★烽台科技（北京）有限公司刘永鑫

1　项目概况

四季慧谷国家网络安全产业园区总占地面积约27万平方米，建筑面积约28万平方米，低密度独栋办公楼宇85栋，是北京市海淀区西部地区重要的绿色生态科技园区。作为国家网络安全产业园区和四季青镇集体经济最大的产业园区，对园区实施数字化安全用能建设，科学规划能源使用势在必行，通过数字化安全用能建设为园区提供能耗管理、负荷管理、用能安全管理、企业能耗画像、新能源应用等智能应用平台及服务，实现园区能耗资产全数字化全过程管理以及运营过程中的降本增效。

四季慧谷国家网络安全产业园目前共有26台箱变/配电室变压器、256块各类老式电表、195块老式水表未实现数字化改造及智能化管理。

（1）箱变、配电室没有实现数字化，缺少必要的监控监测手段。

（2）老式水电表无法实现预付费管理，存在收费难、拖欠水电费、人工抄表工作量大等问题。

（3）园区供电供水线路逐年老化，无法保障园区用能安全。

园区目前无法全面掌控园区用能安全态势，对各级用电安全（漏电、三相不平衡、过电压、过电流、跳闸、掉相、负荷超限等），对跑漏水等用水安全，没有实现实时预警、多级报警推送，不能第一时间发现安全隐患。

2　项目采取的改造措施

（1）箱变、配电室改造

对四季慧谷箱变及配电室进行智能化改造，增加智能电力采集终端，对箱变总表、各条馈线进行电力数据采集，增加箱变环境感知终端，对箱变温湿度、水浸、烟雾等进行预警感知。

（2）老式水电表改造

对慧谷园、静芯园、创新园、园区太空舱及公共区域300块电表改造，全部更换为预付费智能电表，同时支持插卡及远程缴费功能。

对三园水表全部更换为预付费智能水表同时支持插卡及远程缴费功能。

（3）平台建设

本期数字化安全用能建设项目，规划建设安全用能监测平台、企业画像分析平台、3D可视化平台，实现对园区用能、安全、租赁、运营、运维方面的管理效率提升。

3　项目实施

3.1　系统架构

将物联网和大数据技术成果应用于数字化智能园区建设，通过用能安全、智能分析、异常用能行为分析等功能，可实现数据可视化、实时动态拓扑分析、精益化线损分析、故障精准定位、停电透明监测、精准的用水用电数据分析和能耗智能诊断等高级应用。系统架构图如图1所示。

图1 系统架构图

箱变改造网络架构如图2所示。

图2 箱变改造网络架构

预付费改造网络架构如图3、图4所示。

方式一：通过4G远传数据采集

图3 通过4G远传数据采集

方式二：通过智能数采网关采集

图4 通过智能数采网关采集

3.2　数据采集

（1）箱变数据

重点采集箱变总表、各出线回路用电数据、箱变环境数据、安全数据。

（2）预付费水电表数据

重点采集楼宇各入驻企业用电数据、用水数据等。

3.3　数据分析

（1）能耗分析

智慧园区能耗智能分析系统中的能耗统计功能主要是针对园区内用电、用水能耗进行各维度的精细化统计，使园区管理者能够通过本功能快速掌握园区水、电能耗情况、分布和趋势。

整个园区由变电箱进行供电，每个变电箱会支分出3~6路不等的分路，各分路又根据实际情况继续拆分，最终承载了为园区各楼宇供电、园区内充电桩用电、园区内公共照明用电，以及园区内各区域冷热源用电等。为详细、灵活、多维度的统计用电情况，在各供电主路及分路（相对而言）上均根据实际需要安装了智能电表，由此即可实现从不同维度，灵活地对园区内电能消耗情况进行统计，主要有时间维度的统计、空间维度的统计、用户维度的统计。

（2）营收分析

智慧区能耗智能分析系统的营收分析功能主要是针对园区内用电、用水的营收情况进行各维度的精细化分析，使园区管理者能够通过本功能快速掌握园区水、电营收情况、分布和趋势。

通过计算各企业尖峰平谷用电，结合当地国网电价，对每一家企业进行能耗营收分析，对平谷用电较多的企业适当降低电价，对尖峰用电高的企业可增加电费，协助物业管理者制定合理的用能收费标准。

（3）异常用能分析

通过对园区用能数据的实时监测，建立用电行为分析基线与模型。当发现异常用能行为，平台向各级管理员推送预警信息。

异常用能分析主要通过对各级用户及用能设备的数据采集，通过大数据分析模型，建立用能行为基线模型。当监测到用能数据超出建立的用能分析模型基线一定比例后，提出预警信息。

异常用能包括：正常时间段的用能异常、非常规用能时间段的异常用能等。

（4）安全预警分析

基于上述的运行规律规约基线建立方法得到指标的基线数据，形成历史规律，在运行规律的基础上，将指定电表采集指标的基线属性（中位数、平均值、最大值、最小值）作为阈值，将实时采集到的数据与阈值进行比较，对于超出或低于阈值一定百分比的情况视为异常情况，产生告警，并给出详细的告警信息（包括第一次告警时间、最新告警时间、设备名称、楼栋、企业、告警类型、告警内容、告警等级、处置建议、状态（已处置/未处置））。此外，还能够结合历史数据和预测模型，帮助管理者提前预测可能发生的异常情况，确保园区电网的稳定运行。

（5）负荷监测与预警调控

实时监测各级用电回路负荷，建立负荷运行模型，通过数据分析预测园区内各级配电的剩余负荷。当负荷达到预警值后，实时提醒管理者，当负荷达到告警值后，可自定义策略，有序关闭非必要用能设备。

4　项目实施后用能情况

项目实施后依据逐步建立了四季慧谷国家网络安全产业园能源管理体系。

4.1　园区管理层

（1）全面掌握园区能耗状况：园区总能耗、冷热源路灯等公共能耗、线路损耗、各企业能耗情况；

（2）园区能耗成本及收益：统计分析园区各项能耗成本、能耗收益，辅助制定能耗营收策略；

（3）实时掌控园区总体负荷：管理层可直观掌控园区各箱变总负荷情况，是否满载、重载、轻载，为园区整体扩容、负荷利用提供实时数据支撑；

（4）用能安全：整体把控园区安全用能态势，安全预警消息推送；

（5）企业能耗画像：通过企业能耗画像，预判企业经营状况。

4.2　园区工程部

（1）园区能耗统计：园区总能耗、冷热源路灯等公共能耗、线路损耗、各企业能耗情况；协助制定公共能耗节能策略、线损原因分析；

（2）实时负荷监测：实时掌控园区各箱变、各回路、各企业的实时负荷，保证用电负荷利用率，避免因超负荷引起的断电跳闸情况。为负荷合理规划提供实时数据支撑；

（3）用能安全：对园区用能安全报警事件实时推送，为排查漏电、三相不平衡、异常跳闸、线温异常等用能安全事件提供数据支持；

（4）企业能耗画像：通过能耗画像，对能耗持续降低的企业，重点关注物业费拖欠情况。

4.3　园区运营部

（1）预测性租赁：通过企业能耗画像，重点关注企业能耗变化明显企业，是否因经营状况改变，改变租赁现状；

（2）商业运营策略：通过商户能耗状况，辅助判别商户经营状况，优化商户运营策略。

4.4　入驻企业

（1）余额预测：可通过移动端实时掌控水电费余额及余额预测使用时长；

（2）能耗统计：实时查看本企业能耗统计分析。

5　节能效益分析

（1）节能量测算：包括测算依据、方法、折标系数（等价值）、计算过程、节能量汇总等。

通过对优化企业电费结构，对尖峰用电高的企业，适当提高电费价格，预计提高3%的用电收益；

通过增加用电能耗的全面计量，通过能耗分析模型，制定相应的节能降耗策略，预计可降低2%的公共能耗；

（2）经济效益分析

·能源成本节约

通过用能各项指标的精细化计量，通过异常用能分析模型输出非必要的异常用能事件，结合远程、自动、手动调控方式，实现节能降耗管理目标。

·人员成本节约

能源预付费运营模式，可节约人工抄表成本。通过各项用能指标远程监测分析，提高了设备运维效率，节约了人员成本。

·提示园区整体品质

园区通过能源管理信息水平的提示，落实的节能措施，可以提升自身的市场竞争力，赢得更多客户，提升租赁效率。

（3）社会效益分析

·减少环境污染

节能技术和措施的应用有助于减少温室气体的排放和有害物质的产生，从而减轻对环境的污染和破坏。这对于改善空气质量、保护生态环境和促进可持续发展具有重要意义。

·节约资源

节能技术和措施的应用有助于节约有限的自然资源，如煤炭、石油和天然气等。这对于缓解资源短缺、保障国家能源安全具有重要意义。

·减少温室气体排放

节能措施的实施有助于减少温室气体的排放，从而缓解全球气候变暖等环境问题。这对于保护地球生态环境、维护人类生存条件具有重要意义。

精彩观点

烽台科技（北京）有限公司数字城市事业部总监 刘永鑫

记者：烽台科技在数字基建领域的核心优势是什么？

刘永鑫：烽台科技深耕工业信息安全领域，围绕行业用户的实际需求，形成了工业场景下的智能数据治理、可管可控的智能数据运营、矩阵式工业靶场三大主营业务和多行业解决方案的业务布局。这些解决方案能够精准识别关键数据资产，确定保护优先级，构建以安全能力为基础的多维安全能力建设框架，确保数据在整个生命周期内的安全性。目前，工业数据治理和数据安全解决方案已经在电力、钢铁、石油石化等行业成果应用，承接了四季慧谷国家网络安全产业园的数字化建设，并申请多项政府补贴。

记者：您认为数字基建行业正呈现出怎样的发展趋势？暴露出哪些亟待解决的问题？烽台科技如何帮助用户应对？

刘永鑫：国家和地方政府高度重视数字基建，陆续出台了相关政策为数字基建行业的发展提供了有力保障，推动了数字基建项目的落地和实施。数字基建行业正加速融合大数据、云计算、人工智能、物联网等前沿技术，推动基础设施的智能化、数字化升级。技术创新成为推动数字基建行业发展的重要动力，不断催生新的应用场景和服务模式。数字基建行业产业链不断延伸，从传统的建设施工向设计规划、设备制造、运营维护等全生命周期管理拓展。产业链的拓展促进了产业间的协同与融合，提高了数字基建的整体效能和竞争力。

与此同时，我们也意识到数字基建行业的发展也面临着多重挑战，包括技术安全与隐私保护、技术标准与规范缺失、人才短缺与技能提升等。烽台科技有数字化转型的顶层设计咨询能力，为用户数字基建做顶层设计规划。有各类型智能数据采集网关及大数据分析平台，帮助用户解决数据采集、数据治理问题。通过数据安全解决方案，帮助用户构建以安全能力为基础的多维安全能力建设框架，保障数据在全生命周期内的安全性。

在数据安全解决方案方面，烽台科技拥有先进的数据安全技术和解决方案，能够帮助用户构建多层次、全方位的数据安全防护体系。通过数据分类分级、安全合规保障等措施，确保用户数据的安全和隐私。

在推动技术标准化与规范化方面，烽台科技积极参与行业技术标准和规范的制定工作，推动数字基建行业的技术标准化和规范化进程。通过提供符合国家标准和行业规范的产品和服务，降低用户在项目实施过程中的风险。

在人才培养与技能提升方面，烽台科技注重人才培养和技能提升，通过与政府、企业、高校、科研机构举办行业技能大赛、实训体系、测试验证、开展技术交流等方式，提升从业人员的技能水平和专业素养。

记者：您怎么看“双碳”目标需求下自动化技术对于数字基建行业发展的重要性？烽台科技看到了哪些新机遇？

刘永鑫：“双碳”目标需求下，自动化技术对于数字基建行业发展的重要性不言而喻。首先，自动化技术能够实现对数字基建设施运行状态的实时监测和精准控制，从而优化能源使用，提高能效水平，减少不必要的能耗和排放。其次，自动化技术可以推动数字基建行业向绿色低碳方向转型，例如，通过智能调度和优化算法，可以实现对可再生能源的充分利用，减少对化石能源的依赖。最后，通过自动化技术，数字基建行业可以实现更加高效、智能的数据采集、分析和处理，提高运营效率和决策水平。

在数字化安全用能方向，烽台科技有成熟的解决方案及成果案例，不仅解决用户用能数据的精细化采集，通过数据分析提供有效的节能降耗策略，还能通过用电安全分析模型，提前预判用户潜在的用能风险，保障用能安全。在节能减排、安全用能、绿色运营方面都会有新的机遇。其实，数字基建行业需要加强跨领域、跨行业的合作与交流。烽台科技一直在积极地与产业链上下游企业合作，共同推动绿色低碳技术的发展和应用。通过合作与共赢，实现产业链的整体升级和可持续发展。

记者：近期，《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》中指出，要增强全方位安全保障能力。烽台科技在数字基建行业提升网络和数据安全保障能力方面表现如何？有何布局？

刘永鑫：烽台科技专注于工业企业数据安全建设，致力于全方位保障工业用户数据安全，有力推动工业用户的数字化转型进程。其工业数据治理与数据安全解决方案能够精准识别关键数据资产，确定保护优先级，并构建了以安全能力为基础的多维安全能力建设框架，确保数据在整个生命周期内的安全性。

同时，烽台科技以物模型为核心，打造系列创新产品与前沿解决方案的实际案例。自主研发的智能数据网关、工业态势感知平台、矩阵式工业靶场三大核心产品，以IT、OT、CT技术紧密融合为基础，创新能力为驱动力，全面服务为保障，有效提高了工业用户在数据安全防护、风险预警及应急响应等方面的综合能力。同时，通过深入剖析石油化工、智能制造等行业的现状和痛点，结合工业数据安全领域解决方案，及时有效地为工业行业强化工业数据安全防护体系，提升了工业企业的数据治理效能。

记者：随着新一代信息通信技术演进发展，数字基建的功能和类型更加多样，体系结构更加复杂，与传统基建的融合趋势更加凸显。您怎么看待这一问题？

刘永鑫：随着新一代信息通信技术的不断演进发展，数字基建的功能和类型确实变得更加多样，体系结构也日益复杂，同时与传统基建的融合趋势愈发明显。这种融合不仅推动了数字经济的蓬勃发展，也为传统基建的转型升级提供了新的动力。新一代信息通信技术的演进，如5G、物联网、大数据、云计算和人工智能等，为数字基建提供了更强大的技术支持。随着5G技术的广泛应用，可以实现超高速的数据传输和低延迟的通信，为远程医疗、自动驾驶和智能制造等领域提供有力支持。同时，物联网技术的应用使得数字基建能够连接更多的设备和传感器，实现更广泛的数据收集和监控。数字基建还需要与各种异构系统进行集成和互操作，这进一步增加了其体系结构的复杂性及数据安全性。

数字基建与传统基建的融合是时代发展的必然趋势。传统基建如电力、交通、水利等是城市建设的“筋骨脉络”，而数字基建则是其“神经系统”和“大脑”。两者的融合将推动城市向更加智慧、便捷、高效的方向发展。烽台科技在这些工业行业持续加大研发投入，聚焦前沿技术探索，同时强化战略布局，推动先进技术在数字基建的产品和解决方案的深度融合与应用，为广大用户提供了更加智能、高效、全面的安全解决方案。

摘自《自动化博览》2024年10月刊