华为张剑：构建工业互联网的智慧电厂方案探讨及典型案例介绍——2019年智慧电厂论坛（一期）

华为公司在刚刚召开的2019中国生态伙伴大会上，提出将“平台+生态”战略，演进为“平台+AI+生态”，为伙伴提供“+AI”的支持，共同实现智能进化。这个在世界500强排名72位的中国民营企业，在“构建万物互联的智能世界”中将有哪些行动和方案？在能源电力业务领域将如何构建物联网基础，助力智慧电厂的实现？华为技术有限公司发电行业解决方案总监张剑在2019年智慧电厂论坛（第一期）上带来《基于工业互联网的智慧电厂方案探讨》的主题分享。北极星电力网、电力头条APP将对大会进行全程直播。

直播地址：2019年智慧电厂论坛（第一期）    

张剑：各位领导、各位专家，大家上午好！今天很荣幸能站在这里和大家一块探讨智慧电厂的建设。我看了一下我们大会的议程表，除了华为公司，我们是一家基本上以通信技术或者信息技术为主的公司之外，其他的都是一些科研院所或者发电企业，以及在电力行业多年从事电力解决方案的供应商，今天希望在这里和大家学习。

华为公司，可能大家都有所了解，主要是做通信和平台的一个厂商，所以今天我讲的这个主题《基于工业互联网的智慧电厂方案探讨》。

大概分三个内容，第一个是华为公司的简单汇报，后面是行业趋势和一些平台方案的介绍。

首先做一个简单的华为公司的汇报，华为公司是全球领先的ICT基础设施和智能终端提供商。以前主要聚焦在全球ICT基础建设领域，这几年华为终端、华为手机也快速发展，所以我们定位是全球领先的ICT基础设施和智能终端提供商。2018年，现在还没有发布财报，我们已经达到超过7000亿人民币，而且截至目前，华为公司已经有18万员工，有8万研发员工。华为目前在全球170多个国家有业务分支机构分布，2018年世界500强排名是72名。

华为公司简单的业务模型，给各位简单汇报一下。目前我们分信息通信技术，面向三类客户群，主要指的是终端客户、电信运营商客户，以及其他政企行业客户。

有四大板块的业务，第一个是消费者业务，指华为智能终端的业务体系，主要面向消费者。运营商，是大家比较熟悉的，是华为5G支撑的一个业务体系，像国内主要是移动、联通、电信运营商。除了运营商之外，企业行业客户，包括政府等等。

第四块业务就是云业务，面向的客户主要是以终端业务客户，也有企业业务客户，主要指的华为的公有云。之前我们主要是配合运营商，支持运营商一块建立云的服务，近几年华为提出华为云的品牌，我们也和腾讯、阿里等等一样，提供云服务。

我们的产品大概分为几个领域，第一个是信息呈现，主要是以智能终端。第二个是信息传输，连接华为传统的通信产品，还有一块是数据的计算、存储、处理，就是我们云的、大数据，包括人工智能等等整个体系的产品。

刚才主持人也讲了，刚刚过去的2019年华为全国生态合作伙伴大会，是一个生态合作伙伴的会议，提出了企业战略，平台+AI+生态，使能客户数字化转型成功。华为在智能终端、云计算、大数据、人工智能等领域虽然保持全国领先。但是我们对各个行业的理解，比如对于发电领域，希望跟广大的客户，合作伙伴，大家共建生态，利用华为信息通信技术，结合合作伙伴基于发电原理或者工业机理的业务应用模型以及行业软件开发能力，共同为客户提供端到端的方案，助力客户的数字化或者智能化的成功。

下面简单介绍一下行业趋势，刚才前面几位领导的致辞中对行业的趋势，以及整个发电行业以及智慧电厂都进行了描述，也提出了要求。特别是司老师讲得比较全面，而且提出很多智慧电厂建设的标准、方向以及一些原则，对我们的帮助也非常大。

下面我简单介绍一下，从刚才几位领导和老师的发言中能看到，其实目前，截止到今天，智慧企业、智慧电厂，包括工业互联网，已经成为发电行业整体的行业趋势。不用像前几年有人在讲趋势是什么，建智慧电厂有质疑，现在已经不用探讨该不该建的问题，已经到了怎么建的问题。特别是国家层面，提到智能制造2025，从国家战略层面提出了智慧电厂的要求，包括国家能源局提的互联网+智慧能源，多能互补、清洁能源等等试点项目，推动整个行业发展。

2017年到2018年，整个工业互联网体系的发展，发展工业互联网指导意见的出台，对整个行业的指导意义非常大，特别是今年“两会”，刚才司老师也提到，把工业互联网建设已经写入政府工作报告，可见国家层面，高层层面对整个工业互联网建设的一个重视。

特别针对发电行业，工业互联网在发电行业也受到广大的客户以及行业各个专家的认可。比如说像国家能源集团，包括国家电投等等，“五大四小”发电集团，都在规划自己工业互联网的架构。

特别对我们发电企业，其实新建的，对我们的影响也是非常大。特别是以售电市场放开为导向的一个电力企业改革，对我们发电企业来讲，加剧了我们的竞争，企业能具备核心的竞争力，他将在这个竞争中胜出。所以对企业降低能耗，优化效率，提升经济效益，和提高智能化管理手段，降低成本，成为企业发展的核心诉求。

智慧电厂到底跟传统电厂有什么差别呢？这是我们跟客户，以及合作伙伴一起探讨，得出的一个简单的对比。当然这个是我们小范围的一个定位或者一个概念的对比。

传统电厂主要是基于单向的，通过管理制度和管理系统，对人和物进行简单的一个单向的自上而下的管理。这个是我们多年来一个成熟的企业管理经验，帮助企业稳定可靠的运行。

但是到了智慧电厂时代，其实我们很多新技术的融入，改变了智慧电厂的模型。智慧电厂时代，所有的设备、人、物，物与物之间，要达到一个智能化的水平，数字化、网络化、智能化，互通互联。包括人与人之间知识共享，融合沟通。包括人与物之间，通过统一的平台能够得到协同，从而达到智能管控的风险，能持续提升效率的能力。最终我们希望是实现一个闭环的自动的模式，自动预判、自主决策、自我演进的目标。

华为公司是这个大会里唯一一家信息通信的厂商，为什么我们会参会呢？通过这个材料大家可以看到，像一些新的ICT技术，是我们智慧电厂建设核心推动力，不管是从设备的智能化、智能终端，智能芯片，包括边缘计算的能力，从整个数据的传输，包括无线、有线，包括大多物联层设备的管理等等，利用到物联网技术和能力。

实现整个智慧化，包括智慧分析、智慧检修、生产优化等等，用到大数据、云计算、人工智能技术。大家这几年可能明显感受到，不管我们做一个智慧电厂方案规划，还是做一个集团整体信息化规划，还是具体设计一个方案，我们都会在文档或者在我们的方案中提到，运用云大物移新的技术来促进整个企业的发展，或者保证我们方案的实现。当然这些技术，云计算、大数据、物联网，包括人工智能技术，发展到今天，其实已经比较成熟，能促进我们这个企业、行业，能支持智慧电厂的建设。

下面，我简单列举一下在业内智慧电厂的试点，因为近几年智慧电厂的实践非常多，简单列举了几个。像大唐，我们下午或者明天要参观的南京电厂，是基于三维虚拟电厂，包括园区的智能安全、智能巡检，包括移动办公等等领域，做了一个很好的探索，是比较早期的标杆意义的。

华能集团，前几年已经实现了智慧电厂的移动巡检、移动办公，实现一些移动的故障处理等等。近几年，华能申请国家工业互联网示范企业，他们建了一个工业大数据平台，在设备故障诊断，包括一些煤耗分析领域展开了工作。

还有像国家能源南宁电厂，是国家能源和华为一起合作，利用人工智能、机器学习技术，来进行优化，提高效率。还有包括一些机器人巡检、无人机，包括基于身份分析的管理等等，开展一些试点。

大渡河公司，在2014年在潘院士支持之下做的一个项目，是一个良好的案例。

大家可以通过这些案例看到，大部分智慧电厂都是在局部领域或者是单一系统，或者是在某个点上进行创新，当然这个创新非常关键，以点带面能够推动整个智慧电厂的发展。但是我们认为智慧电厂需要平台化、生态化的模式，我们都是一种相对垂直的建设，比如说一般智慧电厂都是一个小的平台，数据库，有分析的算法，是一种端到端的自动化。首先各个系统之间数据是不能共享，是割裂的，相互控制是很难联动的，需要大量的系统集成。而且一般是孤岛式的系统，两个系统互动可能还比较容易，三四个、几十个，以目前的能力和工具是做不到的，而且成本是非常高的。所以在智慧电厂建设过程当中，我们希望是一个平台化的发展策略，而且是生态化。生态化指的是什么呢？在我们整个智慧电厂建设环节中，从底层的智能设备，到上面的通信网络，到上面的基本数据处理平台，到上面的业务模型，到上面的业务开发、应用软件，是不同技术的融合。比如像华为这样的公司，我们可能在通信网络，以及基础平台方面，我们是积累多年，右图的红色部分是我们主要的业务领域。

但是在发电领域的基础模型、行业应用算法，包括一些辅助的IT服务工具，我们不擅长，这些是在电力行业有一定研究开发能力的企业擅长的。

上面这些具体的软件应用，可能是在电力行业的解决方案提供商，或者科研院所能够提供应用。上面所有数据处理的诉求，计算的诉求，对于所有平台需要支持中间件的诉求，我们可以提供非常好的长远发展的能力。做业务模型，做数据科学数据分析，以及做应用展示的厂商，大家可以一块联合起来生态化地提供一个整体的解决方案。我们要求这个平台是先进的，运用到更多的大数据、云等等一些新的技术，开放，还是一个能持续演进的生态化。

这个是工信部发布的工业互联网平台的参考架构，从数据采集端到IaaS层的基础设施，以及到PaaS层，一个简单的基础架构。他们提出来在工业PaaS基于微服务的架构，软件化、工具化、模块化的组建，我们希望工业的机理能够共享，通过平台化，在业务平台上上传组件，各个系统、各个应用软件都可以用。通过同一个平台，在其他电厂、其他平台都可以应用。

这个是我们各个集团都在做自己的工业互联网规划，我们是希望达到这样一个目标，希望在工业互联网的架构之下，能实现企业的数字化和智能化转型。

工业互联网的主要目标，对内是实现企业的智能化生产，包括在发电厂实现智慧化建设。第二个是新业务，第三个是智能化生产、智能化决策，当然在智慧电厂涉及到煤、发电、运输等等其他各个板块，打通集团内部的产业链融合。对外，我们通过行业的数据，以及我们内部整个生产运营的数据，以及其他集团业内信息的挖掘，快速地进行市场洞察，提高我们的产品和服务，提高客户的体验。

同时，我们希望做到整个产业链的融合，包括一些供应商，包括上下游产业链的打通，实现整个能源行业的协同发展。

下面我们简单探讨一下基于平台华为的方案，华为也是积极参与整个能源行业，推动工业互联网发展，包括国际的工业互联网产业联盟，以及国内的工业互联网联盟、边缘计算产业联盟，我们要么是参与方，要么是发起方，我们是积极参与各个企业的工业互联网平台的规划建设以及智慧电厂方案的设计和建设。

其实通过左侧这个工业互联网联盟写的一个基础框架，还有对照我们的数字化平台，来进行对标。从数据采集侧以及基础设施侧，我们基础的计算、存储、网络、硬件，像我们的大数据平台、人工智能平台，整体都是可以作为工业互联网PaaS下沉的基础平台。同时我们是AI和大数据对外的一个服务，还有云化的服务，来支持我们上面应用系统的开发。我们认为华为在平台体系，能为工业互联网提供一个基本的平台框架。

当然，其实我们也进行了研究，不管是哪个行业，特别是在发电这样一个比较专业的工业应用领域，要做大平台，而且平台不能是每个系统，每个应用，每个厂，每个合作伙伴都是不一样的平台，所以平台化意味着集中化的一个概念。我们认为做平台，第一，首先是这个企业需要一定的技术积累，他有在人工智能、大数据等领域的积累。第二，有品牌集聚效应，就是生态能力，我们可以联合多个合作伙伴共同提供一个解决方案。还有一个是长期投入，持续引进，只有长期投入的厂商和长期投入的平台，才能真正做好一个平台，才能为智慧电厂做好支撑。我认为我们公司基本上具备这个模型。

这个是我们基于工业互联网平台提出来的智慧电厂的总体架构，其实我们是针对发电企业的模型，我们提出两级架构。在集团侧的工业互联网平台，主要是智慧建设、智慧检修、智慧安全、智慧经营、智慧运行、可视化生产、智慧办公。在电厂侧，提出轻量级工业互联网平台。

在集团侧，其实我们主要是构建基于云大物移人工智能等等一个新的平台，同时我们还有一个云平台，可以做一个应用系统的集成。电厂侧，主要是基于互联网本身数据的采集，形成一个小型的工业互联网平台。

这个是我们华为发电行业工业互联网解决方案，蓝色部分是华为公司提供的能力和解决方案，灰色部分是电厂自身的能力和解决方案。从智能芯片或者操作系统融入到智能终端里面，在IaaS我们提供公有云和私有云混合的一个架构，PaaS是基于工业互联网平台，人工智能基础的平台。大量的机理模型和原理性行业应用的算法，还有上面的应用，我们是和合作伙伴一块共同来开发和提供服务。

简单看一下华为云，华为投入云已经有超过十年的时间了，坚持到今天，我们认为是从服务组建的类型以及到云的能力，以及到云的模式，都是国内最健康的一个厂商，我们提供全栈的混合云的方案，我们提供私有云、公有云融合的方案，而且我们是基于IaaS、PaaS的一个应用，能够完全满足行业客户云化的需求。

上面的图是基于云服务，基于虚拟器等等的一个综合的云平台，包括在硬件存储、网络等等，都是全球领先的产品。

这个大数据的能力，电力行业，其实我们的数据是相当复杂的，我们是真正需要一个大数据的平台，能把我们各种各样的，包括火电的，包括一些管理的数据，包括发电企业涉及到一些其他板块，包括煤矿、煤化工等等，其他新能源的数据，我们统一上一个大数据平台，进行统一的存储、处理等等。而且华为只做平台，黄色部分业务应用主要是合作伙伴，华为只做技术平台，与合作伙伴一起，提供风险分析、故障预警等等。

这个是我们物联网系统。是基于传统架构、传统技术的，新的互联网模式下我们需要新的技术。现在就是一个统一的新的技术架构，同时，我们还有物联网系统，做的主要是自动的即插即用的一个接入。

整个平台侧，我们希望给电厂侧建立一套统一的互联网架构，统一采集，统一数据标准，统一提供云化服务。

这个是在人工智能，在人工智能领域，我们提供人工智能框架，以及到下面人工智能的一些系统支撑，提供人工智能的服务。目前我们在很多领域都展开了研究，我们华为很多业务原理研究比较少地主要是对供热和脱硫，这个是目前的一个主要的成果，如果以后有项目的话可以继续探索，其他的还正在研究，正在起步阶段。

这个是我们一个数据集成平台，传统的ERP等等系统大量存在，我们需要一个大的架构，数据与系统之间进行打通，与业务的打通，以及跟其他外部供应协同，都需要一个数据沟通平台，一。ICT基于我们自己多年的积累，通过自身产品的开发，形成一个新的产品，可以对外提供服务。

这个是我们的安全领域，我们把人工智能、大数据等等技术应用于安全领域，为客户提供端到端安全的解决方案，做一些安全的故障预测，或者整个安全的预知、判断。

下面这是一些工业互联网的实践，通过我们的工业互联网平台，我们可以实现我们整个智能联动，通过同一个平台，所有的终端接入到同一个平台，可以进行相互系统之间的联动。

这是我们在智慧工地、智慧园区等等方面的探索。

这个是我们在大渡河水电进行的一个云端电厂，对电厂进行统一的管理。

下面再简单介绍我们在无线领域的一些方案和应用，无线接入其实是在工业互联网时代，在物联网时代，是关键的一种接入方式。现在无线更便捷、管理更方便，不用放光缆等等优势，而且还支持移动化，所以是非常好的一种方式。华为在无线通信领域都有多年的积累，所以我们可以根据客户业务需求，提供满足客户业务需求的一个无线的解决方案。

这个是在基建期智慧工地无线应用，基建期设备、房屋可能还需要变动，不是固定的，用无线解决这个问题，更方便，成本更低。

在运行期，很多数据的采集、人员定位等等。

这个是我们做的一个创新，现在我们在电厂做人员定位，基于大数据的人员定位，可以对安全等等进行应用。我们把我们华为无线的UWB和WIFI联合，方便部署，使用也比较简单。

这个是我们在宿迁电厂无线的案例，我们不俗的eLTE+无线的一个解决方案。

这个是我们在大唐新能源赤峰部署的一个智慧风电场，可以做到电厂的移动终端和远程的会议系统进行联动，可以远程指导，帮助我们智慧电厂进行运维。

这是最后一个案例，是我们在如东的海上风电，我们也部署了一个无线通信方案。在建设当地进行几公里的覆盖，在WIFI平台上进行接入，满足现场的安全监控以及整体办公环境，与岸上可以进行无缝办公衔接，网络可以全覆盖。

今天我讲的内容就到这里，谢谢大家！