★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)園區總占地面積約27萬(wàn)平方米，建筑面積約28萬(wàn)平方米，低密度獨棟辦公樓宇85棟，是北京市海淀區西部地區重要的綠色生態(tài)科技園區。作為國家網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)業(yè)園區和四季青鎮集體經(jīng)濟最大的產(chǎn)業(yè)園區，對園區實(shí)施數字化安全用能建設，科學(xué)規劃能源使用勢在必行，通過(guò)數字化安全用能建設為園區提供能耗管理、負荷管理、用能安全管理、企業(yè)能耗畫(huà)像、新能源應用等智能應用平臺及服務(wù)，實(shí)現園區能耗資產(chǎn)全數字化全過(guò)程管理以及運營(yíng)過(guò)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(lèi)老式電表、195塊老式水表未實(shí)現數字化改造及智能化管理。

（1）箱變、配電室沒(méi)有實(shí)現數字化，缺少必要的監控監測手段。

（2）老式水電表無(wú)法實(shí)現預付費管理，存在收費難、拖欠水電費、人工抄表工作量大等問(wèn)題。

（3）園區供電供水線(xiàn)路逐年老化，無(wú)法保障園區用能安全。

園區目前無(wú)法全面掌控園區用能安全態(tài)勢，對各級用電安全（漏電、三相不平衡、過(guò)電壓、過(guò)電流、跳閘、掉相、負荷超限等），對跑漏水等用水安全，沒(méi)有實(shí)現實(shí)時(shí)預警、多級報警推送，不能第一時(shí)間發(fā)現安全隱患。

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(jìn)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(xiàn)進(jìn)行電力數據采集，增加箱變環(huán)境感知終端，對箱變溫濕度、水浸、煙霧等進(jìn)行預警感知。

（2）老式水電表改造

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

對三園水表全部更換為預付費智能水表同時(shí)支持插卡及遠程繳費功能。

（3）平臺建設

本期數字化安全用能建設項目，規劃建設安全用能監測平臺、企業(yè)畫(huà)像分析平臺、3D可視化平臺，實(shí)現對園區用能、安全、租賃、運營(yíng)、運維方面的管理效率提升。

3　項目實(shí)施

3.1　系統架構

將物聯(lián)網(wǎng)和大數據技術(shù)成果應用于數字化智能園區建設，通過(guò)用能安全、智能分析、異常用能行為分析等功能，可實(shí)現數據可視化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)拓撲分析、精益化線(xiàn)損分析、故障精準定位、停電透明監測、精準的用水用電數據分析和能耗智能診斷等高級應用。系統架構圖如圖1所示。

圖1 系統架構圖

箱變改造網(wǎng)絡(luò )架構如圖2所示。

圖2 箱變改造網(wǎng)絡(luò )架構

預付費改造網(wǎng)絡(luò )架構如圖3、圖4所示。

方式一：通過(guò)4G遠傳數據采集

圖3 通過(guò)4G遠傳數據采集

方式二：通過(guò)智能數采網(wǎng)關(guān)采集

圖4 通過(guò)智能數采網(wǎng)關(guān)采集

3.2　數據采集

（1）箱變數據

重點(diǎn)采集箱變總表、各出線(xiàn)回路用電數據、箱變環(huán)境數據、安全數據。

（2）預付費水電表數據

重點(diǎn)采集樓宇各入駐企業(yè)用電數據、用水數據等。

3.3　數據分析

（1）能耗分析

智慧園區能耗智能分析系統中的能耗統計功能主要是針對園區內用電、用水能耗進(jìn)行各維度的精細化統計，使園區管理者能夠通過(guò)本功能快速掌握園區水、電能耗情況、分布和趨勢。

整個(gè)園區由變電箱進(jìn)行供電，每個(gè)變電箱會(huì )支分出3~6路不等的分路，各分路又根據實(shí)際情況繼續拆分，最終承載了為園區各樓宇供電、園區內充電樁用電、園區內公共照明用電，以及園區內各區域冷熱源用電等。為詳細、靈活、多維度的統計用電情況，在各供電主路及分路（相對而言）上均根據實(shí)際需要安裝了智能電表，由此即可實(shí)現從不同維度，靈活地對園區內電能消耗情況進(jìn)行統計，主要有時(shí)間維度的統計、空間維度的統計、用戶(hù)維度的統計。

（2）營(yíng)收分析

智慧區能耗智能分析系統的營(yíng)收分析功能主要是針對園區內用電、用水的營(yíng)收情況進(jìn)行各維度的精細化分析，使園區管理者能夠通過(guò)本功能快速掌握園區水、電營(yíng)收情況、分布和趨勢。

通過(guò)計算各企業(yè)尖峰平谷用電，結合當地國網(wǎng)電價(jià)，對每一家企業(yè)進(jìn)行能耗營(yíng)收分析，對平谷用電較多的企業(yè)適當降低電價(jià)，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(guò)對園區用能數據的實(shí)時(shí)監測，建立用電行為分析基線(xiàn)與模型。當發(fā)現異常用能行為，平臺向各級管理員推送預警信息。

異常用能分析主要通過(guò)對各級用戶(hù)及用能設備的數據采集，通過(guò)大數據分析模型，建立用能行為基線(xiàn)模型。當監測到用能數據超出建立的用能分析模型基線(xiàn)一定比例后，提出預警信息。

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

（4）安全預警分析

基于上述的運行規律規約基線(xiàn)建立方法得到指標的基線(xiàn)數據，形成歷史規律，在運行規律的基礎上，將指定電表采集指標的基線(xiàn)屬性（中位數、平均值、最大值、最小值）作為閾值，將實(shí)時(shí)采集到的數據與閾值進(jìn)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(shí)間、最新告警時(shí)間、設備名稱(chēng)、樓棟、企業(yè)、告警類(lèi)型、告警內容、告警等級、處置建議、狀態(tài)（已處置/未處置））。此外，還能夠結合歷史數據和預測模型，幫助管理者提前預測可能發(fā)生的異常情況，確保園區電網(wǎng)的穩定運行。

（5）負荷監測與預警調控

實(shí)時(shí)監測各級用電回路負荷，建立負荷運行模型，通過(guò)數據分析預測園區內各級配電的剩余負荷。當負荷達到預警值后，實(shí)時(shí)提醒管理者，當負荷達到告警值后，可自定義策略，有序關(guān)閉非必要用能設備。

4　項目實(shí)施后用能情況

項目實(shí)施后依據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　園區管理層

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

（2）園區能耗成本及收益：統計分析園區各項能耗成本、能耗收益，輔助制定能耗營(yíng)收策略；

（3）實(shí)時(shí)掌控園區總體負荷：管理層可直觀(guān)掌控園區各箱變總負荷情況，是否滿(mǎn)載、重載、輕載，為園區整體擴容、負荷利用提供實(shí)時(shí)數據支撐；

（4）用能安全：整體把控園區安全用能態(tài)勢，安全預警消息推送；

（5）企業(yè)能耗畫(huà)像：通過(guò)企業(yè)能耗畫(huà)像，預判企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況。

4.2　園區工程部

（1）園區能耗統計：園區總能耗、冷熱源路燈等公共能耗、線(xiàn)路損耗、各企業(yè)能耗情況；協(xié)助制定公共能耗節能策略、線(xiàn)損原因分析；

（2）實(shí)時(shí)負荷監測：實(shí)時(shí)掌控園區各箱變、各回路、各企業(yè)的實(shí)時(shí)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。為負荷合理規劃提供實(shí)時(shí)數據支撐；

（3）用能安全：對園區用能安全報警事件實(shí)時(shí)推送，為排查漏電、三相不平衡、異常跳閘、線(xiàn)溫異常等用能安全事件提供數據支持；

（4）企業(yè)能耗畫(huà)像：通過(guò)能耗畫(huà)像，對能耗持續降低的企業(yè)，重點(diǎn)關(guān)注物業(yè)費拖欠情況。

4.3　園區運營(yíng)部

（1）預測性租賃：通過(guò)企業(yè)能耗畫(huà)像，重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)能耗變化明顯企業(yè)，是否因經(jīng)營(yíng)狀況改變，改變租賃現狀；

（2）商業(yè)運營(yíng)策略：通過(guò)商戶(hù)能耗狀況，輔助判別商戶(hù)經(jīng)營(yíng)狀況，優(yōu)化商戶(hù)運營(yíng)策略。

4.4　入駐企業(yè)

（1）余額預測：可通過(guò)移動(dòng)端實(shí)時(shí)掌控水電費余額及余額預測使用時(shí)長(cháng)；

（2）能耗統計：實(shí)時(shí)查看本企業(yè)能耗統計分析。

5　節能效益分析

（1）節能量測算：包括測算依據、方法、折標系數（等價(jià)值）、計算過(guò)程、節能量匯總等。

通過(guò)對優(yōu)化企業(yè)電費結構，對尖峰用電高的企業(yè)，適當提高電費價(jià)格，預計提高3%的用電收益；

通過(guò)增加用電能耗的全面計量，通過(guò)能耗分析模型，制定相應的節能降耗策略，預計可降低2%的公共能耗；

（2）經(jīng)濟效益分析

·能源成本節約

通過(guò)用能各項指標的精細化計量，通過(guò)異常用能分析模型輸出非必要的異常用能事件，結合遠程、自動(dòng)、手動(dòng)調控方式，實(shí)現節能降耗管理目標。

·人員成本節約

能源預付費運營(yíng)模式，可節約人工抄表成本。通過(guò)各項用能指標遠程監測分析，提高了設備運維效率，節約了人員成本。

·提示園區整體品質(zhì)

園區通過(guò)能源管理信息水平的提示，落實(shí)的節能措施，可以提升自身的市場(chǎng)競爭力，贏(yíng)得更多客戶(hù)，提升租賃效率。

（3）社會(huì )效益分析

·減少環(huán)境污染

節能技術(shù)和措施的應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(jìn)可持續發(fā)展具有重要意義。

·節約資源

節能技術(shù)和措施的應用有助于節約有限的自然資源，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

節能措施的實(shí)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(wèn)題。這對于保護地球生態(tài)環(huán)境、維護人類(lèi)生存條件具有重要意義。

精彩觀(guān)點(diǎn)

烽臺科技（北京）有限公司數字城市事業(yè)部總監 劉永鑫

記者：烽臺科技在數字基建領(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(hù)的實(shí)際需求，形成了工業(yè)場(chǎng)景下的智能數據治理、可管可控的智能數據運營(yíng)、矩陣式工業(yè)靶場(chǎng)三大主營(yíng)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)鍵數據資產(chǎn)，確定保護優(yōu)先級，構建以安全能力為基礎的多維安全能力建設框架，確保數據在整個(gè)生命周期內的安全性。目前，工業(yè)數據治理和數據安全解決方案已經(jīng)在電力、鋼鐵、石油石化等行業(yè)成果應用，承接了四季慧谷國家網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)業(yè)園的數字化建設，并申請多項政府補貼。

記者：您認為數字基建行業(yè)正呈現出怎樣的發(fā)展趨勢？暴露出哪些亟待解決的問(wèn)題？烽臺科技如何幫助用戶(hù)應對？

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

與此同時(shí)，我們也意識到數字基建行業(yè)的發(fā)展也面臨著(zhù)多重挑戰，包括技術(shù)安全與隱私保護、技術(shù)標準與規范缺失、人才短缺與技能提升等。烽臺科技有數字化轉型的頂層設計咨詢(xún)能力，為用戶(hù)數字基建做頂層設計規劃。有各類(lèi)型智能數據采集網(wǎng)關(guān)及大數據分析平臺，幫助用戶(hù)解決數據采集、數據治理問(wèn)題。通過(guò)數據安全解決方案，幫助用戶(hù)構建以安全能力為基礎的多維安全能力建設框架，保障數據在全生命周期內的安全性。

在數據安全解決方案方面，烽臺科技擁有先進(jìn)的數據安全技術(shù)和解決方案，能夠幫助用戶(hù)構建多層次、全方位的數據安全防護體系。通過(guò)數據分類(lèi)分級、安全合規保障等措施，確保用戶(hù)數據的安全和隱私。

在推動(dòng)技術(shù)標準化與規范化方面，烽臺科技積極參與行業(yè)技術(shù)標準和規范的制定工作，推動(dòng)數字基建行業(yè)的技術(shù)標準化和規范化進(jìn)程。通過(guò)提供符合國家標準和行業(yè)規范的產(chǎn)品和服務(wù)，降低用戶(hù)在項目實(shí)施過(guò)程中的風(fēng)險。

在人才培養與技能提升方面，烽臺科技注重人才培養和技能提升，通過(guò)與政府、企業(yè)、高校、科研機構舉辦行業(yè)技能大賽、實(shí)訓體系、測試驗證、開(kāi)展技術(shù)交流等方式，提升從業(yè)人員的技能水平和專(zhuān)業(yè)素養。

記者：您怎么看“雙碳”目標需求下自動(dòng)化技術(shù)對于數字基建行業(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(dòng)化技術(shù)對于數字基建行業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻。首先，自動(dòng)化技術(shù)能夠實(shí)現對數字基建設施運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測和精準控制，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(dòng)化技術(shù)可以推動(dòng)數字基建行業(yè)向綠色低碳方向轉型，例如，通過(guò)智能調度和優(yōu)化算法，可以實(shí)現對可再生能源的充分利用，減少對化石能源的依賴(lài)。最后，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，數字基建行業(yè)可以實(shí)現更加高效、智能的數據采集、分析和處理，提高運營(yíng)效率和決策水平。

在數字化安全用能方向，烽臺科技有成熟的解決方案及成果案例，不僅解決用戶(hù)用能數據的精細化采集，通過(guò)數據分析提供有效的節能降耗策略，還能通過(guò)用電安全分析模型，提前預判用戶(hù)潛在的用能風(fēng)險，保障用能安全。在節能減排、安全用能、綠色運營(yíng)方面都會(huì )有新的機遇。其實(shí)，數字基建行業(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(dòng)綠色低碳技術(shù)的發(fā)展和應用。通過(guò)合作與共贏(yíng)，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈的整體升級和可持續發(fā)展。

記者：近期，《關(guān)于推動(dòng)新型信息基礎設施協(xié)調發(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。烽臺科技在數字基建行業(yè)提升網(wǎng)絡(luò )和數據安全保障能力方面表現如何？有何布局？

劉永鑫：烽臺科技專(zhuān)注于工業(yè)企業(yè)數據安全建設，致力于全方位保障工業(yè)用戶(hù)數據安全，有力推動(dòng)工業(yè)用戶(hù)的數字化轉型進(jìn)程。其工業(yè)數據治理與數據安全解決方案能夠精準識別關(guān)鍵數據資產(chǎn)，確定保護優(yōu)先級，并構建了以安全能力為基礎的多維安全能力建設框架，確保數據在整個(gè)生命周期內的安全性。

同時(shí)，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(shí)際案例。自主研發(fā)的智能數據網(wǎng)關(guān)、工業(yè)態(tài)勢感知平臺、矩陣式工業(yè)靶場(chǎng)三大核心產(chǎn)品，以IT、OT、CT技術(shù)緊密融合為基礎，創(chuàng )新能力為驅動(dòng)力，全面服務(wù)為保障，有效提高了工業(yè)用戶(hù)在數據安全防護、風(fēng)險預警及應急響應等方面的綜合能力。同時(shí)，通過(guò)深入剖析石油化工、智能制造等行業(yè)的現狀和痛點(diǎn)，結合工業(yè)數據安全領(lǐng)域解決方案，及時(shí)有效地為工業(yè)行業(yè)強化工業(yè)數據安全防護體系，提升了工業(yè)企業(yè)的數據治理效能。

記者：隨著(zhù)新一代信息通信技術(shù)演進(jìn)發(fā)展，數字基建的功能和類(lèi)型更加多樣，體系結構更加復雜，與傳統基建的融合趨勢更加凸顯。您怎么看待這一問(wèn)題？

劉永鑫：隨著(zhù)新一代信息通信技術(shù)的不斷演進(jìn)發(fā)展，數字基建的功能和類(lèi)型確實(shí)變得更加多樣，體系結構也日益復雜，同時(shí)與傳統基建的融合趨勢愈發(fā)明顯。這種融合不僅推動(dòng)了數字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，也為傳統基建的轉型升級提供了新的動(dòng)力。新一代信息通信技術(shù)的演進(jìn)，如5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算和人工智能等，為數字基建提供了更強大的技術(shù)支持。隨著(zhù)5G技術(shù)的廣泛應用，可以實(shí)現超高速的數據傳輸和低延遲的通信，為遠程醫療、自動(dòng)駕駛和智能制造等領(lǐng)域提供有力支持。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用使得數字基建能夠連接更多的設備和傳感器，實(shí)現更廣泛的數據收集和監控。數字基建還需要與各種異構系統進(jìn)行集成和互操作，這進(jìn)一步增加了其體系結構的復雜性及數據安全性。

數字基建與傳統基建的融合是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。傳統基建如電力、交通、水利等是城市建設的“筋骨脈絡(luò )”，而數字基建則是其“神經(jīng)系統”和“大腦”。兩者的融合將推動(dòng)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)持續加大研發(fā)投入，聚焦前沿技術(shù)探索，同時(shí)強化戰略布局，推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)在數字基建的產(chǎn)品和解決方案的深度融合與應用，為廣大用戶(hù)提供了更加智能、高效、全面的安全解決方案。

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年10月刊