供熱大數(shù)據(jù)平臺

如今是大數(shù)據(jù)時代,將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于供熱領(lǐng)域,是推動供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的趨勢。供熱大數(shù)據(jù)理念是將源-網(wǎng)-站-戶等供熱運行數(shù)據(jù)及開發(fā)、經(jīng)營、熱線、財務(wù)、設(shè)備、項目等其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集、處理、分析與應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)與思想。供熱大數(shù)據(jù)不僅是大數(shù)據(jù)技術(shù)在供熱領(lǐng)域的深入應(yīng)用,也是供熱生產(chǎn)、消費及相關(guān)技術(shù)革命與大數(shù)據(jù)理念的深度融合,將加速推進(jìn)供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展及服務(wù)模式創(chuàng)新。

宏觀政策

2021年3月,全國人大正式通過的國家“十四五”規(guī)劃提出加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國,加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。?迎接數(shù)字時代,激活數(shù)據(jù)要素潛能,推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè),加快建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會、數(shù)字政府,以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革。?全面推進(jìn)政府運行方式、業(yè)務(wù)流程和服務(wù)模式數(shù)字化智能化。深化“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”,提升全流程一體化在線服務(wù)平臺功能。

2020年9月,國資委《關(guān)于加快推進(jìn)國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作》要求,運用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù),建設(shè)敏捷高效可復(fù)用的新一代數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,加快數(shù)據(jù)治理體系建設(shè),加強數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)管理工作,實現(xiàn)用戶需求的實時感知、分析和預(yù)測,推進(jìn)用戶服務(wù)敏捷化。

現(xiàn)狀分析

國內(nèi)供熱企業(yè)多數(shù)已進(jìn)行了數(shù)字化轉(zhuǎn)型嘗試,比如熱網(wǎng)監(jiān)控、財務(wù)、客服等系統(tǒng)已經(jīng)上線,但在建設(shè)過程中往往重應(yīng)用輕規(guī)劃,導(dǎo)致各業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨自建設(shè),缺乏系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃和有機(jī)整合:

  1. 部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)缺失,有的供熱企業(yè)不但缺少項目、設(shè)備、GIS、服務(wù)相關(guān)系統(tǒng),而且各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)粒度也不夠細(xì);
  2. 數(shù)據(jù)分散缺乏整合,形成數(shù)據(jù)孤島,造成大部分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用以原始數(shù)據(jù)的展現(xiàn)為主,缺乏洞察,橫向缺少數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,縱向缺少數(shù)據(jù)挖掘,無法充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)價值;
  3. 缺乏數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)有多個出處,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,整合難度大;
  4. 缺乏數(shù)據(jù)治理,數(shù)據(jù)傳輸及時性、可靠性和質(zhì)量無法保證;
  5. 缺乏有數(shù)字化意識的團(tuán)隊,導(dǎo)致很多供熱企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作不可持續(xù);
  6. 缺乏數(shù)據(jù)安全和保密措施,如供熱企業(yè)的管網(wǎng)數(shù)據(jù)、財務(wù)數(shù)據(jù)、經(jīng)營服務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

一家典型的供熱企業(yè)? 實際業(yè)務(wù)系統(tǒng)往往涉及市場開發(fā)、用戶管理、經(jīng)營收費、熱線工單、用戶服務(wù)、設(shè)備信息、熱網(wǎng)運行、生產(chǎn)調(diào)度、戶表集抄、工程項目、財務(wù)管理等信息化平臺。首先,大部分供熱企業(yè)都未建立企業(yè)服務(wù)總線,應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成采用點對點的方式,系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸路徑繁多,形成復(fù)雜的多對多的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。造成多點互聯(lián)維護(hù)成本高,集成效率、可用性和可維護(hù)性存在不足;其次,缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,且數(shù)據(jù)源眾多,各數(shù)據(jù)源質(zhì)量參差不齊,導(dǎo)致實際可利用的有效數(shù)據(jù)占比不高。各業(yè)務(wù)領(lǐng)域主數(shù)據(jù)不統(tǒng)一,元數(shù)據(jù)分散,各專業(yè)業(yè)務(wù)管理邏輯不銜接,數(shù)據(jù)存在專業(yè)壁壘,難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,導(dǎo)致生產(chǎn)決策仍以經(jīng)驗為主;再次,未建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn),整體物聯(lián)網(wǎng)的信息交換和共享流程中數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳遞接口等標(biāo)準(zhǔn),及物理設(shè)備、通信接入、數(shù)據(jù)傳輸、安全保障等信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚處于起步階段。

解決方案

體系規(guī)劃

供熱大數(shù)據(jù)平臺是企業(yè)數(shù)據(jù)匯聚地,但這些數(shù)據(jù)并不是簡單的堆積,否則會經(jīng)常出現(xiàn)命名不一、口徑不一的問題,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)并不能發(fā)揮真正的威力。數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)體系是在全域原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定義及分層建模,目標(biāo)是形成一套完整、規(guī)范、準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)體系應(yīng)該具備如下主要特征:

  1. 數(shù)據(jù)全面:盡量脫離對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依賴,這就需要盡量多的采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),從而靈活應(yīng)對需求;
  2. 結(jié)構(gòu)清晰:縱向分層,橫向主題域、業(yè)務(wù)過程劃分,讓整個層次結(jié)構(gòu)清晰易懂;
  3. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確:定義一致性指標(biāo),統(tǒng)一命名、業(yè)務(wù)含義及計算口徑。

為了達(dá)到上述要求,需要一個體系化的數(shù)據(jù)層次架構(gòu),這個層次架構(gòu)定義了數(shù)據(jù)分層及每一層的模型建設(shè)規(guī)范,實施過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

由下到上依次為貼源數(shù)據(jù)層(ODS)、公共維度模型層(CDM)、應(yīng)用數(shù)據(jù)層(ADS)。每一層都具有獨立的職能,原則上需要保證逐層依賴,即上層依賴下層,不允許跨層調(diào)用,否則容易造成計算口徑不集中、更新頻率不匹配,最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問題。

供熱數(shù)據(jù)中心

供熱大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)

建設(shè)思路
統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),搭建數(shù)據(jù)生態(tài)體系

梳理現(xiàn)有信息系統(tǒng)、已有數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)特點等現(xiàn)狀,設(shè)計大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型,形成多維合一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),逐步形成供熱企業(yè)特有的數(shù)據(jù)生態(tài)體系。明確數(shù)據(jù)的內(nèi)容和格式要求,明確數(shù)據(jù)責(zé)任人,統(tǒng)籌整個企業(yè)的數(shù)據(jù)資源,在系統(tǒng)中形成企業(yè)主數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)及相關(guān)配置數(shù)據(jù)。

建設(shè)統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺,數(shù)據(jù)融合共享

建設(shè)統(tǒng)一大數(shù)據(jù)中心,對數(shù)據(jù)“縱向管理、橫向貫通”,實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合共享,實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值流動。推進(jìn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理,為供熱企業(yè)數(shù)字化系統(tǒng)的長期持續(xù)健康發(fā)展提供保障。梳理供熱企業(yè)各業(yè)務(wù)板塊的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系,建立跨專業(yè)數(shù)據(jù)分析服務(wù),支撐跨部門、跨層級數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,滿足個性化決策支持需求。

沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn),發(fā)掘數(shù)據(jù)價值

沉淀供熱企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn),對內(nèi)向各管理層級提供數(shù)據(jù)展示與分析服務(wù),對外向政府部門提供能源數(shù)據(jù)分析,提供增值服務(wù),支持產(chǎn)業(yè)數(shù)字化;挖掘數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)場景的結(jié)合點,將數(shù)據(jù)資產(chǎn)快速形成服務(wù)能力并與業(yè)務(wù)進(jìn)行對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的服務(wù)化、業(yè)務(wù)化,提升對數(shù)據(jù)價值的感知;全盤監(jiān)測和統(tǒng)計分析企業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù),深度進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,支持業(yè)務(wù)預(yù)測和決策分析。

重視數(shù)據(jù)安全,降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險

制定數(shù)據(jù)管理辦法,建立數(shù)據(jù)認(rèn)責(zé)體系,重視數(shù)據(jù)權(quán)限控制,重視數(shù)據(jù)安全訪問、數(shù)據(jù)分級、分區(qū)管理;強化數(shù)據(jù)安全防護(hù)水平,加強重點數(shù)據(jù)保護(hù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效脫敏,降低公司數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險;在服務(wù)過程中,將數(shù)據(jù)資產(chǎn)實施有效的隔離機(jī)制,需要嚴(yán)格審核和控制數(shù)據(jù)服務(wù)的類型。

匯集中心:通過數(shù)據(jù)庫、OPC、數(shù)據(jù)填報等方法,傳輸?shù)絽R集中心庫,作為預(yù)處理數(shù)據(jù),為后續(xù)數(shù)據(jù)治理做好準(zhǔn)備。主要功能有:數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)投遞。

治理中心:通過數(shù)據(jù)庫、OPC、數(shù)據(jù)填報等方法,傳輸?shù)絽R集中心庫,作為預(yù)處理數(shù)據(jù),為后續(xù)數(shù)據(jù)治理做好準(zhǔn)備。主要功能有:數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)投遞。

融合中心:將已治理完成的數(shù)據(jù),通過建模形成共享數(shù)據(jù)及服務(wù),以接口、文件、圖片等方式對外提供服務(wù)。

共享中心:按照需求為各部門提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)?;谟袡?quán)限開放的數(shù)據(jù),為供熱企業(yè)各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口,可為用戶提供線上服務(wù)大廳,促進(jìn)政府?dāng)?shù)據(jù)與公共數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、開放共享。

建設(shè)內(nèi)容

供熱企業(yè)的業(yè)務(wù)基本都涉及開發(fā)、收費、熱線、設(shè)備、運行、調(diào)度、工程項目、財務(wù)等方面數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都分散在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,存在數(shù)據(jù)口徑不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)格式不規(guī)范、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不夠等問題。通過數(shù)據(jù)中心對相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、清洗、標(biāo)準(zhǔn)化等處理,并進(jìn)行集中存儲,包括基礎(chǔ)主數(shù)據(jù)、歷史動態(tài)數(shù)據(jù)、實時增量數(shù)據(jù),形成企業(yè)全量、實時數(shù)據(jù)中心。通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)口徑、標(biāo)準(zhǔn),并持續(xù)治理,形成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)管理,讓數(shù)據(jù)成為可用、易用,能產(chǎn)生實際業(yè)務(wù)指導(dǎo)和管理決策價值。

參照DCMM數(shù)據(jù)管理能力成熟度評估模型,供熱大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)方面需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)服務(wù)、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)歸檔等全面、精細(xì)、可視化的內(nèi)容。

數(shù)據(jù)模型

主題域

描述

實體

主數(shù)據(jù)

包括組織機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)用戶、客戶、小區(qū)、熱源廠、管網(wǎng)、換熱站等基礎(chǔ)信息 組織機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)用戶、小區(qū)、樓、單元、室(客戶)、熱源廠、管網(wǎng)、換熱站等

財務(wù)管理

包括各部門及各公司預(yù)算支出金額、預(yù)算執(zhí)行金額等信息 子公司資產(chǎn)、熱源廠資產(chǎn)等

開發(fā)系統(tǒng)

括大配套、小配套的開戶面積、開發(fā)面積、繳費金額等信息 開發(fā)記錄等

收費系統(tǒng)

包括應(yīng)收采暖費、實收采暖費、供熱戶數(shù)、供熱面積等信息 收費記錄、年度套賬等

熱線系統(tǒng)

包括工單總量、政府熱線工單量、自有熱線工單量等信息 工單記錄、工單處理記錄、通話記錄等

生產(chǎn)系統(tǒng)

包括熱力、燃?xì)庠O(shè)施的運行數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、環(huán)保數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù) 熱源廠運行數(shù)據(jù)、鍋爐運行數(shù)據(jù)、發(fā)電廠運行數(shù)據(jù)、熱源廠設(shè)備數(shù)據(jù)、管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、換熱站運行數(shù)據(jù)、樓表運行數(shù)據(jù)、單元表運行數(shù)據(jù)、戶表運行數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)等

項目管理

包括各類型項目數(shù)量、進(jìn)度及資金信息 部門、項目、項目狀態(tài)、項目用料、項目任務(wù)、施工記錄、施工檢查記錄等
數(shù)據(jù)分布

供熱企業(yè)主數(shù)據(jù)包括:組織結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)用戶、熱源廠、熱網(wǎng)、換熱站、客戶等。

業(yè)務(wù)活動數(shù)據(jù)包括:項目的任務(wù)、用料、施工、檢查等記錄;客戶的入網(wǎng)、收費、工單、通話等記錄;設(shè)備的變更、巡檢、維修、保養(yǎng)等記錄。

時序數(shù)據(jù)包括:電廠、熱源廠、鍋爐、首站、隔壓站、中繼泵站、熱網(wǎng)、換熱站、樓表、單元表、戶表等運行數(shù)據(jù),以及鍋爐環(huán)保數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)。

能耗數(shù)據(jù)包括:水、電、熱、氣等的瞬時用量和累計用量。

參考類型數(shù)據(jù):項目類型、設(shè)備類型、鍋爐類型、能源類型、計費方式、客戶類型、客戶標(biāo)簽、單價類型、用熱狀態(tài)、交款方式、工單來源、工單緊急程度、工單類別、工單環(huán)節(jié)等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)源

一般來說采用數(shù)據(jù)庫(Oracle、SQLserver、MySQL)、Webservice、OPC等方式進(jìn)行對接。對每一個數(shù)據(jù)源都需要確定以下信息:對接廠商系統(tǒng)、采集內(nèi)容、采集方式、授權(quán)信息、對接協(xié)議、更新頻率。

  • 提供方名稱,例如:某某抄表系統(tǒng);
  • 采集內(nèi)容,例如:樓表、單元表及戶表運行數(shù)據(jù);
  • 采集方式,可選項為:數(shù)據(jù)庫、OPC、WebService;
  • 采集信息,包括:數(shù)據(jù)庫/HTTP訪問地址及用戶名、密碼;
  • 對接文檔,包括:請求方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)單位、更新頻率等說明性內(nèi)容;
  • 對接負(fù)責(zé)人,包括:姓名及聯(lián)系方式。

效果價值

將供熱運營經(jīng)驗與龐大的財務(wù)、生產(chǎn)、客服、項目、設(shè)備等數(shù)據(jù)相結(jié)合,進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、建模、展示、分析、預(yù)測、優(yōu)化。形成供熱運營全景圖,開展業(yè)財分析、開發(fā)預(yù)測、供熱運營指標(biāo)檢測、運行預(yù)測預(yù)警、水力平衡分析、生產(chǎn)調(diào)度管理、突發(fā)事件應(yīng)急指揮等活動,推動供熱企業(yè)整體化調(diào)度、精細(xì)化管理、便捷化服務(wù)、科學(xué)化決策、智慧化運營。

打通信息孤島,構(gòu)建數(shù)據(jù)共享平臺

供熱大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)了設(shè)備、生產(chǎn)、客服、財務(wù)信息高度共享,對項目、合同、設(shè)備、物料、用戶進(jìn)行統(tǒng)一編碼,進(jìn)行數(shù)字化治理,實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、查詢方便、統(tǒng)計快速,徹底打通供應(yīng)鏈、財務(wù)、生產(chǎn)、服務(wù)的編號壁壘,消除信息孤島,促進(jìn)業(yè)務(wù)的協(xié)同共享。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)穿透,助力精準(zhǔn)服務(wù)

供熱板塊開戶面積、供熱戶數(shù)、開戶戶數(shù)、換熱站數(shù)量等數(shù)據(jù)都實現(xiàn)了穿透功能,點擊進(jìn)入熱源廠,每臺鍋爐實時運行情況、管網(wǎng)現(xiàn)狀情況清晰可見,換熱站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可具體到每一個小區(qū)、以及小區(qū)內(nèi)樓宇分布,甚至終端用戶的詳細(xì)信息。調(diào)度、客服、熱線、服務(wù)人員可實時共享生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)。

進(jìn)行成本收入核算,實現(xiàn)精益管理

實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、財務(wù)、人力等業(yè)務(wù)信息化系統(tǒng)的對接融合,自動集成煤、水、電、氣、人力、項目等成本數(shù)據(jù),以及暖費、入網(wǎng)費、配套費等收入數(shù)據(jù)。對公司、片區(qū)、換熱站等運營單元的全業(yè)務(wù)成本和收入進(jìn)行綜合監(jiān)控分析,輔助能耗數(shù)據(jù)和服務(wù)數(shù)據(jù),對各單元進(jìn)行生產(chǎn)運營綜合考核。

“一張網(wǎng)”數(shù)據(jù)駕駛艙,輔助調(diào)度決策

全景呈現(xiàn)源、網(wǎng)、站、戶信息,打造供熱“一張網(wǎng)” 關(guān)聯(lián)設(shè)備、資產(chǎn)、運行、維護(hù)數(shù)據(jù),實現(xiàn)現(xiàn)場和指揮中心聯(lián)動。對靜態(tài)管網(wǎng)設(shè)備和動態(tài)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和匯總,對開發(fā)、經(jīng)營、服務(wù)、財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析?;贕IS,在開發(fā)、熱網(wǎng)失調(diào)、工況故障、集中投訴等方面,有效展開實時監(jiān)控、及時調(diào)度、應(yīng)急指揮工作。

市場、項目聯(lián)動,保障工程進(jìn)展

根據(jù)市場開發(fā)情況,規(guī)劃熱源、熱網(wǎng)、換熱站升級改造項目,并實現(xiàn)對項目的合同、資金、進(jìn)度、用料、施工記錄的全面監(jiān)督,從安全、資源、資金各方面保障供熱工程順利進(jìn)行。

基于大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí),實現(xiàn)安全供熱、精準(zhǔn)供熱

基于采集到的運行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、供熱特性參數(shù),對歷史數(shù)據(jù)展開對比分析和學(xué)習(xí)訓(xùn)練,展開負(fù)荷預(yù)測、水力分析,實現(xiàn)能源按需分配,促進(jìn)服務(wù)升級,提升運營水平!