CN111427944A - 一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及互联网微服务架构技术领域，具体公开了一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法。该微服务架构包括核电微服务模块、核电微服务管理模块以及核电微服务配置模块，其中，所述的核电微服务模块分别与所述的核电微服务管理模块和核电微服务配置模块相连接；所述的核电微服务管理模块可控制核电微服务模块中微服务的启动和停止，并可进行微服务参数的设置和运维；所述的核电微服务配置模块对核电微服务模块中微服务配置项的发布、变更和通知进行配置，并设置日志级别和运行参数。该微服务架构将传统的核电服务划分为一个个微服务，有效提高了底层服务效率，具备良好的可扩展性。

Description

一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法

技术领域

本发明属于互联网微服务架构技术领域，具体涉及一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法。

背景技术

核电工业互联网平台是用于核电领域的集生产管理、设计管理、大修管理、设备维护与安全管理于一体的数字化平台。由于平台本身支持的核电应用的多样性和复杂性，要求平台底层服务具备通用性、高效性、可靠性、稳定性。传统的核电专用软件服务大都是针对特定的应用场景进行设计，比如：核电大修管理系统是专门针对核电机组大修进行管理的系统，其软件服务主要包括日常的大修进度管理、检修计划管理、备品备件管理等，核电站生产管理信息系统是对核电厂的日常生产进行管理的专用系统，主要服务包括：核电站生产运行管理、业务流程的管理与优化、核电站管理优化与决策支持等。这两种专用系统都包含特点的服务模块，有的服务模块功能是相似的，但是只能用于本系统内，无法通用。传统的核电专用软件很难同时满足以上所有要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法，实现对传统核电应用服务的微服务改造和划分，保障核电工业互联网平台支持多种应用类型的同时，提供稳定和高效的底层服务支撑。

本发明的技术方案如下：一种核电工业互联网平台的微服务架构，该微服务架构包括核电微服务模块、核电微服务管理模块以及核电微服务配置模块，其中，所述的核电微服务模块分别与所述的核电微服务管理模块和核电微服务配置模块相连接；所述的核电微服务管理模块可控制核电微服务模块中微服务的启动和停止，并可进行微服务参数的设置和运维；所述的核电微服务配置模块对核电微服务模块中微服务配置项的发布、变更和通知进行配置，并设置日志级别和运行参数。

所述的核电微服务模块还分别与核电微服务注册模块、安全访问控制模块相连接，其中，所述的核电微服务注册模块为所述的核电微服务提供注册和发现功能，实现核电微服务统一注册；所述的安全访问控制模块可为核电微服务提供安全访问控制策略，保证核电微服务的安全性。

所述的核电微服务模块还分别与服务监控模块、微服务跟踪模块相连接，所述的服务监控模块可对核电微服务的调用情况及运行状态进行监控；所述的微服务跟踪模块可对每个请求微服务的指标和参数进行跟踪。

所述的核电微服务模块还分别与核电微服务治理模块、故障处理模块相连接，其中，所述的核电微服务治理模块可为核电微服务提供负载、限流、降级、熔断及容器能治理功能；所述的故障处理模块可为核电微服务出现故障时提供处理功能。

所述的核电微服务模块通过微服务网关与上层的核电应用系统连接，并同时与底层的存储系统交互连接，其中，所述的核电应用系统包括顶层展示系统、设备可靠性管理平台系统、数字化大修系统以及设备健康管理系统；所述的存储系统包括多个类型的数据库系统，能够提供结构化数据、半结构数据以及非结构化数据。

所述的核电微服务模块可提供专门微服务和公共微服务，其中，所述的专门微服务包括设备监控微服务、设备健康微服务、数字化规程微服务、天网监控微服务、数字双胞胎微服务、智能隔离微服务、维修管理微服务、无损检测微服务、数字工作包微服务、安全管理微服务、供应链管理微服务以及备品备件管理微服务；所述的公共微服务包括实时数据查询微服务、设备基础信息查询微服务、工单查询微服务、状态报告微服务以及ECM微服务。

所述的专门微服务中设备监控微服务能够为上层设备监控应用所需的监控业务；所述的设备健康微服务能够提供所有电厂设备健康状况信息；所述的数字化规程微服务可提供规程方面的服务，包括操作模板和操作单功能；所述的天网监控微服务提供核电厂内部视频监控服务，能够根据需要获取某一区域的监控内容；所述的数字双胞胎微服务可在全范围模拟机的基础上，将电厂运行数据导入模拟机的模型，使电厂机组和模拟机的运行结果误差在一定范围，实现电厂运行数据孪生；所述的智能隔离微服务可将电厂运行数据与第三方系统进行传输隔离，以防止运行系统被恶意干扰；所述的维修管理微服务可进行核电机组的维修管理，包括日常维修管理和大修管理；所述的无损检测微服务提供核电厂在役检查时的无损检测服务；所述的数字工作包微服务包括核电机组维修时用到的数字化服务；所述的安全管理微服务包含了微服务调用跟踪以及入侵检测模块，用于保障微服务运行过程中的安全性；所述的供应链管理微服务用于管理核电厂运行过程中所有消耗品的供应链管理和维护；所述的备品备件管理微服务用于管理核电厂所有的备品备件。

所述的公用微服务中的实时数据查询微服务提供基于PI系统或大数据的核电厂实时数据的统一访问服务，并可支撑其他类型的微服务、应用对实时数据的查询；所述的设备基础信息查询微服务提供基础数据中各电厂设备信息查询功能的公共微服务，并支持各种高级条件筛选，查询设备概况及详细信息；所述的工单查询微服务提供基础数据中各电厂工单查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到工单信息的应用；所述的状态报告微服务提供基础数据中各电厂状态报告查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到状态报告信息的应用；所述的ECM微服务提供企业内容管理微服务，支持行政办公流程管理服务，基于业务的协同管理及知识管理。

所述的顶层展示系统可为支撑顶层展示而提供微服务，能够为顶层展示提供业务数据查询，其中，所提供的数据包括可靠性指标、系统健康评价、设备性能监测、系统监督设备可靠性功能模块的数据。

一种核电工业互联网平台的微服务处理方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、启动顶层展示应用；

步骤2、利用顶层展示应用调用设备监控微服务接口，获取设备参数信息，调用设备监控微服务接口，获取设备健康状况信息；

步骤3、设备监控微服务和设备健康微服务调用实时数据查询微服务提供的查询接口，获取设备参数信息和设备监控状况信息；

步骤4、数据存储系统连接至存储系统，并根据查询条件，查询设备参数信息以及设备监控状况信息，并将查询到的数据反馈至设备实时数据查询微服务；

步骤5、实时数据查询微服务将接收到的数据返回给设备监控微服务以及设备健康微服务；

步骤6、设备监控微服务和设备健康微服务将查询到的数据返回至顶层展示应用；

步骤7、顶层展示应用接收设备监控微服务及设备健康微服务返回的数据，对其进行处理，并进行信息展示。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构及方法具有以下优点：(1)将传统的核电服务划分为一个个微服务，有效提高了底层服务效率，具备良好的可扩展性；(2)微服务之间高内聚，低耦合，运行互不干扰；(3)能够及时处理服务故障，保障应用的稳定运行；(4)具有可靠的安全机制，保证核电应用系统的安全性。

附图说明

图1为本发明所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构示意图；

图2为本发明所述的一种核电工业互联网平台的微服务与上层应用及存储系统交互示意图；

图3为本发明所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种核电工业互联网平台的微服务架构，包括核电微服务模块、核电微服务管理模块以及核电微服务配置模块，其中，核电微服务管理模块与核电微服务模块相连接，其可对核电微服务模块的微服务进行启动和停止，并可进行微服务的参数设置和运维；核电微服务配置模块直接与核电微服务模块相连接，用于对微服务配置项的发布、变更和通知等进行配置，并对日志级别和运行参数进行设置；安全访问控制模块直接与核电微服务相连接，为核电微服务提供安全访问控制策略，确保微服务的安全性；核电微服务模块还分布直接连接有核电微服务注册模块、服务监控模块、核电微服务治理模块、微服务跟踪模块以及故障处理模块，其中，核电微服务注册模块可为核电微服提供注册和发现功能，实现核电微服务的统一注册；服务监控模块可对核电微服务的调用情况及运行状态进行监控，以保障微服务的健康稳定运行；核电微服务治理模块能够为核电微服务提供负载、限流、降级、熔断以及容器能治理功能；微服务跟踪模块用于跟踪每个请求微服务的指标和参数，包括请求耗费时间，业务逻辑耗费时间等；故障处理模块能够对核电微服务出现故障时提供处理流程，如启动新的微服务实例继续对外提供服务；微服务网关与核电微服务模块及其上述相连接的模块进行连接，以根据用户服务请求内容，对用户身份进行验证和权限判断，并最终将请求转发至具体的微服务。

如图2所示，核电微服务通过微服务网关与上层的核电应用系统连接，并同时与底层的存储系统交互连接，其中，核电应用系统包括顶层展示系统、设备可靠性管理平台系统、数字化大修系统以及设备健康管理系统等；顶层展示系统可为支撑顶层展示而提供微服务，能够为顶层展示提供业务数据查询，其中，所提供的数据包括可靠性指标、系统健康评价、设备性能监测、系统监督等设备可靠性功能模块的数据。核电微服务模块包括专门的微服务和公共的微服务，其中，专门微服务包括设备监控微服务、设备健康微服务、数字化规程微服务、天网监控微服务、数字双胞胎微服务、智能隔离微服务、维修管理微服务、无损检测微服务、数字工作包微服务、安全管理微服务、供应链管理微服务以及备品备件管理微服务，公共微服务包括实时数据查询微服务、设备基础信息查询微服务、工单查询微服务、状态报告微服务以及ECM微服务；存储系统包多个类型的数据库系统，能够提供结构化数据、半结构化数据以及非结构化数据；

核电微服务模块中的设备监控微服务能够为上层设备监控应用所需的监控业务，包括核电厂内所有种类的设备监控服务；设备健康微服务能够提供所有电厂设备健康状况信息，对设备的健康状况进行评估，并为设备的管理提供数据支持和维修建议；数字化规程微服务可提供规程方面的服务，包括操作模板和操作单功能；天网监控微服务提供核电厂内部视频监控服务，能够根据需要获取某一区域的监控内容；数字双胞胎微服务可在全范围模拟机的基础上，将电厂运行数据导入模拟机的模型，使电厂机组和模拟机的运行结果误差在一定范围，实现电厂运行数据孪生；智能隔离微服务可将电厂运行数据与第三方系统进行传输隔离，以防止运行系统被恶意干扰；维修管理微服务可进行核电机组的维修管理，包括日常维修管理和大修管理；无损检测微服务提供核电厂在役检查时的无损检测服务；数字工作包微服务包括核电机组维修时用到的数字化服务；安全管理微服务包含了微服务调用跟踪以及入侵检测模块，用于保障微服务运行过程中的安全性；供应链管理微服务用于管理核电厂运行过程中所有消耗品的供应链管理和维护；备品备件管理微服务用于管理核电厂所有的备品备件，包括备件需求预测、库存控制以及供应商分类；

公用微服务中的实时数据查询微服务提供基于PI系统或大数据的核电厂实时数据的统一访问服务，并可支撑其他类型的微服务、应用对实时数据的查询，包括对电功率趋势图、设备测点参数趋势图的查询；设备基础信息查询微服务提供基础数据中各电厂设备信息查询功能的公共微服务，并支持各种高级条件筛选，查询设备概况及详细信息；工单查询微服务提供基础数据中各电厂工单查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到工单信息的应用；状态报告微服务提供基础数据中各电厂状态报告查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到状态报告信息的应用；ECM微服务提供企业内容管理微服务，支持行政办公流程管理服务，基于业务的协同管理及知识管理；

如图3所示，一种核电工业互联网平台的微服务处理方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、启动顶层展示应用；

步骤2、利用顶层展示应用调用设备监控微服务接口，获取设备参数信息，调用设备监控微服务接口，获取设备健康状况信息；

步骤3、设备监控微服务和设备健康微服务调用实时数据查询微服务提供的查询接口，获取设备参数信息和设备监控状况信息；

步骤4、数据存储系统连接至存储系统，并根据查询条件，查询设备参数信息以及设备监控状况信息，并将查询到的数据反馈至设备实时数据查询微服务；

步骤5、实时数据查询微服务将接收到的数据返回给设备监控微服务以及设备健康微服务；

步骤6、设备监控微服务和设备健康微服务将查询到的数据返回至顶层展示应用；

步骤7、顶层展示应用接收设备监控微服务及设备健康微服务返回的数据，对其进行处理，并进行信息展示。

Claims (10)

1.一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：该微服务架构包括核电微服务模块、核电微服务管理模块以及核电微服务配置模块，其中，所述的核电微服务模块分别与所述的核电微服务管理模块和核电微服务配置模块相连接；所述的核电微服务管理模块可控制核电微服务模块中微服务的启动和停止，并可进行微服务参数的设置和运维；所述的核电微服务配置模块对核电微服务模块中微服务配置项的发布、变更和通知进行配置，并设置日志级别和运行参数。

2.根据权利要求1所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的核电微服务模块还分别与核电微服务注册模块、安全访问控制模块相连接，其中，所述的核电微服务注册模块为所述的核电微服务提供注册和发现功能，实现核电微服务统一注册；所述的安全访问控制模块可为核电微服务提供安全访问控制策略，保证核电微服务的安全性。

3.根据权利要求1所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的核电微服务模块还分别与服务监控模块、微服务跟踪模块相连接，所述的服务监控模块可对核电微服务的调用情况及运行状态进行监控；所述的微服务跟踪模块可对每个请求微服务的指标和参数进行跟踪。

4.根据权利要求1所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的核电微服务模块还分别与核电微服务治理模块、故障处理模块相连接，其中，所述的核电微服务治理模块可为核电微服务提供负载、限流、降级、熔断及容器能治理功能；所述的故障处理模块可为核电微服务出现故障时提供处理功能。

5.根据权利要求1～4所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的核电微服务模块通过微服务网关与上层的核电应用系统连接，并同时与底层的存储系统交互连接，其中，所述的核电应用系统包括顶层展示系统、设备可靠性管理平台系统、数字化大修系统以及设备健康管理系统；所述的存储系统包括多个类型的数据库系统，能够提供结构化数据、半结构数据以及非结构化数据。

6.根据权利要求5所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的核电微服务模块可提供专门微服务和公共微服务，其中，所述的专门微服务包括设备监控微服务、设备健康微服务、数字化规程微服务、天网监控微服务、数字双胞胎微服务、智能隔离微服务、维修管理微服务、无损检测微服务、数字工作包微服务、安全管理微服务、供应链管理微服务以及备品备件管理微服务；所述的公共微服务包括实时数据查询微服务、设备基础信息查询微服务、工单查询微服务、状态报告微服务以及ECM微服务。

7.根据权利要求6所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的专门微服务中设备监控微服务能够为上层设备监控应用所需的监控业务；所述的设备健康微服务能够提供所有电厂设备健康状况信息；所述的数字化规程微服务可提供规程方面的服务，包括操作模板和操作单功能；所述的天网监控微服务提供核电厂内部视频监控服务，能够根据需要获取某一区域的监控内容；所述的数字双胞胎微服务可在全范围模拟机的基础上，将电厂运行数据导入模拟机的模型，使电厂机组和模拟机的运行结果误差在一定范围，实现电厂运行数据孪生；所述的智能隔离微服务可将电厂运行数据与第三方系统进行传输隔离，以防止运行系统被恶意干扰；所述的维修管理微服务可进行核电机组的维修管理，包括日常维修管理和大修管理；所述的无损检测微服务提供核电厂在役检查时的无损检测服务；所述的数字工作包微服务包括核电机组维修时用到的数字化服务；所述的安全管理微服务包含了微服务调用跟踪以及入侵检测模块，用于保障微服务运行过程中的安全性；所述的供应链管理微服务用于管理核电厂运行过程中所有消耗品的供应链管理和维护；所述的备品备件管理微服务用于管理核电厂所有的备品备件。

8.根据权利要求6所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的公用微服务中的实时数据查询微服务提供基于PI系统或大数据的核电厂实时数据的统一访问服务，并可支撑其他类型的微服务、应用对实时数据的查询；所述的设备基础信息查询微服务提供基础数据中各电厂设备信息查询功能的公共微服务，并支持各种高级条件筛选，查询设备概况及详细信息；所述的工单查询微服务提供基础数据中各电厂工单查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到工单信息的应用；所述的状态报告微服务提供基础数据中各电厂状态报告查询功能的公共微服务，可支撑数据管理中电厂基础数据应用以及其他涉及到状态报告信息的应用；所述的ECM微服务提供企业内容管理微服务，支持行政办公流程管理服务，基于业务的协同管理及知识管理。

9.根据权利要求5所述的一种核电工业互联网平台的微服务架构，其特征在于：所述的顶层展示系统可为支撑顶层展示而提供微服务，能够为顶层展示提供业务数据查询，其中，所提供的数据包括可靠性指标、系统健康评价、设备性能监测、系统监督设备可靠性功能模块的数据。

10.一种核电工业互联网平台的微服务处理方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤1、启动顶层展示应用；

步骤2、利用顶层展示应用调用设备监控微服务接口，获取设备参数信息，调用设备监控微服务接口，获取设备健康状况信息；

步骤3、设备监控微服务和设备健康微服务调用实时数据查询微服务提供的查询接口，获取设备参数信息和设备监控状况信息；

步骤4、数据存储系统连接至存储系统，并根据查询条件，查询设备参数信息以及设备监控状况信息，并将查询到的数据反馈至设备实时数据查询微服务；

步骤5、实时数据查询微服务将接收到的数据返回给设备监控微服务以及设备健康微服务；

步骤6、设备监控微服务和设备健康微服务将查询到的数据返回至顶层展示应用；

步骤7、顶层展示应用接收设备监控微服务及设备健康微服务返回的数据，对其进行处理，并进行信息展示。

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