区域级发电企业运维系统及运维方法与流程

1.本发明涉及企业运维技术领域，具体地涉及一种区域级发电企业运维系统及一种区域级发电企业运维方法。


背景技术：

2.当前我国在电力生产与信息化管理方面，尤其在区域级发电企业，缺乏一体化管理调度手段，管控协同难度大，且各信息系统之间未实现有效衔接和高效联动，不能满足区域发电公司一体化运营、专业化管理的管控思路。因为区域级发电企业，对应涉及的业务范围更广，下属部门和机构特别多，存在多种管理子系统，想要实现这些子系统的数据整合和处理，又会因为权限、格式和类型差异导致数据采集不全面和不准确的问题。针对现有方案存在的区域级发电企业无法实现一体化运维管理的问题，需要创造一种新的区域级发电企业运维方案。


技术实现要素：

3.本发明实施方式的目的是提供一种区域级发电企业运维系统及运维方法，以至少解决现有方案存在的区域级发电企业无法实现一体化运维管理的问题。
4.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种区域级发电企业运维系统，所述系统包括：生产指挥单元，用于融合构建各业务板块的管理系统，并基于各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；生产调度单元，用于基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，在判断存在异常运行状态时执行运行参数调整；安全监管单元，用于在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；应急单元，用于在判断存在异常运行状态时执行预设应急方案。
5.可选的，所述生产指挥单元还用于将实时工况模拟结果进行动态化展示，包括：动画模拟分析、智能图形图表和重点场景漫游。
6.可选的，所述各业务板块的运行数据包括：电量信息、设备状态信息、污染物排放信息和发电生产过程信息中的一种或多种。
7.可选的，所述在存在异常运行状态时执行运行参数调整，包括：判断所述异常数据是否在可调范围内；若是，则基于预设标准参数进行对应异常参数修正；若否，则判定设备故障，输出报警信息。
8.可选的，所述关键业务包括：重点设备业务、高风险作业、环保排放环境监测中的一种或多种。
9.可选的，所述生产指挥单元还用于进行各业务板块的运行数据采集；所述运行数据包括结构化数据、实时数据和非结构化视频类数据，通过以下方式接入：结构化数据接入来源于区域级发电企业运营系统，采用restful api接口方式接入；实时数据基于云端平台接入，采用kafka消息队列方式接入；非结构化视频类数据集团视频系统接入。
10.可选的，所述生产指挥单元以k8s集群结合docker应用容器引擎作为处理核心，内
置多种组件，包括：pring cloud微服务框架、flink流处理组件、kafka高吞吐量的分布式发布订阅消息流处理组件、redis nosql数据库存储组件、mysql结构化存储组件、elasticsearch非结构化数据存储组件。
11.可选的，所述系统还包括数据交互单元，所述数据交互单元用于：执行所述生产指挥单元、所述生产调度单元、所述安全监管单元和所述应急单元之间的数据交互；执行所述区域级发电企业运维系统与对应企业的其他管理系统之间的数据交互；所述数据交互单元提供api服务接口，以restful或socket或mq消息队列对外提供数据。
12.本发明第二方面提供一种区域级发电企业运维方法，所述方法基于上述的区域级发电企业运维系统实现，所述方法包括：采集各业务板块的运行数据，并基于所述各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，并在判断存在异常运行状态时执行运行参数调整；在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；在判断存在异常运行状态时执行预设应急方案。
13.另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的区域级发电企业运维方法。
14.通过上述技术方案，本发明方案设置生产指挥单元、生产调度单元、安全监管单元和应急单元，全面采集各业务模块的实时运行数据，然后基于生产指挥单元的数据处理功能进行实时工况模拟，以便于基于该模拟的工况执行后续对应的监管、调整和应急操作，实现了区域级发电企业的一体化运维管理。
15.本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
17.图1是本发明一种实施方式提供的区域级发电企业运维系统的系统结构图；
18.图2是本发明一种实施方式提供的区域级发电企业运维方法的步骤流程图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
20.当前我国在电力生产与信息化管理方面，尤其在区域级发电企业，缺乏一体化管理调度手段，管控协同难度大，且各信息系统之间未实现有效衔接和高效联动，不能满足区域发电公司一体化运营、专业化管理的管控思路。因为区域级发电企业，对应涉及的业务范围更广，下属部门和机构特别多，存在多种管理子系统，想要实现这些子系统的数据整合和处理，又会因为权限、格式和类型差异导致数据采集不全面和不准确的问题。针对现有方案存在的区域级发电企业无法实现一体化运维管理的问题，本发明方案提出了一种区域级发电企业运维系统，本发明方案设置生产指挥单元、生产调度单元、安全监管单元和应急单元，全面采集各业务模块的实时运行数据，然后基于生产指挥单元的数据处理功能进行实时工况模拟，以便于基于该模拟的工况执行后续对应的监管、调整和应急操作，实现了区域
级发电企业的一体化运维管理。
21.图1是本发明一种实施方式提供的区域级发电企业运维系统的系统结构图。如图1所示，本发明实施方式提供一种区域级发电企业运维系统，所述系统包括：生产指挥单元，用于融合构建各业务板块的管理系统，并基于各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；生产调度单元，用于基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，并在存在异常运行状态时执行运行参数调整；安全监管单元，用于在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；应急单元，用于存在异常运行状态时执行预设应急方案。
22.在本发明实施例中，生产指挥单元用于将业务应用数据高度融合，通过超高分辨率同步渲染、动画模拟分析、智能图形图表、重点场景漫游等功能，服务区域公司多维度的高效协同管理需求，提高协同作战效率，辅助决策部署，实现产业协同运营调度的整体价值提升。按照应用功能划分，分为生产运营、新能源运行监视、集团领导参观展示、同行参观展示、综合应急场景切换控制等内容。
23.在一种可能的实施方式种，主要功能有火电生产运营，面向生产指挥中心值守人员，围绕资产、生产两条主线，通过资产规模、生产指标、运行状态等几大类关键指标，反映出区域公司生产运行整体情况，并通过从区域公司到厂(场)站的穿透，实现多层次多维度的可视化展示。展示的数据指标主要为：电厂数量、装机规模、机组台数、机组运行状态以及当前运行装机容量等。新能源生产运营：依托新能源区域集控系统的实时数据，在实现实时数据与管理数据相融合的分析展示，聚焦新能源生产管理、设备管理业务，对新能源风电场、光伏电站的实时负荷、发电量完成情况、弃风/光情况、设备状态等数据进行展示。
24.优选的，所述生产指挥单元还用于将实时工况模拟结果进行动态化展示，包括：动画模拟分析、智能图形图表和重点场景漫游。
25.在本发明实施例中，通过移动控制终端、控制电脑实现一键操作、多台工作站同步切换。基本控制流程是操作命令通过控制软件将指令发送到大屏调度控制中心，由拼接控制器根据指令，分发到相应的客户端上，各客户端主机根据自己收到的指令做出响应，生成相应的展示画面或做出相应的动作。
26.优选的，所述各业务板块的运行数据包括：电量信息、设备状态信息、污染物排放信息和发电生产过程信息中的一种或多种。
27.在本发明实施例中，对海量信息进行有效组织和管理。提供电量信息、设备状态信息、污染物排放信息、发电生产过程信息等数据服务与管理。增强海量数据处理能力，为生产运行监视、状态评估、故障告警、发电生产调度指挥等业务应用提供信息化支撑服务。生产调度单元实现区域内火电、风电、光伏生产指标的分析与展现，主要包括负荷、发电量、发电量完成情况、燃料库存等指标。形成标准化生产调度日报设计，实现调度日报填报功能，满足生产指挥中心值班人员对日常生产情况的监控、分析、跟踪需求。
28.优选的，所述并在存在异常运行状态时执行运行参数调整，包括：判断所述异常数据是否在可调范围内；若是，则基于预设标准参数进行对应异常参数修正；若否，则判定设备故障，输出报警信息。
29.优选的，所述关键业务包括：重点设备业务、高风险作业、环保排放环境监测中的一种或多种。
30.进一步的，对于安全监管单元，对生产现场的主要设备、高风险作业、环保排放环境监测进行集中监管。重点区域及高风险作业监控，实现火电厂、新能源场站主要设备、值班室、高风险作业等重点区域的视频监控的便捷接入，支持视频设备的选取和视频轮巡等模式。全过程掌握现场生产过程，监控生产现场高风险作业情况，系统针对非停、故障和通讯中断情况进行报警，提升快速处置机组非停的能力，保障电厂安全稳定生产。
31.进一步的，污染物排放监管，对大气温度、大气压力、湿度、温室气体，污染物排放浓度、总量、流量等环境数据的归集、计算分析与展示，实现环保排放、环境监测数据的实时在线监测，对重要的环境报警信息进行展示提醒。
32.优选的，应急单元用于实现应急响应、应急处置、应急指挥场景支撑，完成应急值守、信息接报、协调指挥、研判分析、应急预案、应急资源等功能，构建快速响应、全面感知、资源全域支撑、辅助决策和科学处置的应急指挥体系，提高安全生产事故预防和应急处置能力。具体的：
33.1)应急值守：实现应急值守，确保指令畅通、信息及时报告，构建24小时应急值守预警机制，提高区域公司应急值守的规范化、智能化。
34.2)信息接报：实现应急指挥处置流程化、标准化、规范化信息接报，有效提高对安全生产事故信息的接报及处理能力。
35.3)协调指挥：分块展示应急事件发生单位基本资料及相关负责人联系方式、应急预案、最新事件进展、气象、应急救援资源等信息，针对电力产业有不同的协调指挥内容。
36.4)研判分析：通过定位事件位置，展示事故详情，满足区域公司处理重大安全事故，实现研判分析功能，对周边资源需求分析了解资源情况。
37.5)应急资源：实现各单位对应急资源的管理，提高应急资源的管理调度能力。
38.6)应急预案：实现对应急预案的维护，包括综合预案、专项预案和现场处置方案及应急处置卡的信息管理。
39.优选的，所述生产指挥单元进行各业务板块的运行数据采集时，包括：结构化数据接入来源于区域级发电企业运营系统，采用restful api接口方式接入；实时数据基于云端平台接入，采用kafka消息队列方式接入；非结构化视频类数据集团视频系统接入。
40.在本发明实施例中，将整个系统分为基础设施层、技术支撑层、服务层、应用层和展示层。
41.进一步的，基础设施层使用云管理平台，采用云计算、虚拟化技术，将系统所依赖的it基础设施(计算、存储、网络、安全等)资源进行标准化、统一化处理，降低开发成本。
42.进一步的，技术支撑层通过平台底座提供基础技术支撑能力，通过数据湖实现多源数据的存储，并通过数据中台提供相关的业务数据服务。
43.进一步的，服务层遵循微服务、高内聚，低耦合、devops等的设计思想实现，提供上层应用所需的常用的功能、数据封装成通用的接口和服务，供上层应用使用和外部系统调用；引入系统监控和告警机制，防范系统故障的发生，降低故障出现的响应时间；采用devops的思想，加快系统的迭代开发，保证功能实现的正确性，降低出错和返工的风险。
44.进一步的，应用层覆盖生产指挥模块、生产调度模块、安全监管模块、综合应急模块，为公司生产指挥提供业务支撑。
45.进一步的，展示层，系统的业务应用功能通过pc端web浏览器、h5等方式为用户提
供适配性的服务。大屏可视化展示支持多种数据库、文件、接口等多种形式的数据源，支持实时视频源的接入，通过核心引擎对数据、网页、gis和视频进行统一接入、统一处理和统一管理。平台提供便捷的配置工具，可实现场景的配置和数据指标的管理。
46.具体的，结构化数据接入来源于区域级电力公司一体化运营管控系统，主要采用restful api接口方式接入；实时数据，支持从云端平台接入，且包含电厂的数据采集和接入实施，主要采用kafka等消息队列方式接入；非结构化视频类数据，从集团视频系统接入，接入方式遵循集团视频系统接入要求。
47.优选的，所述生产指挥单元以k8s集群结合docker应用容器引擎作为处理核心，内置多种组件，包括：pring cloud微服务框架、flink流处理组件、kafka高吞吐量的分布式发布订阅消息流处理组件、redis nosql数据库存储组件、mysql结构化存储组件、elasticsearch非结构化数据存储组件。
48.优选的，所述系统还包括：数据交互单元，用于执行所述生产指挥单元、所述生产调度单元、所述安全监管单元和所述应急单元之间的数据交互；以及用于所述区域级发电企业运维系统与对应企业的其他管理系统之间的数据交互；所述数据交互单元提供api服务接口，以restful或socket或mq消息队列对外提供数据。
49.优选的，进行动态展示时，复杂ui建模采用ventuz/raydata，图表部分采用datav+unity，展示基于vue+百度echarts框架。
50.优选的，为了保护数据安全，本发明方案基于数据湖进行数据处理和存储，数据湖通过应用管理的功能限定数据只能被某个应用或服务调用，防止被其他应用或服务调用。数据接口采用安全设计，通过token进行身份验证，通过签名防止传入参数被修改，通过时间戳防止暴力请求。数据在传输过程中采用https的传输方式，即使传输过程中被截获也是加密的数据。缓存到本地的数据采用非对称加密算法进行处理，通过公钥加密后再存储，使用数据时通过私钥进行解密。
51.图2是本发明一种实施方式提供的区域级发电企业运维方法的方法流程图。如图2所示，本发明实施方式提供一种区域级发电企业运维方法，所述方法包括：
52.步骤s10：各业务板块的运行数据，并基于所述各业务板块的运行数据进行实时工况模拟。
53.步骤s20：基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，并在存在异常运行状态时执行运行参数调整。
54.步骤s30：在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务。
55.步骤s40：存在异常运行状态时执行预设应急方案。
56.本发明实施方式还提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的区域级发电企业运维方法。
57.本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
58.以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
59.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

技术特征：
1.一种区域级发电企业运维系统，其特征在于，所述系统包括：生产指挥单元，用于融合构建各业务板块的管理系统，并基于各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；生产调度单元，用于基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，在判断存在异常运行状态时执行运行参数调整；安全监管单元，用于在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；应急单元，用于在判断存在异常运行状态时执行预设应急方案。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生产指挥单元还用于将实时工况模拟结果进行动态化展示，包括：动画模拟分析、智能图形图表和重点场景漫游。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各业务板块的运行数据包括：电量信息、设备状态信息、污染物排放信息和发电生产过程信息中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在存在异常运行状态时执行运行参数调整，包括：判断所述异常数据是否在可调范围内；若是，则基于预设标准参数进行对应异常参数修正；若否，则判定设备故障，输出报警信息。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述关键业务包括：重点设备业务、高风险作业、环保排放环境监测中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生产指挥单元还用于进行各业务板块的运行数据采集；所述运行数据包括结构化数据、实时数据和非结构化视频类数据，通过以下方式接入：结构化数据接入来源于区域级发电企业运营系统，采用restful api接口方式接入；实时数据基于云端平台接入，采用kafka消息队列方式接入；非结构化视频类数据集团视频系统接入。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生产指挥单元以k8s集群结合docker应用容器引擎作为处理核心，内置多种组件，包括：pring cloud微服务框架、flink流处理组件、kafka高吞吐量的分布式发布订阅消息流处理组件、redis nosql数据库存储组件、mysql结构化存储组件、elasticsearch非结构化数据存储组件。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括数据交互单元，所述数据交互单元用于：执行所述生产指挥单元、所述生产调度单元、所述安全监管单元和所述应急单元之间的数据交互；执行所述区域级发电企业运维系统与对应企业的其他管理系统之间的数据交互；所述数据交互单元提供api服务接口，以restful或socket或mq消息队列对外提供数据。9.一种区域级发电企业运维方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-8中任一项权
利要求所述的区域级发电企业运维系统实现，所述方法包括：采集各业务板块的运行数据，并基于所述各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，并在判断存在异常运行状态时执行运行参数调整；在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；在判断存在异常运行状态时执行预设应急方案。10.一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求9所述的区域级发电企业运维方法。

技术总结
本发明实施例提供一种区域级发电企业运维系统及运维方法，属于企业运维技术领域。所述系统包括：生产指挥单元，用于融合构建各业务板块的管理系统，并基于各业务板块的运行数据进行实时工况模拟；生产调度单元，用于基于实时工况模拟结果进行各业务板块运行状态判断，在判断存在异常运行状态时执行运行参数调整；安全监管单元，用于在所述实时工况模拟结果中识别关键业务，并持续跟踪监管所述关键业务；应急单元，用于在判断存在异常运行状态时执行预设应急方案。本发明方案实现了区域级发电企业的一体化运维管理。电企业的一体化运维管理。电企业的一体化运维管理。


技术研发人员：刘若飞 闫晓华 彭磊 徐会军 张晓东 孔华永
受保护的技术使用者：国能数智科技开发（北京）有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/14