客户案例 | DolphinDB 赋能国内最大水力发电企业,打造高效工业互联网平台

2025-07-08

导语

中国最大的水力发电企业——长江电力,基于 DolphinDB 构建统一的工业互联网平台,在百万测点的复杂环境中实现了高效云边协同、毫秒级实时计算、多模态数据融合分析等能力。同时,系统架构大幅简化,开发周期也由数周压缩至数天。该平台不仅打破了长期存在的数据孤岛问题,更显著提升了整体业务效率与运行智能化水平。

一、背景介绍

长江电力是中国最大的水力发电企业,下辖六座国家级大型水电站,总装机容量超7169万千瓦,占全国水电总装机容量的12%。其电站群地理位置分散,横跨长江流域,分布跨度超过2000公里,管理设备测点数量达到百万级。每天,集团产生的实时数据量以 TB 为单位计。

由于设备数量庞大、分布地域广泛、监控粒度精细,长江电力对系统的存查性能响应时效分析能力等需求远超普通企业。为此,集团尝试构建一个能够存储海量数据、支撑智能分析和实时预警的工业互联网平台。但在建设过程中,他们遇到了传统架构难以逾越的技术瓶颈。

二、面临挑战

起初,长江电力采用的是典型的“边缘采集+云端处理”架构:边缘侧负责原始数据采集和打包,之后通过定时机制将数据上传至云端,由云端集中进行数据解析、存储和计算。存储层则依赖传统关系型数据库,配合 Java+Flink 等流处理组件构建实时处理能力。但这一架构在实际运行中暴露出了一些问题,主要体现在:

  • 数据流转低效,时效性不足:由于边缘端无法实时处理数据,而是需要定时打包上传,协同延迟通常达分钟级甚至几十分钟级。这种高延迟使得现场监控、智能预警等关键功能无法有效运作,难以满足运行安全需求。
  • 存储与查询存在性能瓶颈:原有系统依赖的传统组件在面对日均 TB 级数据量时已经力不从心,尤其在执行多测点关联查询、或是秒级数据降频处理(转化为分钟级展示)时,查询响应缓慢、系统负载剧增,性能严重下滑。
  • 开发与运维成本高,操作复杂:原系统使用的 Java+Flink 实时清洗框架开发成本高,代码臃肿而且调试困难。历史数据分析任务往往因为 Java 内存资源不足而中断,严重影响了平台的稳定性和可用性,也阻碍了新功能的快速迭代与上线。

这些问题迫使长江电力重新审视平台底座的选型,试图寻找一个可以实现云边协同性能更优异易用性更强的一站式数据处理平台。

三、解决方案

经过严格选型,长江电力决定依托 DolphinDB 构建新一代工业互联网平台。该方案在六大水电站边缘侧部署轻量级 DolphinDB 节点,实现毫秒级实时计算;在云端搭建多模态存储引擎,统一管理时序数据、点位基础信息以及机组运行数据等。存储层则通过分布式分区存储万亿级数据,彻底解决数据孤岛与计算延迟问题。

四、方案效果

使用该方案后,长江电力实现了:

  • 低时延云边协同架构:长江电力在六大水电站的边缘侧部署了轻量级 DolphinDB 节点,直接在本地完成数据采集、特征提取、毫秒级实时计算及预警判断,大幅减轻了数据上云的压力。边缘侧处理后的数据同步传输至云端,完成更长期的存储与历史分析,真正实现高效的云边协同。
  • 多模态存储&模型,打破分析壁垒:DolphinDB 内置 OLAP、TSDB、TextDB、VectorDB 等多种存储引擎,支持时序模型、关系模型和长文本模型。研究人员可以在 DolphinDB 内对设备点位信息、传感器数据、运行日志等数据进行关联分析。这不仅消除了数据间的格式“鸿沟”,提升数据处理效率,也解决了长江电力的数据孤岛问题。
  • 万亿级数据分布式存储:DolphinDB 支持按分区方式对数据进行管理,单表可存储万亿行数据。其分布式架构使系统在数据量爆炸式增长时依然能保持稳定性能,同时支持横向扩展,满足未来更多电站、更多设备接入的需求。
  • 内置多种计算引擎与定制算法:DolphinDB 内置强大的实时计算框架和丰富的数据分析函数库,可完成时序数据的 ETL、多维度聚合查询和计算、实时预警和机器学习等。同时,DolphinDB 还定制开发了信号量处理插件(signal 插件,https://docs.dolphindb.cn/zh/plugins/signal/signal.html),长江电力可以用 SQL 在数据库中方便地完成傅里叶变换、小波变换等工程计算。

通过引入 DolphinDB,长江电力搭建的新一代工业互联网平台在性能、效率和稳定性方面都实现了跨越式提升。

原本的数据离线同步模式被替换为“边端实时处理+云端实时同步”的机制,系统整体响应时延大幅降低;多源数据的关联查询响应时间从分钟级缩短至秒级,复杂分析任务的处理效率提升了5-6倍;同时,DolphinDB 内置的实时计算脚本替代了 Flink 复杂流处理逻辑,开发周期从数周压缩至数天

这一项目的成功落地使数据不再只是被动记录的载体,而是驱动智能决策、保障运行安全、释放业务潜力的关键引擎,也为传统能源行业的数字化转型探索提供了一条可推广的实践路径。


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