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智能熱力雲平台服務解決方案供熱企業「智能熱網」系統建設經歷了長期的研究和積累，已經形成了一個多元化 系統組合，包含了多個方面的內容。

一、解決方案簡述

1、 方案簡介與功能目標

目前熱力企業的信息系統構成模式，往往是由多個子系統組成，其中有與生產相關的熱網監控系統、指揮調度系統、氣候模型負荷預測系 統，能耗分析系統，水力在線仿真系統；與經營管理相關的收費系統、財務系統、人事管理、進銷存管理、客服系統、0A辦公自動化系統等，同時伴隨着移動互聯網的發展， 逐步形成了相應系統的移動APP多角度應用。因而如何對其進行高效的整合，優化系 統結構，充分利用現有設備和設施，避免推到重來造成資源浪費，己成為信息化建設必 須研究考慮的問題。

與此同時，由於智能熱網系統功能的不斷豐富，自身軟硬件數量增加，各類系統越 來越多樣化，逐漸出現各子系統相對獨立、資源設備分散、版本升級影響較大、數據不能有效共享、技術平台異構等難題，制約了熱網系統的有效發展，影響了決策層對整個 熱力設備資產的管控。在IT系統投資方面，為了實現新的業務增長需求，往往需要不 斷增加硬件、軟件、網絡設備的投入，以維持系統的正常運行，使得大量計算資源和計 算能力得不到充分的發揮，造成巨大浪費，且系統的安全性大大降低。而如今北明雲計 算技術，恰好解決了熱網系統發展遇到的瓶頸問題。

2、 技術體系與技術特點

（1）智能熱網雲平台架構

將雲計算與智能熱網系統結合，搭建成為智能熱網雲平台，其中雲平台系統內部架 構分為三層，分別為laaS （Infrastructure-as-a-Service基礎設施即服務）層,PaaS （Platform-as-a-Service 平台即服務）層和 SaaS （Software・asaService 軟件即服務）層。智能熱網雲平台整體可劃分為對外提供服務的接入層，智能熱網雲平台內部的應用層和 支撐層，負責傳輸熱網數據的傳輸層以及獲取設備信息的感知層。智能熱網雲平台整體 構架如圖2所示。

1）基礎設施服務系統架構

基礎架構服務的laas層是智能熱網系統業務的底部支撐載體，內部又分別包括物理資源層、資源虛擬化層和雲服務管理層。其架構如圖3所示。

物理資源層：物理資源層指的是計算服務器集群、存儲集群、網絡設備等的底層物 理資源，能夠組成多節點資源池架構，每個節點都有着計算、存儲和網絡通信的能力。

資源虛擬化層：資源虛擬化層是雲計算的根本技術支撐，通過虛擬化技術將計算服

務器、存儲集群、網絡形成統一虛擬資源池對上層雲服務進行支持。智能熱網雲平台支 持多類計算虛擬化技術，存儲方面則主要使用Ceph （分布式存儲）構架共享存儲集群， 網絡的虛擬化實現二層到三層及以上，利用多租戶多VLAN （虛擬局域網）的方式進行 網絡隔離，靈活構建複雜的子網關係。

雲服務管理層：雲服務管理層為laas架構中最為關鍵的一層，通過雲服務管理可以 對資源進行開關控制、動態分配、權限設置、故障恢復等管理。同時平台可以為使用者 提供自助申請虛擬資源的服務，熱網工作人員可以自行對雲平台租戶的虛擬架構進行編 輯，增添刪除服務器、配置相關參數、存儲容量和種類、網絡拓撲等等。

2）智能熱網雲平台內部服務架構

在laaS層的基礎上，以將雲平台與智能熱網系統更深入結合為目的，構建智能熱網 雲平台的PaaS層與SaaS層，對外提供智能熱網系統的各個應用服務。

雲平台可以對智能熱網系統所需的各類應用進行封裝，為智能熱網系統提供諸如數 據庫、共享文件、數據挖掘等雲平台內置服務，這就是平台服務（Paas）層。在這之上， 雲平台可以將智能熱網系統下的各功能子系統：熱網監控系統、全網平衡分析系統、熱 網指揮調度系統、氣候模型專家系統、調度任務單系統、熱網能耗分析系統與供熱地理 信息系統進行打包封裝，以服務的形式發布在雲平台之上，便於企業更好地規劃系統模 塊結構，進行編排和快速部署。

3）智能熱網雲平台高可用物理架構

設備按照用途、角色劃分為：控制節點、網絡節點、計算節點、存儲節點及計算存 儲融合節點。

控制節點：用3台服務器來承載智能熱網雲平台控制器，3台控制器同時對外提供服務，配置VRRP （虛擬路由器冗餘協議）實現網絡冗餘及負載均衡。採用奇數控制節 點來增加仲裁機制，最多允許2個控制節點同時掉電；通過各節點的分櫃部署可實現機 櫃之間高可用性。

網絡節點：通常採用將網絡節點與控制節點集成的方式進行部署，也可以將網絡節 點單獨部署在服務器上，支持配置VRRP實現高可用性。

計算節點：不論是生產網絡、存儲網絡還是管理網絡故障，都會觸發虛擬機秒級遷 移至可用計算節點，保證業務高可用。

存儲節點：雲平台支持將節點的本地磁盤作為存儲資源加入分布式、多副本存儲池。 多個副本會放置在不同機櫃的不同節點上，單一節點的故障不會導致副本數據的丟失。

計算存儲融合節點：雲平台支持將計算與存儲節點融合的方式進行部署，此方式好 處為節省服務器資源，計算服務調用存儲數據更加快速，適用於中小規模雲平台的搭建。

（2）技術亮點

1） 資源調度與節約復用：雲計算架構將各類資源集中在一起以資源池形式對應用 提供服務，消除了差異化。同時對所分配資源自動進行彈性伸縮，在保障應用最高負載 下所需要的資源的基礎上按需使用資源，提高了復用率，節約了設備成本。

2） 系統整合與快速部署：在雲架構下，對目標系統進行打包發布，以雲主機形式 對外提供服務。通過雲編排構建路由器、網絡拓撲、負載均衡與各子系統關係模板，一 鍵發布整套智能熱力系統，實現秒級部署，靈活應對各種變更。

3） 數據與服務的高可用保障：雲平台的HA特性大大提高了應對風險的能力。在 雲平台內部，實現了從控制到數據存儲、計算乃至服務的各個層面的高可用設計。

4） 數據安全：智能熱力雲平台服務解決方案在常規安全防範的基礎上，額外添加了內置防火牆、安全組、雲主機密鑰管理、磁盤加密等幾層安全防護手段，提高系統的 安全性。

5） 開放性與兼容性：雲計算可以將底層各個廠家、各種技術和功能迥異的資源設 備融合至虛擬化層面，實現資源與設備的統一調度管理。同時，雲平台對外開放API 接口可便捷的與智能熱力系統內的各個子模塊進行交互，支持平台層面的再開發。

6）自動化到智能化的提升：雲平台內運行系統包括熱網監控系統、指揮調度系統、 氣候模型負荷預測系統、能耗分析系統、水力在線仿真系統。其中熱網監控系統屬於自 動化控制系統，其餘屬於智能化決策控制系統。通過熱力雲平台內各系統協作，供熱智 能化決策系統，根據室外氣候、熱網負荷等條件進行大數據分析，自主決策供熱量，從 而使傳統的自動化監控系統向智能化決策系統更進一步。