工业互联网平台架构、功能及业务创新模式

工业互联网平台架构、功能及业务创新模式

平台架构

平台涵盖边缘层、IaaS层、平台层、应用层以及贯穿上述各层级的安全防护。其中，边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。

边缘层

边缘层是基础，一是通过各类通信手段接入不同设备、系统的数据；二是依托协议转换技术实现多源异构数据的归一化和边缘集成, 实现海量工业数据的互联互通和互操作；三是利用边缘计算设备实现底层数据的汇聚处理，并实现数据向云端平台的集成。

平台层

平台层是核心，基于通用 PaaS 叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能，构建可扩展的开放式云操作系统。通过积累不同行业、不同领域内技术、知识、经验等资源，实现封装、固化和复用，在开放的开发环境中以工业微服务的形式提供给开发者，用于快速构建定制化工业APP，降低应用程序开发门槛和开发成本，提高开发、测试、部署效率，构建行业生态。

应用层

应用层是关键，形成满足不同行业、不同场景的工业APP，形成工业互联网平台的最终价值。通过自主研发或者引入第三方开发者的方式,平台以云化软件或工业APP的形式为用户提供设计、生产、管理、服务等一系列创新性应用服务，实现价值的挖掘和提升。

EmpoworX工业互联网平台帮助用户构建基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系，打通需求分析、产品设计、生产制造、应用服务之间的数字鸿沟，实现资源高效配置、软件敏捷开发、知识快速传递，支撑企业持续改进和创新，最终实现面向工业企业的全新赋能。

平台以模型+数据为核心，采用事件驱动服务的方式，实现物理空间与信息空间的双向映射和交互，提供开放的工业数据、应用开发和业务运行的跨行业、跨领域服务。

平台功能

技术架构

EmpoworX工业互联网平台采用成熟的云平台技术，重点构建开放的PaaS平台及打造行业应用APP。EmpoworX PaaS平台是面向开发者提供数据挖掘、人工智能算法及开发组件的平台，可以提供大数据平台（包括实时数据库）、工作流、表单、大数据分析、物理建模、三维仿真、图形化组态、专家系统、移动应用等多种开发工具组件，降低对开发人员计算编程能力的要求，提高了开发效率。

平台部署方式灵活，可以支持多种云部署方式，特别是基于流程工业集团用户的需求，EmpoworX平台支持在集团用户私有云上面的本地化部署。

大数据平台

大数据治理、分析、挖掘平台采用hadoop生态技术，以用户需求业务架构、应用架构、数据架构、安全架构为依托，引入第三方实时数据计算、分析和挖掘组件，构建了基础的海量数据存储体系、数据处理标准、数据挖掘流程。服务于企业一体化数据存储，实现跨系统数据共享，解决企业生产、经营信息孤岛，提升数据质量，为企业数据分析、决策支持等应用提供统一、及时、准确、有效的支撑。

平台主要功能

一是面向工业现场的数据接入存储与边缘计算。通过各类通信手段接入不同设备、系统和产品，采集海量数据；依托协议转换技术实现多源异构数据的归一化和边缘集成；利用边缘计算设备实现底层数据的汇聚处理，并实现数据向云端平台的集成。

二是面向开发者提供数据挖掘与人工智能算法及开发组件的平台。提供工业数据管理能力，将数据科学与工业机理结合，帮助工业企业构建工业数据分析能力，实现数据价值挖掘；把技术、知识经验等资源固化为可移植复用的工业微服务组件库，供开发者调用；构建应用开发环境，借助微服务组件和工业应用开发具，帮助用户快速构建定制化的工业APP。

三是面向企业提供各类业务的应用系统。平台提供工业设备预警与故障诊断、预测性维护、生产过程优化、经营分析、对标、画面监视、趋势分析、综合报表、性能计算等多种标准应用服务。

业务创新模式

1、面向流程工业现场的生产过程优化服务模式

基于火力发电行业二十多年的热工自动化及信息化应用经验,EmpoworX平台能够有效地采集和汇聚生产过程及设备运行数据，探索火电厂生产设备数字化、生产数据可视化、过程控制智能化的生产运营新模式，提升流程工业生产的智能化水平。以“边缘计算+云计算”为特征，提供基于大数据及工业设备模型的生产运行优化服务。云平台提供多种高级智能算法，通过获取的生产过程数据，可以训练及修正生产过程及设备模型。现场边缘计算平台采集实时数据，利用训练好的模型和智能寻优算法，输出各种优化控制目标参数，完成生产运行的优化；通过模型预测生产参数及设备工况的偏差，实现设备的智能预警及故障诊断。

2、面向企业运营的管理决策优化模式

借助EmpoworX平台打通生产现场数据、企业管理数据和供应链数据，提升决策效率，实现更加精准与透明的企业管理，探索经营决策智慧化的新模式。

（1）在供应链管理场景中，平台实时跟踪现场物料消耗，结合库存情况安排供应商精准配货，实现零库存管理，有效降低库存成本。

（2）在生产管控一体化场景中，基于平台进行业务管理系统和生产执行系统集成，实现企业管理和现场生产的协同优化。

（3）在企业决策管理场景中，平台通过对企业内部数据的全面感知和综合分析，有效支撑企业的智能化决策。行业解决方案及APP

目前，EmpoworX工业互联网平台应用范围已覆盖了电力、化工、冶金、建材、3C制造等行业，先后发布了智慧电厂、智慧化工、智慧冶金、智慧建材、智能工厂等众多解决方案。

其中，智慧电厂解决方案已在大唐南京发电厂、大唐泰州电厂、华电武昌燃机电厂等实施，通过接入实时的工业大数据，对各主要生产设备的运行机理进行建模、分析、优化。同时，与东南大学、南京汽轮机厂、大唐电科院等第三方单位合作，开发了近20项工业APP，为大唐南京发电厂提供燃烧优化、智能预警、转机故障诊断、锅炉四管泄漏诊断等服务。通过近两年的应用实践，取得了良好成效：一是实现了节能降耗，提高锅炉热效率0.5%。二是实现了减排，NOx排放降低10%以上。三是实现了安全运行，解决了长期存在的水冷壁超温现象，通过智能预警成功实现了再热器泄漏预测、避免了非计划停机。