CLOUD–EDGE ARCHITECTURE ｜云边协同架构

边缘保障现场自治，
云端支撑规模化运营

全栈云边协同架构，把设备控制、安全联锁、数据采集和本地应用留在现场边缘；把跨站分析、统一运维、生命周期管理和规模化服务放到云端。

WAN中断时现场仍然安全运行；网络恢复后，数据、配置和事件能够按受控顺序补发与对账。

云端（天枢云平台）

数据与分析

策略与模型

资产与告警

API服务

安全专线 / VPN

区域运营中心

边缘层（站级边缘平台）

数据采集

本地应用

缓存与转发

协议转换

BESS 场站（现场自治）

电池系统

PCS

控制与保护

边缘服务器

站控室

SITE 系统站点 120+ 全球运行

EDGE 边缘节点 600+ 已部署

HA 本地自治能力 ≥99.99% 可用性

BUF 本地缓存 ≥72h 断网缓冲

UPD 受控更新成功率 ≥99.5% 近90天

01 分层纵深：从设备到云端的连接架构

L1 设备层 电芯 / 模组、BMS、PCS、保护装置、传感器

L2 保护与控制层 BMS / PCS控制器、保护继电器、消防与安全链

L3 边缘层 工业边缘网关、边缘服务器、数据缓存

L4 站级平台层 本地SCADA、告警系统、报表、运维工具

L5 云服务层 数据湖、分析模型、资产管理、API

L6 用户与运营层 区域运营中心、远程运维、第三方系统

设备层： 设备层保留电芯、模组、BMS、PCS、保护装置、传感器等真实现场对象，是全部数字模型和控制逻辑的物理来源。

02 职责边界：现场自治，云端协同

层级	主要职责	关键能力	典型响应时间
设备 / 控制 / 保护层	现场实时控制与保护、安全联锁	硬件闭环、独立运行	<10 ms
边缘层	数据采集、缓存、本地应用	协议转换、规则引擎、本地存储	10 ms – 1 s
站级平台层	站点管理、告警、报表、运维	本地SCADA、运维工作流	1 – 5 s
云服务层	全局可视、分析优化、策略下发	大数据分析、AI模型、规模化运维	分钟级
运营层	远程决策、组织协同	可视化、调度、协同流程	分钟级

关键原则： 越靠近设备，响应越快、自治越强；越靠近云端，越强调跨站协同、分析与规模化管理。

03 · 云边协同架构剖面数据与控制路径

蓝色Telemetry、橙色Commands、绿色State Feedback、紫色Updates使用独立语义路径。

云服务层

数据湖

时序数据库

分析引擎

预测维护

API网关

站级平台层

本地SCADA

告警与事件

报表与分析

运维工具

配置管理

边缘层

边缘节点A
主节点

边缘节点B
热备

控制与保护层

BMS控制器

PCS控制器

保护装置

测控装置

变压器保护

设备层

电芯 / 模组

电池管理系统

PCS

配电 / 辅助设备

温湿度 / 消防

04 断网场景下的自治与数据不丢失

01 WAN链路中断 检测云链路不可达

02 现场控制继续运行 控制与保护不依赖云

03 数据本地缓存 UTC时间戳持续写入

04 本地服务可用 SCADA / HMI继续工作

05 网络恢复与校验 校验时间与数据完整性

06 有序补发 按时间和优先级补发

07 云端对账补齐 消除缺口与重复

当前状态： 网络正常，云边同步运行。

05 数据管道：从采集到入云的质量保障

PRO 协议采集 IEC 61850 / Modbus / CAN / OPC UA

NORM 标准化 / 清洗 字段、单位和异常值处理

ID 身份与拓扑 设备ID / 层级映射

BUF 本地缓存 时序写入与断点续传

CLK 时间同步 PTP / NTP一致性

Q 质量标识 GOOD / BAD / SUSPECT

CLD 云端入库 数据湖 / 时序数据库

06 边缘应用生命周期：受控发布与回滚

01 架构与版本 运行时 / 依赖 / 配置

02 兼容性检查 硬件 / 软件 / 协议

03 灰度预展 小范围受控发布

04 审批窗口 人员 / 时间 / 风险

05 全链路节点 分批更新

06 健康校验 指标 / 日志 / 链路

07 受控扩展 逐批放大范围

08 失败回滚 恢复稳定版本

架构与版本： 所有边缘应用先明确运行时、依赖、配置Schema和目标硬件版本。

07 · 高可用与灾难恢复设计

本地HA解决现场单点问题，云端HA解决规模化服务连续性，两者不能互相替代。

PWR 电源高可用 UPS / 双路DC / 冗余电源输入

NET 网络高可用 双链路、双交换、链路状态监测

EDGE 边缘高可用 双节点主备 / 服务自动接管

DATA 本地数据保护 SSD / RAID、断点续传、校验

CLOUD 云端高可用 多可用区、多副本与服务编排

REC 故障恢复流程 检测、隔离、接管、验证和恢复

故障检测

隔离异常节点

切换主备

验证本地服务

恢复云边同步

闭环记录

08 部署模型对比以工业场景为准

维度	本地私有部署	云托管	混合云边
数据归属	全部留在本地	云端统一管理	现场实时 + 云端长期
实时控制	本地	仍需保留现场控制	本地控制，云端协同
更新升级	客户维护窗口	集中升级	统一管理 + 分批灰度
运维范围	现场工程团队	云端运营团队	现场 + 云协同
典型适用	高隔离要求场景	标准化运营场景	大型储能规模化运营

09 从单站到全站复制：规模化扩展不改变安全边界

01 单站自治 独立运行与可视

02 多站接入 标准化接入与模板

03 区域聚合 统一策略与洞察

04 全网运营 规模化优化与协同

安全边界不变： 本地控制与保护始终在边缘执行；云端仅通过受控接口进行管理、分析和协同。

10 · 边界承诺

API

API页面 / 对外接口标准化 所有Northbound接口通过受控API、Schema与版本策略暴露，不允许外部系统绕过边缘边界直接操作现场设备。

SEC

网络与安全承诺 所有远程连接都采用身份认证、最小权限、安全隧道、审计和失败安全策略。

CTRL

实时安全控制留在现场 云端不可替代本地保护、联锁、PCS/BMS实时闭环。

11 · 交付物

ARCH 架构与边界文档 Cloud / Edge / Site

RACI 职责矩阵 Owner / RACI

RUN 离线运行方案 Autonomy

DATA 数据合同 Schema / Quality

APP 边缘应用模板 Runtime / Config

VER 更新与回滚记录 Release / Rollback

HA 高可用验证 HA / DR Evidence

OPS 部署与运维建议 Operation Guide