他相关系统信息交换过程的安全。a）应支持一个物理集群中建立多个逻辑应用的要求，满足用户在同一物理资源池共享使用资源的12.2.1服务器、网络及安全设备应至少具备标准业12.2.3服务器、网络、安全类设备平均故障恢复时间12.2.7常规控制器所配置的CPU应有足够的运算和I/O处理能力，在满足实际要求的控制扫描速率a）大数据仓库全量数据磁盘扫描速度单个节点≥b）大数据仓库每节点写速度≥250MB/s（3副本）。c）流处理采用微批处理方式，单节点吞吐量≥10万a）应具备高横向扩展性，满足业务数据量增大时的系统扩展要求，增加或减少物理资源时，原有b）应具备操作系统的兼容性，支持Linux系列操作系统（64位）的主要发布版本，支持大数据c）流处理单节点吞吐量≥10万条记录/s。d）流处理的数据框架延迟≤2s。a）应具备高横向扩展性，满足业务数据量增大时的系统扩展要求，增加或减少物理资源时，原有b）应具备操作系统的兼容性，支持Linux系列操作系统（64位）的主要发布版本，支持大数据a）需要对接入用户和接入设备进行安全防护。对于接入用户，应通过SSLVNP/IPSECVPN/POTRAL等手段对用户身份进行辨识确认，并分配访问权限；对于接入设备，需要理程序等手段对用户使用的接入设备进行安全判断，以c）虚拟化系统是计算资源必不可少的部分，应考虑在虚拟逻辑隔离、平台间数据传输需通过电力专用横向单向安全隔离装13