云计算对供热企业信息化的应用

发布时间：2022-10-05 21:42 热度：

　　随着信息技术的发展普及，信息化的应用程度已经成为企业是否具竞争力的重要标志之一，近年来作为传统行业的供热企业逐渐在企业内各个业务领域由传统模式向信息化模式发展。本文结合供热企业的运营特点，论述当前供热企业信息化的发展状况，讨论如何以云计算为平台和途径，突破当前信息化进程中的瓶颈，并结合大数据、物联网等信息技术将各个信息系统进行融合，实现供热企业生产运行、服务管理的智能一体化。

　　【关键词】信息化；热网；云计算；智能；大数据

　　中小企业的信息化，是我国信息化战略的重要组成部分。随着“互联网+”时代的到来,我国的大多数中小企业已经逐步将传统的运营模式与计算机、网络通信技术、软件技术相结合。“十一五”期间，信息技术在供热行业的生产运行中已得到了相当广泛的普及和应用，很多供热企业逐渐在服务与管理等方面向信息化模式过渡。集中供热运营特点是热源集中化生产，热网输配热量，换热站用户可达十几万户，一个公司承担供热面积可达数十平方公里，各生产、服务、管理等业务层面繁多且分散。随着企业的发展，过去信息化发展模式存在的问题逐渐凸显。本文讨论如何通过“云计算”技术的应用，针对供热企业的行业特点解决当前信息化发展中存在的矛盾，并以云计算为途径，结合大数据、物联网等信息技术实现供热企业的智能一体化运行。

　　1现阶段供热企业信息化发展中存在的问题

　　1.1企业集中化管理的需求与各系统分布式运行的矛盾

　　供热企业在运行管理过程中需要统一调度，由调度中心将调度指令下发至各部门，然后由各业务部门按调度指令进行相关的操作。在这个过程中，由于指令分发下达造成的延时或人为操作可能产生的失误，会影响企业统一生产调度的实时性与准确性。图1中展示了供热企业生产管理运行中的各个业务层级及相应的信息系统之间的关系。在生产运营当中，各业务层级工艺和运行效能相互之间往往都有直接或间接的联系，从热源到热网，从一次网到二次网环环相扣，相互影响，相互制约。从生产管理或业务层级的结构角度来看，企业整体的运行需要进行统一调度管理与数据整合，但因为各业务领域的系统架构、数据库结构、开发软件等不尽相同，在系统互联和信息共享上存在着局限性。如图2所示，数据孤岛或信息孤岛情况依然存在。

　　1.2信息系统不断升级扩容的需要与IT基础设施资源无法统一规划的矛盾

　　具有一定规模的供热企业由于供热面积大、业务分散的特点，使得各个信息系统的基础设施相对分散。各信息系统建设之初往往以就近的原则，在相关的业务部门建立适用于本业务系统的服务器、网络等基础设施，这样各个信息系统之间的基础设施资源不能统一规划利用。而对于缺乏相关专业技术人员的传统供热企业来说，信息系统基础设施的维护、扩容升级等专业性工作将给企业带来大量的人力、物力成本的提高。随着业务发展的需求，相应的信息系统也需要进行软件、硬件的升级。各系统的基础设施是以满足峰值需要进行建设。由于基础设施建设的“零散化”，在其使用空闲或低峰时相互之间无法进行资源共享，造成了大量的资源浪费。

　　2通过云计算的应用解决热网运行信息化中现存的矛盾与瓶颈

　　2.1云计算的基础概念与应用模式

　　云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的融合与发展。它是一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接，以提供各种计算服务的IT技术，具有大规模、平滑扩展、资源共享、动态分配等特点［1］。云计算的基础是虚拟化，通过虚拟化技术可对计算资源进行统一调配，它将信息系统的原有传统运行模式中包括硬件、软件、数据、网络、存储等基础设施虚拟化，改变原有数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分，形成一种动态化的结构，从而实现资源的集中管控和动态使用，达到降低成本、改进服务、减少管理风险等目的。

　　2.2基于云计算模式的供热信息系统基础架构

　　云计算架构有三个基本形式，即基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）。它为用户提供了一种弹性的服务方式［2］。云计算是以数据为中心的一种数据密集型超级计算，它的出现创造了一种新型的信息服务提供方式，使用者不必再为昂贵的基础硬件设施付出代价，也不必为海量数据的存储及安全性而头疼，云计算的资源在使用者看来是可以无限扩展的。图3所示为将热网运行信息系统部署于云平台的基础架构：IaaS（Infrastructure-as-Service）涵盖服务器、网络等基础设施；PaaS（Platform-as-a-Service）又称中间件，提供各种开发和分发应用的解决方案；SaaS（Software-as-a-Service），是一种交付模式，提供面向用户的最终应用。通过云计算的架构对热网运行各业务领域内信息平台进行部署，在保证各信息系统正常运行的前提下，大大节约了基础设施建设及维护的成本，也提高了信息系统的运行效率，增大了吞吐量，也为未来进一步实现系统相互之间的数据融合提供了便利条件。

　　2.3基于云平台架构的供热信息化应用实例

　　北方某市供热企业的客服、收费、热网监控等管理系统。由于季节原因，在采暖季期间访问量会达到一个高峰，而在非采暖季各系统的访问量极低。在传统IT模式下，企业为了保障系统的访问速度，需要为各个系统常备满足高峰期访问量所需的基础资源设施，这就在非采暖季造成了大量的资源闲置与浪费。目前该企业在IT资源部署主要存在以下三个问题：IT运维成本高；资源利用率低；数据管理整合难度高。为了解决上述问题，该公司通过市场调研，与某上市信息技术公司进行合作，搭建了“企业云”平台。该平台的部署方案及实施步骤如下：（1）通过分析研究确认各业务层面的信息系统在软硬件运行方面等所需的IT资源；（2）在云端为所有上云的业务平台共部署20台4核、8G内存、1T的虚拟主机；20台4核、16G、500T的虚拟主机；10台4核、32G、1T的虚拟主机，以适应各平台不同的业务需求；（3）将原部署在本地的各个信息系统，从原有的物理主机向云平台的虚拟主机进行迁移；（4）迁移完毕后，进行云端运行测试，通过测试后正式上线运行；（5）按计划关停本地的物理主机。如图4所示，通过“企业云”的部署，该供热公司将各信息平台迁移至云平台。云平台犹如一个“资源池”，为用户源源不断地提供各平台所需的IT资源，企业不必在各个分散的办公地点为相应的信息平台部署本地IT资源。由于各系统平台是部署在“云端”，企业用户在任何地点都可以通过INTERNET、VPN等方式联入相应的信息平台，由此可进一步实现对各信息平台的数据管理整合。云平台提供的“弹性化”资源支持，也为用户节省了未来信息平台的升级、扩容带来的开支。综上所述，通过“云技术”的应用，该供热企业解决了传统模式下信息系统运行维护中存在的企业集中化管理与各系统分布式运行的矛盾，以及信息系统不断升级扩容的需要与IT基础设施资源无法统一规划的矛盾，同时也突破了传统模式下信息化发展的瓶颈。

　　3基于云计算模式，结合大数据及物联网等信息技术实现供热的智能一体化

　　3.1通过大数据平台进行供热企业的数据分析与挖掘

　　供热企业运行过程中各个信息系统每天都在产生新的数据，如热网监控中的温度、压力、流量、热量等运行参数值，客户服务管理系统中的客户服务信息、投诉记录等，长期积累的这些数据的总和可达千万到上亿字节的规模。这些庞大的数据往往类型多种多样，包含文本、数据库、图像、音频等数据格式。通过大数据可以收集并分析海量的各种类型数据，并快速获取影响未来信息的能力［3］。基于云计算的服务模式可为大数据平台的实现提供无限能力的计算服务保障，云计算虚拟化技术的应用，可使各个信息平台运行在一个虚拟化的大环境当中，从而为大数据平台的数据采集提供便利条件，此外云计算方便快捷的存取方式，能够满足大数据平台海量数据的读取与存储。大数据的产生是互联网、智能终端、网络通信、物联网等技术发展的必然结果［4］。随着大数据技术的发展，利用大数据技术对积累的大量供热数据进行深层次的价值挖掘，发现隐藏在大量数据背后的相关性和趋势性，对于供热系统的负荷预测、热量调节、故障诊断有重大的意义［5］。

　　3.2结合物联网等信息技术实现供热智能一体化

　　根据百度百科的定义，智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能动地满足人的各种需求的属性。物联网作为互联网的延伸，将物作为互联终端，通过互联网将信息平台与温感、压感等设备相联，形成可实时感知热网运行状况的“神经网络”，将大量的终端数据送到云平台进行分析整理，通过大数据平台分析挖掘，云计算为之提供强大的运算、存储能力，分析整理出的数据作为决策辅助的数据反馈至相应的信息平台，为各个的生产运行、服务等环节等提供运行数据依据，各个业务领域的信息系统以其为依据，以达到整体热网运行的最佳状态。部署在此“闭环”状态下的热网运行架构，可根据前端传感器感知到的参数变化对相应的系统进行实时调节，并能够从庞大的历史数据库中进行数据分析挖掘，从而实现自学习、自整定的智能化运行。

　　4结论

　　基于云计算模式的企业信息化，是一次信息技术革命，通过云计算的应用，实现供热企业各业务环节的一体化整合，突破了传统模式下信息化发展的瓶颈，各个信息系统不再是“孤立”的系统，在“云端”它们以耦合形式存在，通过云计算强大的运算、存储能力，结合大数据和物联网等信息技术，进一步实现供热企业信息系统的智能一体化运行。

　　参考文献

　　［1］张为民，赵立君，刘玮.物联网与云计算［M］.北京:电子工业出版社，2012:35.

　　［2］张水平，张凤琴，云计算原理及应用技术［M］.北京清华大学出版社，2014:6-20.

　　［3］梁循，赵小平，赵吉超.大数据、物联网复杂信息系统［M］.清华大学出版社,2017.90.

　　［4］许云峰.大数据技术及行业应用［M］.北京邮电大学出版社，2016:6.

　　［5］刘兰斌，王荣鑫，刘亚萌.基于“工业物联网”的智慧透明供热模式［J］.区域供热，2018（04）:30-35+96.

　　作者：王巍 陈泽信 任秀芳 单位：青岛高科热力有限公司 青岛东亿实业总公司 海军航空大学青岛校区

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