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基于中台化架构的PMS3.0运营管控的支撑体系研究
摘要:本文通过分析当前国电行业运营管控建设过程面临的主要问题,提出基于中台化架构的PMS3.0、涵盖总部、省(市)公司两级运营管控平台的整个支撑体系,从过程资产管控、运营评价、应用开发、运维监控四个方面,以价值为纲,以用户为中心,构建核心成果管理能力,实现模型、服务、应用、组件等可视、可管、可控。
关键词:中台化;PMS3.0;运营管控;支撑体系
一、研究背景
为贯彻落实《国家电网有限公司关于印发新一代设备资产精益管理系统(PMS3.0)建设工作方案的通知》(国家电网设备〔2021〕75号)要求,国电试点单位建设已全面验证了PMS3.0“三区四层”总体架构的科学性、合理性、开放性,夯实了设备管理模式创新基础。随着PMS3.0建设应用工作全面开展,对模型、服务和应用新增迭代需求管控、规范性管理、运行监控和评估等运营管控工作提出了更高要求,亟需构建运营管控技术支撑能力,保障PMS3.0建设运营规范、运转平稳有序、持续迭代提升。需要强有力的数字化架构管控手段,建立运营管控体系,推进规划、设计、运行“三态协同”,实现架构与项目的“一体化管控”,实现对PMS3.0数据资产、服务及应用的有效管控,从而实现对PMS3.0建设运行的有效管控,全面支撑公司数字化建设。
二、重难点分析
运营管控平台建设过程中,涉及面较广,面向的用户较多,需要解决如下问题:
过程资产数据持续迭代:
中台模型、服务、标准数据等随着PMS3.0应用建设及中台持续迭代,规范数据存在频繁变更、多方管理、数据开放异性等问题给工具的建设带了较大调整。
服务监控数据汇集存储及分析技术难度大:
总部汇集全网省公司的服务调用监控数据,通过两级贯通组件每日持续上送总部,海量的监控数据对数据分析和存储有更高的技术要求。一是需要满足相应业务诉求,实时处理海量数据的分析、业务统计。二是随着运营策略不断调整,历史监控数据仍需保存并为后续数据分析提供支撑,简单的关系数据库无法支撑,对历史数据的存储及多维度的中台评估带来较大挑战。
全链路监控要求高:
应用调用中台服务和服务访问的物理模型数据的监控技术要求较高。一是链路监控不能影响应用核心功能使用,包括应用的性能、部署的资源等,需要尽量减少监控探针带来的额外消耗。二是高效的监控探针智能化部署方案,包括探针流量采集控制、应急开关操作等,需要作为容器底层服务智能起停,尽量做到监控数据不丢失。
两级贯通组件稳定性要求高:
目前各省公司的网络与总部实现互通,但是网络的波动、系统的稳定仍需加大关注,加上各省业务使用高峰、低谷情况不一,存在多省同时大数据量上送等问题,对两级管控组件的稳定性提出更高要求。
三、总体设计
(一)总体架构
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,涵盖总部、省(市)公司两级运营管控平台,从过程资产管控、运营评价、应用开发、运维监控四个方面,以价值为纲,以用户为中心,构建核心成果管理能力,实现模型、服务、应用、组件等可视、可管、可控。通过规划态、设计态到运行态的转化和校核比对,提供上线遵从检查等能力,支撑设计成果标准化落地。以开放、共享、共建的理念,提供标准化服务、组件注册、发布、使用等能力,打造共建共享的PMS3.0应用生态体系。基于云原生技术,构建全链路支撑能力,通过运营数据闭环价值,连接用户,基于真实、可信、准确的结果数据和用户使用反馈持续驱动产品优化与创新,实现良好的用户体验和持续的价值创造。
总体架构图如图1所示。
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,以设备专业管理需求为导向,为支撑“三区四层”架构有效落地,将分两个阶段建设推广,包括总部侧和省(市)公司侧。一是构建由总部统一维护管理的标准物理模型、服务、应用三大核心资源库,建设服务和模型的需求提报、审核、验收及应用备案等全流程运营管控能力,同时基于统一服务调度组件,实现企业中台服务注册发布、服务目录管理、权限在线审批等服务管理能力,支撑企业中台运营。二是通过全链路监测工具,对模型、服务和应用的基础信息及监控数据进行采集、传输,开展“应用-服务-模型”业务全链路运营,打造PMS3.0架构一张图,对总部、省(市)公司PMS3.0“三区四层”架构运营情况进行管控,实时掌握应用、服务建设规模,动态监控应用和服务运行状态、网络层通信、感知终端接入情况等。
(二)应用架构
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,依托统一调度服务组件、全链路监测工具、模型校验工具、数字化能力开放平台等,在总部侧实现服务注册发布、服务自动发现、统一服务受理、服务目录管理、服务运营治理等功能;在省侧接收总部统一下发的服务并进行相关配置和调度。
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,建设总部、省侧两级PMS3.0运营管控。总部侧包括基础管理、管控活动、运营活动三个一级功能应用。基础管理包括模型信息管理、服务信息管理、应用信息管理等功能,通过构建标准物理模型、服务、应用三大核心资源库,支撑模型、服务和应用的申请、验收、备案等统一管理。管控活动包括模型管控、服务管控、应用备案等功能,通过对模型和服务需求提报、审核、比对校验、验收等全过程管控,确保模型和服务的建设流程和设计符合规范,以及建设成果与设计方案的一致性。运营活动包括模型运营、服务运营、应用运营,主要实现“应用-服务-模型”业务全链路的实时运行展示。省侧包括模型运营、服务运营、应用运营等功能,基于业务全链路监测数据,查看本单位PMS3.0建设运营情况。
(三)数据架构
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,基于PMS3.0运营管控平台核心应用场景数据存储要求和两级全链路监测数据流向分析,进行数据分类、存储逻辑划分,支撑应用架构中各类应用功能的数据存储。
运营管控平台公共基础组件数据库部署于总部侧,存储企业中台服务数据、模型数据、监测数据,包括PMS3.0运营管控平台验收通过并在运营管控平台注册发布的服务数据,以及模型数据、配置信息数据、权限数据、运营分析数据等。
业务运营管控数据库部署于总部侧,存储“需求提报-审核-验收”的模型、服务、应用备案全流程过程数据,以及比对结果数据、业务运营分析数据等。
其中,设计态数据由运营管控总部侧统一存储,验收通过后,将运行态数据同步至总部运营管控平台,由总部运营管控平台统一存储。
(四)技术架构
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,针对现有系统情况开展技术调研,按照支撑现代设备管理体系运行的原则,充分考虑系统运行的非功能需求,研究设计整体技术架构(包含技术架构要求、集成关系、部署模式、软硬件配置等内容)。依托公司国网云平台、物联管理平台、业务中台与数据中台等基础平台,按照感知层、网络层、平台层、应用层规划技术架构,明确系统基础资源、中间件、服务支撑、AI支撑和应用支撑等技术能力;充分应用态势感知,数据分级管理、安全审计、数据脱敏等云安全防护技术规划系统安全架构;明确应用架构及运营设计。
四、建设成效
本文设计的PMS3.0运营管控支撑平台,全面对架构、资产、运维、调度、运营等领域进行管控,避免架构设计和落地实现的偏差,减少因架构偏差导致的建设资金浪费,同时通过对微服务、微应用的监控管控,节约时间、人力、资源成本,提高架构指导效率、提升架构风险管控能力。主要体现在以下几大方面:
(一)经济效益
遵循国网中台顶层架构要求,开展电网资源业务中台运营管控工作,实现数字化能力服务基层用户、赋能企业发展的运营新模式、新路径,构建“统一管控、分类运营、快速响应”运营策略,实现运营服务标准统一、运营管控团队统一,能够快速响应用户不同需求,初步形成了数字化能力良性互动、开放共享新生态。通过共享服务实现应用快速迭代开发,提升50%以上开发效率,通过数据一个源为基层减负30%以上,通过运营好中台,为基层提供更好的使用体验、支撑各业务应用中台化改造,实现节约建设成本,提升改造效率,降低运行成本。
(二)管理效益
在运营管控平台方面,提供资源监控、服务监控、数据库监控、事件告警等多方面的监控,帮助现场实现全栈式的性能监控和端到端的全链路追踪诊断,让应用运维轻松高效。建立完整的监控模型,为电网资源业务建立起一个从“宏观”到“微观”的全景式监控体系,做到对业务域的监控标准化和全覆盖,提高了工作细致程度,达到减人增效、规范业务、提高工作效率和提升电网管理水平的目的。
(三)社会效益
通过本项目开展,提升中台服务管控能力,提高服务的利用,避免服务重复建设,保障服务稳定运行,给用户带来稳定的应用支撑,提高政府和老百姓对电力行业的满意度是提高服务的根本,也是构建和谐社会、节约型社会的需要。
参考文献:
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[4]梁磊,范海波,刘发年.基于大数据的综合能源管控与运营技术研究与应用[J].电力大数据,2021(24):17-24.
[5]冼晋乾.电力企业大数据运营管控系统设计与实现[D].硕士论文,2020:1-4.
作者简介:
1.刘方圆(1990—),男,汉族,江苏连云港:高级软件研发工程师,大学本科,研究方向:电力信息化运营管控,电网资源业务中台;
2.陈刚(1986—),男,汉族,江西湖口人,解决方案中心副总经理/工程师,硕士,研究方向:电力信息化运营管控,电网资源业务中台。