張翠翠,徐敏,孫佳麗,王鵬
(國網(wǎng)安徽省電力有限公司信息通信分公司,合肥 230041)
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革席卷全球,數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合,數(shù)字化潛能持續(xù)釋放,新模式新業(yè)態(tài)全面變革,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速推進[1-2]。作為國內(nèi)外領(lǐng)軍企業(yè)重點部署建設(shè)的平臺型工具,數(shù)據(jù)中臺已成為助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手,通過戰(zhàn)略、業(yè)務、技術(shù)、文化等多個層面全方位支撐企業(yè)數(shù)字化發(fā)展,為企業(yè)創(chuàng)新注入強大動能,加快構(gòu)建企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新格局[3-4]。中臺靈感來源于芬蘭的Supercell游戲公司,最早是由阿里在2015年提出的“大中臺,小前臺”戰(zhàn)略中延伸出來的概念,經(jīng)過多年的探索發(fā)展與應用實踐,中臺已逐漸成為助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵[5-6]。
企業(yè)中臺的架構(gòu)應適應企業(yè)實際需要,國網(wǎng)公司面對多變用戶市場的壓力,為實現(xiàn)內(nèi)部資源整合、業(yè)務快速構(gòu)建迭代及業(yè)務模式創(chuàng)新,業(yè)務范圍不斷擴大,數(shù)據(jù)需求愈發(fā)強烈,基于傳統(tǒng)的“一系統(tǒng)、一平臺、多場景、微應用”理念的不斷轉(zhuǎn)換,應采用包含業(yè)務中臺和數(shù)據(jù)中臺的雙中臺架構(gòu)模式開展企業(yè)中臺建設(shè)。通過業(yè)務和數(shù)據(jù)的聚合與復用,持續(xù)拓展、迭代形成企業(yè)級共享服務,引導公司電網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)、金融和國際化各板塊業(yè)務和數(shù)據(jù)整合,提升信息系統(tǒng)快速響應、靈活調(diào)整能力,有效賦能前端業(yè)務應用、提升創(chuàng)新能力、促進公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型[7-8]。
中臺模塊化架構(gòu)支持按實際業(yè)務模塊進行擴容,保證了業(yè)務的線性快速擴展,降低技術(shù)成本,為前臺應用提供了豐富、全面的能力支撐,同時,中臺建設(shè)更是管理的創(chuàng)新,要求參與者相互信任、溝通透明、簡單高效,強調(diào)資源匯聚、交叉引流,加速公司業(yè)務效率和業(yè)務能力的提升。中臺是介于快速變化的創(chuàng)新型前臺系統(tǒng)和記錄型后臺系統(tǒng)之間的能力平臺,解決前臺和后臺的適配和失衡問題,低成本試錯,快速創(chuàng)新前臺業(yè)務應用[9-10]。
結(jié)合電力行業(yè)特點,分別給出了數(shù)據(jù)中臺的總體定位、架構(gòu)能力要求、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)。
在企業(yè)前臺和后臺之間搭起橋梁,通過連接業(yè)務場景和技術(shù)組件,實現(xiàn)敏捷的前臺和穩(wěn)定的后臺,避免數(shù)據(jù)墻、部門墻沖突隔閡,運用微服務等技術(shù)手段,為前臺提供可復用的公用能力,支持前臺小成本快速創(chuàng)新迭代,是支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要舉措。充分發(fā)揮企業(yè)中臺服務的可重用、被滋養(yǎng)、助創(chuàng)新、敢試錯的作用,中臺建設(shè)不僅僅降低了技術(shù)成本、更是公司資源匯聚、交叉引流,實現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新和管理模式的轉(zhuǎn)變,帶動公司管理效率提升。數(shù)據(jù)中臺的作用示意圖如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)中臺作用
企業(yè)中臺基于國網(wǎng)云構(gòu)建,是企業(yè)級能力共享平臺,與云平臺、物管平臺共同組成數(shù)字化平臺,溝通能源互聯(lián)網(wǎng)信息支撐體系核心基礎(chǔ)設(shè)施,統(tǒng)馭公司強大的后臺資源,通過提煉,形成公共資源共享能力,實現(xiàn)能力跨業(yè)務復用、數(shù)據(jù)全局共享,形成“強后臺,大中臺,活前臺”架構(gòu)體系,支持快速、靈活搭建前端應用,支撐業(yè)務快速發(fā)展、敏捷迭代、按需調(diào)整。數(shù)據(jù)中臺在電力物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)中的定位如圖2所示。
圖2 數(shù)據(jù)中臺總體定位
企業(yè)中臺核心目標是構(gòu)建“強后臺,大中臺,活前臺”新模式,打造企業(yè)級能力平臺,打破“煙囪式”系統(tǒng)架構(gòu)和消除“數(shù)據(jù)孤島”,主要業(yè)務領(lǐng)域中臺服務全面沉淀,業(yè)務環(huán)節(jié)智能化水平大幅提升,推動公司企業(yè)管理、電網(wǎng)生產(chǎn)、客戶服務、新興業(yè)務創(chuàng)新發(fā)展。
業(yè)務中臺,是企業(yè)級業(yè)務能力共享平臺,將企業(yè)的核心業(yè)務處理能力沉淀為各種服務中心,提供共性事務處理服務。通過支撐各業(yè)務板塊,確保關(guān)鍵業(yè)務鏈路穩(wěn)定高效和經(jīng)濟性兼顧的原則,提供“敏捷、快速、低成本”創(chuàng)新能力,持續(xù)提升業(yè)務創(chuàng)新效率。
企業(yè)中臺與微服務不能劃等號,但作為企業(yè)級能力平臺,企業(yè)中臺落地需要采用微服務架構(gòu),在中臺的共享服務中心下建設(shè)多個單一微服務;前臺以微應用形式形成創(chuàng)新和服務,微應用可調(diào)用中臺的微服務來構(gòu)建。數(shù)據(jù)中臺的能力主要包括電力數(shù)據(jù)接入、云資源存儲計算、電力數(shù)據(jù)分析、電力數(shù)據(jù)服務、電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營管理,功能架構(gòu)圖如圖3所示。
圖3 數(shù)據(jù)中臺功能架構(gòu)
企業(yè)中臺技術(shù)架構(gòu)包括前臺應用、中臺服務和后臺三大板塊,前端應用對應不同應用場景,中臺服務是前端產(chǎn)品與中臺產(chǎn)品紐帶,包括業(yè)務服務及數(shù)據(jù)服務,后臺沉淀和抽象通用獨立的公共基礎(chǔ)組件。
數(shù)據(jù)源系統(tǒng)匯集數(shù)據(jù)資源至數(shù)據(jù)中臺,形成企業(yè)級共享和分析數(shù)據(jù);業(yè)務中臺接收前臺應用的操作數(shù)據(jù),形成共享業(yè)務數(shù)據(jù)并返回處理結(jié)果和實時業(yè)務數(shù)據(jù);應用層收集用戶操作數(shù)據(jù),存儲非共性業(yè)務數(shù)據(jù)。
融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思維,遵循公司統(tǒng)一架構(gòu),全面建成具有“資源全局納管、數(shù)據(jù)融通共享、服務靈活構(gòu)建、數(shù)字化快速賦能”功能的企業(yè)中臺,提供統(tǒng)一的企業(yè)級共享服務、公共數(shù)據(jù)服務、大數(shù)據(jù)分析服務和能力開放服務,支撐電網(wǎng)數(shù)字孿生。
結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在中臺流轉(zhuǎn)主要經(jīng)過貼源層、共享層和分析層三層。其中貼源層定位為貼近源業(yè)務系統(tǒng),主要存儲源業(yè)務系統(tǒng)的存量及增量數(shù)據(jù),其表結(jié)構(gòu)與源業(yè)務系表結(jié)構(gòu)基本保持一致;共享層定位為模型層,用于存儲按照統(tǒng)一信息模型整合轉(zhuǎn)換的模型表;分析層用于存儲按業(yè)務邏輯處理后的結(jié)果表,形成基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析計算的典型數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)架構(gòu)
業(yè)務中臺與前臺應用進行服務集成,為前臺應用提供共性業(yè)務處理服務;數(shù)據(jù)中臺與前臺應用進行服務集成,為前臺應用提供數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析和算法等服務和數(shù)據(jù)可視化能力;數(shù)據(jù)中臺與業(yè)務中臺進行服務集成,為業(yè)務中臺提供算法、數(shù)據(jù)查詢等服務。業(yè)務中臺通過接口調(diào)用與后端系統(tǒng)集成,前臺應用通過接口與后端系統(tǒng)、外部系統(tǒng)集成。
數(shù)據(jù)中臺匯聚各類數(shù)據(jù)資源,為前臺應用和業(yè)務中臺提供數(shù)據(jù)服務。業(yè)務中臺接收前臺應用操作數(shù)據(jù),形成共享業(yè)務數(shù)據(jù)并返回處理結(jié)果和實時業(yè)務數(shù)據(jù),按需調(diào)用數(shù)據(jù)中臺服務并反饋數(shù)據(jù)中臺貼源層。前臺應用收集用戶操作數(shù)據(jù),存儲非共性業(yè)務數(shù)據(jù),向數(shù)據(jù)中臺貼源層提供數(shù)據(jù),并按需調(diào)用數(shù)據(jù)中臺服務,獲取各領(lǐng)域共享數(shù)據(jù)和分析類數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)中臺總體架構(gòu)由統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務調(diào)度、分析層、共享層、貼源層和數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理五大板塊組成,支持營配貫通、多維精益分析、數(shù)字化審計分析、智慧供應鏈分析、網(wǎng)上電網(wǎng)分析、供電服務指揮支撐等應用。數(shù)據(jù)中臺技術(shù)架構(gòu)如圖5所示。
圖5 技術(shù)架構(gòu)
貼源層主要提供源端數(shù)據(jù)接入功能,將內(nèi)、外部數(shù)據(jù)(包括實時和離線、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等數(shù)據(jù))統(tǒng)一匯聚,實現(xiàn)源端業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù) 1 ∶1復制。數(shù)據(jù)匯聚包括內(nèi)部多類型數(shù)據(jù)匯聚和外部數(shù)據(jù)接入,其中,多類型數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、量測類數(shù)據(jù)和消息類數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)匯聚方式包括批量接入、實時接入。
共享層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和整合,遵循SG-CIM模型,對貼源層數(shù)據(jù)進行抽取、清洗、轉(zhuǎn)換、整合,實現(xiàn)業(yè)務明細數(shù)據(jù)的統(tǒng)一歸集,形成企業(yè)級共享數(shù)據(jù),如客戶域、資產(chǎn)域等。
分析層以業(yè)務需求為導向,通過數(shù)據(jù)分析加工組件對共享層數(shù)據(jù)進行加工、分析,構(gòu)建分析主題,形成分析報表、算法模型、標簽等各類數(shù)據(jù)產(chǎn)品(客戶畫像、設(shè)備畫像等),以微服務形式通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務調(diào)度,為前臺應用提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)中臺技術(shù)演進策略如圖6所示。
圖6 演進策略
通過核心業(yè)務能力、數(shù)據(jù)共享能力、技術(shù)支撐能力三個維度的轉(zhuǎn)變,逐步實現(xiàn)核心業(yè)務能力、數(shù)據(jù)共享能力、技術(shù)支撐能力的服務化,完成信息系統(tǒng)從傳統(tǒng)大顆粒度業(yè)務系統(tǒng)向“強后臺+大中臺+活前臺”架構(gòu)演進。
依托國網(wǎng)安徽電力數(shù)據(jù)中臺,遵循技術(shù)架構(gòu)要求,將本文所提的數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)能力要求在多維精益管理體系頻道化報表業(yè)務場景中進行落地應用,在該場景下數(shù)據(jù)中臺數(shù)據(jù)查詢結(jié)果如圖7所示。
圖7 數(shù)據(jù)中臺數(shù)據(jù)查詢
企業(yè)中臺對公司內(nèi)部業(yè)務提供業(yè)務服務和數(shù)據(jù)服務,以微服務技術(shù)為基礎(chǔ),供前端業(yè)務應用構(gòu)建或數(shù)據(jù)分析直接調(diào)用。以居民故障搶修為例,業(yè)務中臺支撐客戶信息、派單等服務,通過數(shù)據(jù)中臺分析停電范圍,完成居民客戶故障從報修到完成故障搶修、評價服務整個業(yè)務流程。通過遵循數(shù)據(jù)中臺能力要求,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)快速高效流轉(zhuǎn)利用,達到預期的數(shù)據(jù)中臺能力要求,進而可以分析得出本文設(shè)計的數(shù)據(jù)中臺建設(shè)規(guī)范的可行性。
針對當前電力數(shù)據(jù)中臺建設(shè)規(guī)范需要,本文提出了電力行業(yè)的數(shù)據(jù)中臺建設(shè)規(guī)范要求,給出了數(shù)據(jù)中臺總體定位,闡述了數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)能力要求,提出了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)架構(gòu),制定了數(shù)據(jù)中臺技術(shù)架構(gòu)要求,通過落地應用驗證了數(shù)據(jù)中臺建設(shè)規(guī)范的可行性。