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智能热力云平台服务解决方案供热企业“智能热网”系统建设经历了长期的研究和积累，已经形成了一个多元化 系统组合，包含了多个方面的内容。

一、解决方案简述

1、 方案简介与功能目标

目前热力企业的信息系统构成模式，往往是由多个子系统组成，其中有与生产相关的热网监控系统、指挥调度系统、气候模型负荷预测系 统，能耗分析系统，水力在线仿真系统；与经营管理相关的收费系统、财务系统、人事管理、进销存管理、客服系统、0A办公自动化系统等，同时伴随着移动互联网的发展， 逐步形成了相应系统的移动APP多角度应用。因而如何对其进行高效的整合，优化系 统结构，充分利用现有设备和设施，避免推到重来造成资源浪费，己成为信息化建设必 须研究考虑的问题。

与此同时，由于智能热网系统功能的不断丰富，自身软硬件数量增加，各类系统越 来越多样化，逐渐出现各子系统相对独立、资源设备分散、版本升级影响较大、数据不能有效共享、技术平台异构等难题，制约了热网系统的有效发展，影响了决策层对整个 热力设备资产的管控。在IT系统投资方面，为了实现新的业务增长需求，往往需要不 断增加硬件、软件、网络设备的投入，以维持系统的正常运行，使得大量计算资源和计 算能力得不到充分的发挥，造成巨大浪费，且系统的安全性大大降低。而如今北明云计 算技术，恰好解决了热网系统发展遇到的瓶颈问题。

2、 技术体系与技术特点

（1）智能热网云平台架构

将云计算与智能热网系统结合，搭建成为智能热网云平台，其中云平台系统内部架 构分为三层，分别为laaS （Infrastructure-as-a-Service基础设施即服务）层,PaaS （Platform-as-a-Service 平台即服务）层和 SaaS （Software・asaService 软件即服务）层。智能热网云平台整体可划分为对外提供服务的接入层，智能热网云平台内部的应用层和 支撑层，负责传输热网数据的传输层以及获取设备信息的感知层。智能热网云平台整体 构架如图2所示。

1）基础设施服务系统架构

基础架构服务的laas层是智能热网系统业务的底部支撑载体，内部又分别包括物理资源层、资源虚拟化层和云服务管理层。其架构如图3所示。

物理资源层：物理资源层指的是计算服务器集群、存储集群、网络设备等的底层物 理资源，能够组成多节点资源池架构，每个节点都有着计算、存储和网络通信的能力。

资源虚拟化层：资源虚拟化层是云计算的根本技术支撑，通过虚拟化技术将计算服

务器、存储集群、网络形成统一虚拟资源池对上层云服务进行支持。智能热网云平台支 持多类计算虚拟化技术，存储方面则主要使用Ceph （分布式存储）构架共享存储集群， 网络的虚拟化实现二层到三层及以上，利用多租户多VLAN （虚拟局域网）的方式进行 网络隔离，灵活构建复杂的子网关系。

云服务管理层：云服务管理层为laas架构中最为关键的一层，通过云服务管理可以 对资源进行开关控制、动态分配、权限设置、故障恢复等管理。同时平台可以为使用者 提供自助申请虚拟资源的服务，热网工作人员可以自行对云平台租户的虚拟架构进行编 辑，增添删除服务器、配置相关参数、存储容量和种类、网络拓扑等等。

2）智能热网云平台内部服务架构

在laaS层的基础上，以将云平台与智能热网系统更深入结合为目的，构建智能热网 云平台的PaaS层与SaaS层，对外提供智能热网系统的各个应用服务。

云平台可以对智能热网系统所需的各类应用进行封装，为智能热网系统提供诸如数 据库、共享文件、数据挖掘等云平台内置服务，这就是平台服务（Paas）层。在这之上， 云平台可以将智能热网系统下的各功能子系统：热网监控系统、全网平衡分析系统、热 网指挥调度系统、气候模型专家系统、调度任务单系统、热网能耗分析系统与供热地理 信息系统进行打包封装，以服务的形式发布在云平台之上，便于企业更好地规划系统模 块结构，进行编排和快速部署。

3）智能热网云平台高可用物理架构

设备按照用途、角色划分为：控制节点、网络节点、计算节点、存储节点及计算存 储融合节点。

控制节点：用3台服务器来承载智能热网云平台控制器，3台控制器同时对外提供服务，配置VRRP （虚拟路由器冗余协议）实现网络冗余及负载均衡。采用奇数控制节 点来增加仲裁机制，最多允许2个控制节点同时掉电；通过各节点的分柜部署可实现机 柜之间高可用性。

网络节点：通常采用将网络节点与控制节点集成的方式进行部署，也可以将网络节 点单独部署在服务器上，支持配置VRRP实现高可用性。

计算节点：不论是生产网络、存储网络还是管理网络故障，都会触发虚拟机秒级迁 移至可用计算节点，保证业务高可用。

存储节点：云平台支持将节点的本地磁盘作为存储资源加入分布式、多副本存储池。 多个副本会放置在不同机柜的不同节点上，单一节点的故障不会导致副本数据的丢失。

计算存储融合节点：云平台支持将计算与存储节点融合的方式进行部署，此方式好 处为节省服务器资源，计算服务调用存储数据更加快速，适用于中小规模云平台的搭建。

（2）技术亮点

1） 资源调度与节约复用：云计算架构将各类资源集中在一起以资源池形式对应用 提供服务，消除了差异化。同时对所分配资源自动进行弹性伸缩，在保障应用最高负载 下所需要的资源的基础上按需使用资源，提高了复用率，节约了设备成本。

2） 系统整合与快速部署：在云架构下，对目标系统进行打包发布，以云主机形式 对外提供服务。通过云编排构建路由器、网络拓扑、负载均衡与各子系统关系模板，一 键发布整套智能热力系统，实现秒级部署，灵活应对各种变更。

3） 数据与服务的高可用保障：云平台的HA特性大大提高了应对风险的能力。在 云平台内部，实现了从控制到数据存储、计算乃至服务的各个层面的高可用设计。

4） 数据安全：智能热力云平台服务解决方案在常规安全防范的基础上，额外添加了内置防火墙、安全组、云主机密钥管理、磁盘加密等几层安全防护手段，提高系统的 安全性。

5） 开放性与兼容性：云计算可以将底层各个厂家、各种技术和功能迥异的资源设 备融合至虚拟化层面，实现资源与设备的统一调度管理。同时，云平台对外开放API 接口可便捷的与智能热力系统内的各个子模块进行交互，支持平台层面的再开发。

6）自动化到智能化的提升：云平台内运行系统包括热网监控系统、指挥调度系统、 气候模型负荷预测系统、能耗分析系统、水力在线仿真系统。其中热网监控系统属于自 动化控制系统，其余属于智能化决策控制系统。通过热力云平台内各系统协作，供热智 能化决策系统，根据室外气候、热网负荷等条件进行大数据分析，自主决策供热量，从 而使传统的自动化监控系统向智能化决策系统更进一步。