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★烽臺科技（北京）有限公司劉永鑫

1　項目概況

四季慧谷國家網絡安全產業園區總占地面積約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，是北京市海淀區西部地區重要的綠色生態科技園區。作為國家網絡安全產業園區和四季青鎮集體經濟最大的產業園區，對園區實施數字化安全用能建設，科學規劃能源使用勢在必行，通過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、企業能耗畫像、新能源應用等智能應用平臺及服務，實現園區能耗資產全數字化全過程管理以及運營過程中的降本增效。

四季慧谷國家網絡安全產業園目前共有26臺箱變/配電室變壓器、256塊各類老式電表、195塊老式水表未實現數字化改造及智能化管理。

（1）箱變、配電室沒有實現數字化，缺少必要的監控監測手段。

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

（3）園區供電供水線路逐年老化，無法保障園區用能安全。

園區目前無法全面掌控園區用能安全態勢，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，沒有實現實時預警、多級報警推送，不能第一時間發現安全隱患。

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據采集，增加箱變環境感知終端，對箱變溫濕度、水浸、煙霧等進行預警感知。

（2）老式水電表改造

對慧谷園、靜芯園、創新園、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、企業畫像分析平臺、3D可視化平臺，實現對園區用能、安全、租賃、運營、運維方面的管理效率提升。

3　項目實施

3.1　系統架構

將物聯網和大數據技術成果應用于數字化智能園區建設，通過用能安全、智能分析、異常用能行為分析等功能，可實現數據可視化、實時動態拓撲分析、精益化線損分析、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

箱變改造網絡架構如圖2所示。

圖2 箱變改造網絡架構

預付費改造網絡架構如圖3、圖4所示。

方式一：通過4G遠傳數據采集

圖3 通過4G遠傳數據采集

方式二：通過智能數采網關采集

圖4 通過智能數采網關采集

3.2　數據采集

（1）箱變數據

重點采集箱變總表、各出線回路用電數據、箱變環境數據、安全數據。

（2）預付費水電表數據

重點采集樓宇各入駐企業用電數據、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、用水能耗進行各維度的精細化統計，使園區管理者能夠通過本功能快速掌握園區水、電能耗情況、分布和趨勢。

整個園區由變電箱進行供電，每個變電箱會支分出3~6路不等的分路，各分路又根據實際情況繼續拆分，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）上均根據實際需要安裝了智能電表，由此即可實現從不同維度，靈活地對園區內電能消耗情況進行統計，主要有時間維度的統計、空間維度的統計、用戶維度的統計。

（2）營收分析

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

通過計算各企業尖峰平谷用電，結合當地國網電價，對每一家企業進行能耗營收分析，對平谷用電較多的企業適當降低電價，對尖峰用電高的企業可增加電費，協助物業管理者制定合理的用能收費標準。

（3）異常用能分析

通過對園區用能數據的實時監測，建立用電行為分析基線與模型。當發現異常用能行為，平臺向各級管理員推送預警信息。

異常用能分析主要通過對各級用戶及用能設備的數據采集，通過大數據分析模型，建立用能行為基線模型。當監測到用能數據超出建立的用能分析模型基線一定比例后，提出預警信息。

異常用能包括：正常時間段的用能異常、非常規用能時間段的異常用能等。

（4）安全預警分析

基于上述的運行規律規約基線建立方法得到指標的基線數據，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屬性（中位數、平均值、最大值、最小值）作為閾值，將實時采集到的數據與閾值進行比較，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、設備名稱、樓棟、企業、告警類型、告警內容、告警等級、處置建議、狀態（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生的異常情況，確保園區電網的穩定運行。

（5）負荷監測與預警調控

實時監測各級用電回路負荷，建立負荷運行模型，通過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，實時提醒管理者，當負荷達到告警值后，可自定義策略，有序關閉非必要用能設備。

4　項目實施后用能情況

項目實施后依據逐步建立了四季慧谷國家網絡安全產業園能源管理體系。

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、線路損耗、各企業能耗情況；

（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，輔助制定能耗營收策略；

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

（4）用能安全：整體把控園區安全用能態勢，安全預警消息推送；

（5）企業能耗畫像：通過企業能耗畫像，預判企業經營狀況。

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、線路損耗、各企業能耗情況；協助制定公共能耗節能策略、線損原因分析；

（2）實時負荷監測：實時掌控園區各箱變、各回路、各企業的實時負荷，保證用電負荷利用率，避免因超負荷引起的斷電跳閘情況。為負荷合理規劃提供實時數據支撐；

（3）用能安全：對園區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據支持；

（4）企業能耗畫像：通過能耗畫像，對能耗持續降低的企業，重點關注物業費拖欠情況。

4.3　園區運營部

（1）預測性租賃：通過企業能耗畫像，重點關注企業能耗變化明顯企業，是否因經營狀況改變，改變租賃現狀；

（2）商業運營策略：通過商戶能耗狀況，輔助判別商戶經營狀況，優化商戶運營策略。

4.4　入駐企業

（1）余額預測：可通過移動端實時掌控水電費余額及余額預測使用時長；

（2）能耗統計：實時查看本企業能耗統計分析。

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（等價值）、計算過程、節能量匯總等。

通過對優化企業電費結構，對尖峰用電高的企業，適當提高電費價格，預計提高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，制定相應的節能降耗策略，預計可降低2%的公共能耗；

（2）經濟效益分析

·能源成本節約

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，結合遠程、自動、手動調控方式，實現節能降耗管理目標。

·人員成本節約

能源預付費運營模式，可節約人工抄表成本。通過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

園區通過能源管理信息水平的提示，落實的節能措施，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

·減少環境污染

節能技術和措施的應用有助于減少溫室氣體的排放和有害物質的產生，從而減輕對環境的污染和破壞。這對于改善空氣質量、保護生態環境和促進可持續發展具有重要意義。

·節約資源

節能技術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境問題。這對于保護地球生態環境、維護人類生存條件具有重要意義。

精彩觀點

烽臺科技（北京）有限公司數字城市事業部總監 劉永鑫

記者：烽臺科技在數字基建領域的核心優勢是什么？

劉永鑫：烽臺科技深耕工業信息安全領域，圍繞行業用戶的實際需求，形成了工業場景下的智能數據治理、可管可控的智能數據運營、矩陣式工業靶場三大主營業務和多行業解決方案的業務布局。這些解決方案能夠精準識別關鍵數據資產，確定保護優先級，構建以安全能力為基礎的多維安全能力建設框架，確保數據在整個生命周期內的安全性。目前，工業數據治理和數據安全解決方案已經在電力、鋼鐵、石油石化等行業成果應用，承接了四季慧谷國家網絡安全產業園的數字化建設，并申請多項政府補貼。

記者：您認為數字基建行業正呈現出怎樣的發展趨勢？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，陸續出臺了相關政策為數字基建行業的發展提供了有力保障，推動了數字基建項目的落地和實施。數字基建行業正加速融合大數據、云計算、人工智能、物聯網等前沿技術，推動基礎設施的智能化、數字化升級。技術創新成為推動數字基建行業發展的重要動力，不斷催生新的應用場景和服務模式。數字基建行業產業鏈不斷延伸，從傳統的建設施工向設計規劃、設備制造、運營維護等全生命周期管理拓展。產業鏈的拓展促進了產業間的協同與融合，提高了數字基建的整體效能和競爭力。

與此同時，我們也意識到數字基建行業的發展也面臨著多重挑戰，包括技術安全與隱私保護、技術標準與規范缺失、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能力，為用戶數字基建做頂層設計規劃。有各類型智能數據采集網關及大數據分析平臺，幫助用戶解決數據采集、數據治理問題。通過數據安全解決方案，幫助用戶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，烽臺科技擁有先進的數據安全技術和解決方案，能夠幫助用戶構建多層次、全方位的數據安全防護體系。通過數據分類分級、安全合規保障等措施，確保用戶數據的安全和隱私。

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

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，通過與政府、企業、高校、科研機構舉辦行業技能大賽、實訓體系、測試驗證、開展技術交流等方式，提升從業人員的技能水平和專業素養。

記者：您怎么看“雙碳”目標需求下自動化技術對于數字基建行業發展的重要性？烽臺科技看到了哪些新機遇？

劉永鑫：“雙碳”目標需求下，自動化技術對于數字基建行業發展的重要性不言而喻。首先，自動化技術能夠實現對數字基建設施運行狀態的實時監測和精準控制，從而優化能源使用，提高能效水平，減少不必要的能耗和排放。其次，自動化技術可以推動數字基建行業向綠色低碳方向轉型，例如，通過智能調度和優化算法，可以實現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，數字基建行業可以實現更加高效、智能的數據采集、分析和處理，提高運營效率和決策水平。

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，不僅解決用戶用能數據的精細化采集，通過數據分析提供有效的節能降耗策略，還能通過用電安全分析模型，提前預判用戶潛在的用能風險，保障用能安全。在節能減排、安全用能、綠色運營方面都會有新的機遇。其實，數字基建行業需要加強跨領域、跨行業的合作與交流。烽臺科技一直在積極地與產業鏈上下游企業合作，共同推動綠色低碳技術的發展和應用。通過合作與共贏，實現產業鏈的整體升級和可持續發展。

記者：近期，《關于推動新型信息基礎設施協調發展有關事項的通知》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提升網絡和數據安全保障能力方面表現如何？有何布局？

劉永鑫：烽臺科技專注于工業企業數據安全建設，致力于全方位保障工業用戶數據安全，有力推動工業用戶的數字化轉型進程。其工業數據治理與數據安全解決方案能夠精準識別關鍵數據資產，確定保護優先級，并構建了以安全能力為基礎的多維安全能力建設框架，確保數據在整個生命周期內的安全性。

同時，烽臺科技以物模型為核心，打造系列創新產品與前沿解決方案的實際案例。自主研發的智能數據網關、工業態勢感知平臺、矩陣式工業靶場三大核心產品，以IT、OT、CT技術緊密融合為基礎，創新能力為驅動力，全面服務為保障，有效提高了工業用戶在數據安全防護、風險預警及應急響應等方面的綜合能力。同時，通過深入剖析石油化工、智能制造等行業的現狀和痛點，結合工業數據安全領域解決方案，及時有效地為工業行業強化工業數據安全防護體系，提升了工業企業的數據治理效能。

記者：隨著新一代信息通信技術演進發展，數字基建的功能和類型更加多樣，體系結構更加復雜，與傳統基建的融合趨勢更加凸顯。您怎么看待這一問題？

劉永鑫：隨著新一代信息通信技術的不斷演進發展，數字基建的功能和類型確實變得更加多樣，體系結構也日益復雜，同時與傳統基建的融合趨勢愈發明顯。這種融合不僅推動了數字經濟的蓬勃發展，也為傳統基建的轉型升級提供了新的動力。新一代信息通信技術的演進，如5G、物聯網、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支持。隨著5G技術的廣泛應用，可以實現超高速的數據傳輸和低延遲的通信，為遠程醫療、自動駕駛和智能制造等領域提供有力支持。同時，物聯網技術的應用使得數字基建能夠連接更多的設備和傳感器，實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行集成和互操作，這進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代發展的必然趨勢。傳統基建如電力、交通、水利等是城市建設的“筋骨脈絡”，而數字基建則是其“神經系統”和“大腦”。兩者的融合將推動城市向更加智慧、便捷、高效的方向發展。烽臺科技在這些工業行業持續加大研發投入，聚焦前沿技術探索，同時強化戰略布局，推動先進技術在數字基建的產品和解決方案的深度融合與應用，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