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★烽臺科技（北京）有限公司劉永鑫

1　項目概況

四季慧谷國家網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園區(qū)總占地面積約27萬平方米，建筑面積約28萬平方米，低密度獨棟辦公樓宇85棟，是北京市海淀區(qū)西部地區(qū)重要的綠色生態(tài)科技園區(qū)。作為國家網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園區(qū)和四季青鎮(zhèn)集體經(jīng)濟最大的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，對園區(qū)實施數(shù)字化安全用能建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃能源使用勢在必行，通過數(shù)字化安全用能建設(shè)為園區(qū)提供能耗管理、負荷管理、用能安全管理、企業(yè)能耗畫像、新能源應(yīng)用等智能應(yīng)用平臺及服務(wù)，實現(xiàn)園區(qū)能耗資產(chǎn)全數(shù)字化全過程管理以及運營過程中的降本增效。

四季慧谷國家網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園目前共有26臺箱變/配電室變壓器、256塊各類老式電表、195塊老式水表未實現(xiàn)數(shù)字化改造及智能化管理。

（1）箱變、配電室沒有實現(xiàn)數(shù)字化，缺少必要的監(jiān)控監(jiān)測手段。

（2）老式水電表無法實現(xiàn)預(yù)付費管理，存在收費難、拖欠水電費、人工抄表工作量大等問題。

（3）園區(qū)供電供水線路逐年老化，無法保障園區(qū)用能安全。

園區(qū)目前無法全面掌控園區(qū)用能安全態(tài)勢，對各級用電安全（漏電、三相不平衡、過電壓、過電流、跳閘、掉相、負荷超限等），對跑漏水等用水安全，沒有實現(xiàn)實時預(yù)警、多級報警推送，不能第一時間發(fā)現(xiàn)安全隱患。

2　項目采取的改造措施

（1）箱變、配電室改造

對四季慧谷箱變及配電室進行智能化改造，增加智能電力采集終端，對箱變總表、各條饋線進行電力數(shù)據(jù)采集，增加箱變環(huán)境感知終端，對箱變溫濕度、水浸、煙霧等進行預(yù)警感知。

（2）老式水電表改造

對慧谷園、靜芯園、創(chuàng)新園、園區(qū)太空艙及公共區(qū)域300塊電表改造，全部更換為預(yù)付費智能電表，同時支持插卡及遠程繳費功能。

對三園水表全部更換為預(yù)付費智能水表同時支持插卡及遠程繳費功能。

（3）平臺建設(shè)

本期數(shù)字化安全用能建設(shè)項目，規(guī)劃建設(shè)安全用能監(jiān)測平臺、企業(yè)畫像分析平臺、3D可視化平臺，實現(xiàn)對園區(qū)用能、安全、租賃、運營、運維方面的管理效率提升。

3　項目實施

3.1　系統(tǒng)架構(gòu)

將物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)成果應(yīng)用于數(shù)字化智能園區(qū)建設(shè)，通過用能安全、智能分析、異常用能行為分析等功能，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化、實時動態(tài)拓撲分析、精益化線損分析、故障精準定位、停電透明監(jiān)測、精準的用水用電數(shù)據(jù)分析和能耗智能診斷等高級應(yīng)用。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

箱變改造網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 箱變改造網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

預(yù)付費改造網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3、圖4所示。

方式一：通過4G遠傳數(shù)據(jù)采集

圖3 通過4G遠傳數(shù)據(jù)采集

方式二：通過智能數(shù)采網(wǎng)關(guān)采集

圖4 通過智能數(shù)采網(wǎng)關(guān)采集

3.2　數(shù)據(jù)采集

（1）箱變數(shù)據(jù)

重點采集箱變總表、各出線回路用電數(shù)據(jù)、箱變環(huán)境數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)。

（2）預(yù)付費水電表數(shù)據(jù)

重點采集樓宇各入駐企業(yè)用電數(shù)據(jù)、用水數(shù)據(jù)等。

3.3　數(shù)據(jù)分析

（1）能耗分析

智慧園區(qū)能耗智能分析系統(tǒng)中的能耗統(tǒng)計功能主要是針對園區(qū)內(nèi)用電、用水能耗進行各維度的精細化統(tǒng)計，使園區(qū)管理者能夠通過本功能快速掌握園區(qū)水、電能耗情況、分布和趨勢。

整個園區(qū)由變電箱進行供電，每個變電箱會支分出3~6路不等的分路，各分路又根據(jù)實際情況繼續(xù)拆分，最終承載了為園區(qū)各樓宇供電、園區(qū)內(nèi)充電樁用電、園區(qū)內(nèi)公共照明用電，以及園區(qū)內(nèi)各區(qū)域冷熱源用電等。為詳細、靈活、多維度的統(tǒng)計用電情況，在各供電主路及分路（相對而言）上均根據(jù)實際需要安裝了智能電表，由此即可實現(xiàn)從不同維度，靈活地對園區(qū)內(nèi)電能消耗情況進行統(tǒng)計，主要有時間維度的統(tǒng)計、空間維度的統(tǒng)計、用戶維度的統(tǒng)計。

（2）營收分析

智慧區(qū)能耗智能分析系統(tǒng)的營收分析功能主要是針對園區(qū)內(nèi)用電、用水的營收情況進行各維度的精細化分析，使園區(qū)管理者能夠通過本功能快速掌握園區(qū)水、電營收情況、分布和趨勢。

通過計算各企業(yè)尖峰平谷用電，結(jié)合當?shù)貒W(wǎng)電價，對每一家企業(yè)進行能耗營收分析，對平谷用電較多的企業(yè)適當降低電價，對尖峰用電高的企業(yè)可增加電費，協(xié)助物業(yè)管理者制定合理的用能收費標準。

（3）異常用能分析

通過對園區(qū)用能數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，建立用電行為分析基線與模型。當發(fā)現(xiàn)異常用能行為，平臺向各級管理員推送預(yù)警信息。

異常用能分析主要通過對各級用戶及用能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，通過大數(shù)據(jù)分析模型，建立用能行為基線模型。當監(jiān)測到用能數(shù)據(jù)超出建立的用能分析模型基線一定比例后，提出預(yù)警信息。

異常用能包括：正常時間段的用能異常、非常規(guī)用能時間段的異常用能等。

（4）安全預(yù)警分析

基于上述的運行規(guī)律規(guī)約基線建立方法得到指標的基線數(shù)據(jù)，形成歷史規(guī)律，在運行規(guī)律的基礎(chǔ)上，將指定電表采集指標的基線屬性（中位數(shù)、平均值、最大值、最小值）作為閾值，將實時采集到的數(shù)據(jù)與閾值進行比較，對于超出或低于閾值一定百分比的情況視為異常情況，產(chǎn)生告警，并給出詳細的告警信息（包括第一次告警時間、最新告警時間、設(shè)備名稱、樓棟、企業(yè)、告警類型、告警內(nèi)容、告警等級、處置建議、狀態(tài)（已處置/未處置））。此外，還能夠結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測模型，幫助管理者提前預(yù)測可能發(fā)生的異常情況，確保園區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

（5）負荷監(jiān)測與預(yù)警調(diào)控

實時監(jiān)測各級用電回路負荷，建立負荷運行模型，通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測園區(qū)內(nèi)各級配電的剩余負荷。當負荷達到預(yù)警值后，實時提醒管理者，當負荷達到告警值后，可自定義策略，有序關(guān)閉非必要用能設(shè)備。

4　項目實施后用能情況

項目實施后依據(jù)逐步建立了四季慧谷國家網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園能源管理體系。

4.1　園區(qū)管理層

（1）全面掌握園區(qū)能耗狀況：園區(qū)總能耗、冷熱源路燈等公共能耗、線路損耗、各企業(yè)能耗情況；

（2）園區(qū)能耗成本及收益：統(tǒng)計分析園區(qū)各項能耗成本、能耗收益，輔助制定能耗營收策略；

（3）實時掌控園區(qū)總體負荷：管理層可直觀掌控園區(qū)各箱變總負荷情況，是否滿載、重載、輕載，為園區(qū)整體擴容、負荷利用提供實時數(shù)據(jù)支撐；

（4）用能安全：整體把控園區(qū)安全用能態(tài)勢，安全預(yù)警消息推送；

（5）企業(yè)能耗畫像：通過企業(yè)能耗畫像，預(yù)判企業(yè)經(jīng)營狀況。

4.2　園區(qū)工程部

（1）園區(qū)能耗統(tǒng)計：園區(qū)總能耗、冷熱源路燈等公共能耗、線路損耗、各企業(yè)能耗情況；協(xié)助制定公共能耗節(jié)能策略、線損原因分析；

（2）實時負荷監(jiān)測：實時掌控園區(qū)各箱變、各回路、各企業(yè)的實時負荷，保證用電負荷利用率，避免因超負荷引起的斷電跳閘情況。為負荷合理規(guī)劃提供實時數(shù)據(jù)支撐；

（3）用能安全：對園區(qū)用能安全報警事件實時推送，為排查漏電、三相不平衡、異常跳閘、線溫異常等用能安全事件提供數(shù)據(jù)支持；

（4）企業(yè)能耗畫像：通過能耗畫像，對能耗持續(xù)降低的企業(yè)，重點關(guān)注物業(yè)費拖欠情況。

4.3　園區(qū)運營部

（1）預(yù)測性租賃：通過企業(yè)能耗畫像，重點關(guān)注企業(yè)能耗變化明顯企業(yè)，是否因經(jīng)營狀況改變，改變租賃現(xiàn)狀；

（2）商業(yè)運營策略：通過商戶能耗狀況，輔助判別商戶經(jīng)營狀況，優(yōu)化商戶運營策略。

4.4　入駐企業(yè)

（1）余額預(yù)測：可通過移動端實時掌控水電費余額及余額預(yù)測使用時長；

（2）能耗統(tǒng)計：實時查看本企業(yè)能耗統(tǒng)計分析。

5　節(jié)能效益分析

（1）節(jié)能量測算：包括測算依據(jù)、方法、折標系數(shù)（等價值）、計算過程、節(jié)能量匯總等。

通過對優(yōu)化企業(yè)電費結(jié)構(gòu)，對尖峰用電高的企業(yè)，適當提高電費價格，預(yù)計提高3%的用電收益；

通過增加用電能耗的全面計量，通過能耗分析模型，制定相應(yīng)的節(jié)能降耗策略，預(yù)計可降低2%的公共能耗；

（2）經(jīng)濟效益分析

·能源成本節(jié)約

通過用能各項指標的精細化計量，通過異常用能分析模型輸出非必要的異常用能事件，結(jié)合遠程、自動、手動調(diào)控方式，實現(xiàn)節(jié)能降耗管理目標。

·人員成本節(jié)約

能源預(yù)付費運營模式，可節(jié)約人工抄表成本。通過各項用能指標遠程監(jiān)測分析，提高了設(shè)備運維效率，節(jié)約了人員成本。

·提示園區(qū)整體品質(zhì)

園區(qū)通過能源管理信息水平的提示，落實的節(jié)能措施，可以提升自身的市場競爭力，贏得更多客戶，提升租賃效率。

（3）社會效益分析

·減少環(huán)境污染

節(jié)能技術(shù)和措施的應(yīng)用有助于減少溫室氣體的排放和有害物質(zhì)的產(chǎn)生，從而減輕對環(huán)境的污染和破壞。這對于改善空氣質(zhì)量、保護生態(tài)環(huán)境和促進可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

·節(jié)約資源

節(jié)能技術(shù)和措施的應(yīng)用有助于節(jié)約有限的自然資源，如煤炭、石油和天然氣等。這對于緩解資源短缺、保障國家能源安全具有重要意義。

·減少溫室氣體排放

節(jié)能措施的實施有助于減少溫室氣體的排放，從而緩解全球氣候變暖等環(huán)境問題。這對于保護地球生態(tài)環(huán)境、維護人類生存條件具有重要意義。

精彩觀點

烽臺科技（北京）有限公司數(shù)字城市事業(yè)部總監(jiān) 劉永鑫

記者：烽臺科技在數(shù)字基建領(lǐng)域的核心優(yōu)勢是什么？

劉永鑫：烽臺科技深耕工業(yè)信息安全領(lǐng)域，圍繞行業(yè)用戶的實際需求，形成了工業(yè)場景下的智能數(shù)據(jù)治理、可管可控的智能數(shù)據(jù)運營、矩陣式工業(yè)靶場三大主營業(yè)務(wù)和多行業(yè)解決方案的業(yè)務(wù)布局。這些解決方案能夠精準識別關(guān)鍵數(shù)據(jù)資產(chǎn)，確定保護優(yōu)先級，構(gòu)建以安全能力為基礎(chǔ)的多維安全能力建設(shè)框架，確保數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)的安全性。目前，工業(yè)數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)安全解決方案已經(jīng)在電力、鋼鐵、石油石化等行業(yè)成果應(yīng)用，承接了四季慧谷國家網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園的數(shù)字化建設(shè)，并申請多項政府補貼。

記者：您認為數(shù)字基建行業(yè)正呈現(xiàn)出怎樣的發(fā)展趨勢？暴露出哪些亟待解決的問題？烽臺科技如何幫助用戶應(yīng)對？

劉永鑫：國家和地方政府高度重視數(shù)字基建，陸續(xù)出臺了相關(guān)政策為數(shù)字基建行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障，推動了數(shù)字基建項目的落地和實施。數(shù)字基建行業(yè)正加速融合大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)，推動基礎(chǔ)設(shè)施的智能化、數(shù)字化升級。技術(shù)創(chuàng)新成為推動數(shù)字基建行業(yè)發(fā)展的重要動力，不斷催生新的應(yīng)用場景和服務(wù)模式。數(shù)字基建行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸，從傳統(tǒng)的建設(shè)施工向設(shè)計規(guī)劃、設(shè)備制造、運營維護等全生命周期管理拓展。產(chǎn)業(yè)鏈的拓展促進了產(chǎn)業(yè)間的協(xié)同與融合，提高了數(shù)字基建的整體效能和競爭力。

與此同時，我們也意識到數(shù)字基建行業(yè)的發(fā)展也面臨著多重挑戰(zhàn)，包括技術(shù)安全與隱私保護、技術(shù)標準與規(guī)范缺失、人才短缺與技能提升等。烽臺科技有數(shù)字化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計咨詢能力，為用戶數(shù)字基建做頂層設(shè)計規(guī)劃。有各類型智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析平臺，幫助用戶解決數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理問題。通過數(shù)據(jù)安全解決方案，幫助用戶構(gòu)建以安全能力為基礎(chǔ)的多維安全能力建設(shè)框架，保障數(shù)據(jù)在全生命周期內(nèi)的安全性。

在數(shù)據(jù)安全解決方案方面，烽臺科技擁有先進的數(shù)據(jù)安全技術(shù)和解決方案，能夠幫助用戶構(gòu)建多層次、全方位的數(shù)據(jù)安全防護體系。通過數(shù)據(jù)分類分級、安全合規(guī)保障等措施，確保用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私。

在推動技術(shù)標準化與規(guī)范化方面，烽臺科技積極參與行業(yè)技術(shù)標準和規(guī)范的制定工作，推動數(shù)字基建行業(yè)的技術(shù)標準化和規(guī)范化進程。通過提供符合國家標準和行業(yè)規(guī)范的產(chǎn)品和服務(wù)，降低用戶在項目實施過程中的風險。

在人才培養(yǎng)與技能提升方面，烽臺科技注重人才培養(yǎng)和技能提升，通過與政府、企業(yè)、高校、科研機構(gòu)舉辦行業(yè)技能大賽、實訓(xùn)體系、測試驗證、開展技術(shù)交流等方式，提升從業(yè)人員的技能水平和專業(yè)素養(yǎng)。

記者：您怎么看“雙碳”目標需求下自動化技術(shù)對于數(shù)字基建行業(yè)發(fā)展的重要性？烽臺科技看到了哪些新機遇？

劉永鑫：“雙碳”目標需求下，自動化技術(shù)對于數(shù)字基建行業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻。首先，自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字基建設(shè)施運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和精準控制，從而優(yōu)化能源使用，提高能效水平，減少不必要的能耗和排放。其次，自動化技術(shù)可以推動數(shù)字基建行業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型，例如，通過智能調(diào)度和優(yōu)化算法，可以實現(xiàn)對可再生能源的充分利用，減少對化石能源的依賴。最后，通過自動化技術(shù)，數(shù)字基建行業(yè)可以實現(xiàn)更加高效、智能的數(shù)據(jù)采集、分析和處理，提高運營效率和決策水平。

在數(shù)字化安全用能方向，烽臺科技有成熟的解決方案及成果案例，不僅解決用戶用能數(shù)據(jù)的精細化采集，通過數(shù)據(jù)分析提供有效的節(jié)能降耗策略，還能通過用電安全分析模型，提前預(yù)判用戶潛在的用能風險，保障用能安全。在節(jié)能減排、安全用能、綠色運營方面都會有新的機遇。其實，數(shù)字基建行業(yè)需要加強跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的合作與交流。烽臺科技一直在積極地與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合作，共同推動綠色低碳技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。通過合作與共贏，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的整體升級和可持續(xù)發(fā)展。

記者：近期，《關(guān)于推動新型信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展有關(guān)事項的通知》中指出，要增強全方位安全保障能力。烽臺科技在數(shù)字基建行業(yè)提升網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全保障能力方面表現(xiàn)如何？有何布局？

劉永鑫：烽臺科技專注于工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)安全建設(shè)，致力于全方位保障工業(yè)用戶數(shù)據(jù)安全，有力推動工業(yè)用戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。其工業(yè)數(shù)據(jù)治理與數(shù)據(jù)安全解決方案能夠精準識別關(guān)鍵數(shù)據(jù)資產(chǎn)，確定保護優(yōu)先級，并構(gòu)建了以安全能力為基礎(chǔ)的多維安全能力建設(shè)框架，確保數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)的安全性。

同時，烽臺科技以物模型為核心，打造系列創(chuàng)新產(chǎn)品與前沿解決方案的實際案例。自主研發(fā)的智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)態(tài)勢感知平臺、矩陣式工業(yè)靶場三大核心產(chǎn)品，以IT、OT、CT技術(shù)緊密融合為基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力為驅(qū)動力，全面服務(wù)為保障，有效提高了工業(yè)用戶在數(shù)據(jù)安全防護、風險預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)等方面的綜合能力。同時，通過深入剖析石油化工、智能制造等行業(yè)的現(xiàn)狀和痛點，結(jié)合工業(yè)數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域解決方案，及時有效地為工業(yè)行業(yè)強化工業(yè)數(shù)據(jù)安全防護體系，提升了工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)治理效能。

記者：隨著新一代信息通信技術(shù)演進發(fā)展，數(shù)字基建的功能和類型更加多樣，體系結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，與傳統(tǒng)基建的融合趨勢更加凸顯。您怎么看待這一問題？

劉永鑫：隨著新一代信息通信技術(shù)的不斷演進發(fā)展，數(shù)字基建的功能和類型確實變得更加多樣，體系結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，同時與傳統(tǒng)基建的融合趨勢愈發(fā)明顯。這種融合不僅推動了數(shù)字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，也為傳統(tǒng)基建的轉(zhuǎn)型升級提供了新的動力。新一代信息通信技術(shù)的演進，如5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等，為數(shù)字基建提供了更強大的技術(shù)支持。隨著5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以實現(xiàn)超高速的數(shù)據(jù)傳輸和低延遲的通信，為遠程醫(yī)療、自動駕駛和智能制造等領(lǐng)域提供有力支持。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字基建能夠連接更多的設(shè)備和傳感器，實現(xiàn)更廣泛的數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控。數(shù)字基建還需要與各種異構(gòu)系統(tǒng)進行集成和互操作，這進一步增加了其體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及數(shù)據(jù)安全性。

數(shù)字基建與傳統(tǒng)基建的融合是時代發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)基建如電力、交通、水利等是城市建設(shè)的“筋骨脈絡(luò)”，而數(shù)字基建則是其“神經(jīng)系統(tǒng)”和“大腦”。兩者的融合將推動城市向更加智慧、便捷、高效的方向發(fā)展。烽臺科技在這些工業(yè)行業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入，聚焦前沿技術(shù)探索，同時強化戰(zhàn)略布局，推動先進技術(shù)在數(shù)字基建的產(chǎn)品和解決方案的深度融合與應(yīng)用，為廣大用戶提供了更加智能、高效、全面的安全解決方案。

摘自《自動化博覽》2024年10月刊