智慧園區(qū)綜合管理平臺建設(shè)要點

王國鋒，沈惠梁

1 大型產(chǎn)業(yè)園區(qū)的管理現(xiàn)狀

隨著各地一個個產(chǎn)業(yè)基地的拔地而起，園區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)通信、安全防范、設(shè)備運維等系統(tǒng)的集成統(tǒng)一管理要求越來越高，管理內(nèi)容也更多更細，使得智慧園區(qū)的概念也更加普及到每個園區(qū)管理者腦海，大數(shù)據(jù)技術(shù)的爆發(fā)也為智慧園區(qū)的建設(shè)開發(fā)提供了天然的技術(shù)后盾。智慧園區(qū)管理平臺順應(yīng)潮流，開始在各個科技園區(qū)試驗、落地。然而，目前許多園區(qū)的管理平臺在設(shè)備管理、運維管理、數(shù)據(jù)運用等方面仍然存在以下缺陷：

1）設(shè)備管理方面：系統(tǒng)信息孤島，信息分散；系統(tǒng)集成不完善，部分子系統(tǒng)未接入。

2）運維管理方面：維保響應(yīng)慢，不閉環(huán)；備件信息管理混亂，影響管理效率；運維結(jié)果匯總難。

3）數(shù)據(jù)運用方面：歷史數(shù)據(jù)分析利用度低；無法綜合性分析運營書，提供優(yōu)化方向。

2 智慧園區(qū)綜合管理平臺建設(shè)目標

智慧園區(qū)綜合管理平臺（以下簡稱“管理平臺”）作為園區(qū)運行管理核心，設(shè)置在數(shù)據(jù)中心專用服務(wù)器內(nèi)，不僅接入綜合安防、BA、計量、照明、信息發(fā)布、廣播等智能化子系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)，同時接入園區(qū)的智慧消防、高低壓配電等設(shè)備數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的識別、處置，提供實時運營數(shù)據(jù)及展示、分派物業(yè)設(shè)備管理與維護任務(wù)、輸出能源計費報表、消防聯(lián)動與實時響應(yīng)等功能。

管理平臺作為一個全面、可靠、先進、可擴展的園區(qū)大腦，在應(yīng)用層上對各個園區(qū)內(nèi)的智能子系統(tǒng)及應(yīng)用子系統(tǒng)進行信息集成與數(shù)據(jù)集成，以“分散控制、集中管理”為指導(dǎo)思想，實現(xiàn)信息資源的共享與管理，提高工作效率，同時及時對全局事件作出反應(yīng)和處理，提供一個高效、便利、可靠的管理手段。其主要功能表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）智能子系統(tǒng)接入集成：將各個園區(qū)分控平臺及功能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、歸集，使原來分散的、孤立的信息可以集中在同一個界面下進行瀏覽和監(jiān)控。

2）應(yīng)用集成：將分散的各園區(qū)的智能化子系統(tǒng)在統(tǒng)一的計算機平臺和統(tǒng)一的人機界面環(huán)境進行有機互連和綜合，以提高整體智能化程度，增強綜合管理和防災(zāi)抗災(zāi)能力，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能管理，提供增值業(yè)務(wù)，提高工作效率，降低運營成本。

3）信息集成與共享：在信息采集匯總的基礎(chǔ)上，將相關(guān)的數(shù)據(jù)沉淀下來，進行整合與分析，保存在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，用于整體數(shù)據(jù)展示及各個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)調(diào)用。

4）信息互動：實現(xiàn)子系統(tǒng)間的互動，即系統(tǒng)聯(lián)動。

5）信息綜合展示：匯總各方面數(shù)據(jù)加以整合與分析，對不同需求層次、不同的管理目標、重點區(qū)域、重點設(shè)備進行智能化系統(tǒng)的亮點展示。

6）數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析：對各園區(qū)、各系統(tǒng)運營的運行數(shù)據(jù)進行累積、挖掘和分析，為領(lǐng)導(dǎo)層決策提供重要依據(jù)。

3 中電海康集團總部基地智能化管理平臺介紹

3.1 工程概況

中電?？导瘓F總部基地位于杭州市余杭區(qū)五常街道文福路與愛橙街交叉口處，項目總建筑面積約23.5萬m2，其中地下兩層約9.6萬m2?？偛炕貓@區(qū)由總部辦公大樓、分所研發(fā)中心、綜合科研中心、會議中心、獨立辦公等8個單體組成。

園區(qū)綜合管理系統(tǒng)包含基礎(chǔ)通信系統(tǒng)（設(shè)備網(wǎng)、辦公網(wǎng)、機房工程UPS、防雷接地）、綜合安防（監(jiān)控、報警、門禁、消費、停車場、訪客、速通門）、機電管理（BA、智能照明、計量）、宣傳管理系統(tǒng)（多媒體會議、信息發(fā)布、廣播）、總控平臺等5大塊20個子系統(tǒng)（圖1），是一個系統(tǒng)及功能十分完善的樓宇智能化工程。

圖1 多基地平臺管理系統(tǒng)

3.2 管理平臺功能細化

通過需求調(diào)研，管理平臺各接入模塊、數(shù)據(jù)與應(yīng)用的詳細功能見表1。

表1 管理平臺功能總覽

3.3 管理平臺架構(gòu)確定

管理平臺采用B/S框架，便于分布式管理，有效降低資源成本，提高運行性能。管理平臺由模塊層、平臺層、應(yīng)用層等組成，通過加載定制的功能模塊，完整實現(xiàn)系統(tǒng)的全部功能，見圖2。

圖2 管理平臺構(gòu)架示意

3.4 管理平臺UI搭建

管理平臺UI界面由核心展示模塊（駕駛艙）以及運行管理模塊組成。

核心展示模塊，又稱駕駛艙，面向園區(qū)高層決策者、管理者，提供包含園區(qū)人員信息、總體設(shè)備運用情況、園區(qū)狀態(tài)等指標數(shù)據(jù)，同時作為展示平臺，直觀展示園區(qū)的整體運行狀況。

運行管理模塊設(shè)有“運行監(jiān)控”“報警管理”“能耗管理”“模式控制”“工作輔助”“首頁”“設(shè)備管理”“維保管理”“報表管理”“系統(tǒng)配置”的默認選項菜單。

其中，運行監(jiān)控包含了“樓宇自控系統(tǒng)”“智能照明系統(tǒng)”“一臉通系統(tǒng)”“防盜報警系統(tǒng)”“視頻監(jiān)控系統(tǒng)”“停車廠系統(tǒng)”“能耗監(jiān)測系統(tǒng)”“消防報警系統(tǒng)”“信息發(fā)布系統(tǒng)”“背景音樂系統(tǒng)”共10個子系統(tǒng)，同時連接了其他底層數(shù)據(jù)。

3.5 管理平臺接口調(diào)研與接入

管理平臺進行接口開發(fā)工作時，規(guī)劃了開放的系統(tǒng)架構(gòu)、靈活的集成模式，支持RS232/RS422/RS485串行協(xié)議、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、BACnet/LONwork控制協(xié)議等各類協(xié)議，以及OPC、DDE、ODBC、SOCKET、API等多種通信協(xié)議的通信方式，便于不同廠家產(chǎn)品數(shù)據(jù)對接。通過配置接口服務(wù)器（IOServer）、接口收集器（IOCollector）等數(shù)據(jù)適配器，采用符合工業(yè)標準OPC接口服務(wù)器的熱插接入，方便獲取智能設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。

管理平臺提供子系統(tǒng)接口管理功能，監(jiān)測管理各個接口模塊。當接口出現(xiàn)問題時主動響應(yīng)，通過報警的方式通知管理人員，實現(xiàn)對各個接口即時遠程管理。

通過各類接口協(xié)議的開發(fā)，既保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，又為后續(xù)平臺持續(xù)的升級優(yōu)化、擴展開發(fā)提供預(yù)留。

3.6 各系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)與運用

管理平臺重點部署了火災(zāi)報警時安消聯(lián)動及快速響應(yīng)處置流程、設(shè)備故障響應(yīng)與維保任務(wù)閉環(huán)流程、備件使用登錄流程等多個聯(lián)動響應(yīng)流程。安消聯(lián)動及處置流程見圖3。

圖3 安消聯(lián)動及處置流程

3.7 平臺運行與二次對接

管理平臺累計接入前端點位50 000余點，其中智能化點位15 000余點，消防點位20 000余點，變配電及系統(tǒng)點位15 000余點，涵蓋園區(qū)的95%智能化點位以及50%機電設(shè)備點位，完成預(yù)期點位數(shù)據(jù)采集需求，園區(qū)運行的海量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過定制接口不斷歸集于管理平臺服務(wù)器。

平臺還提供了OA數(shù)據(jù)接口，成功完成與OA的數(shù)據(jù)交互，收集OA發(fā)送的管理信息、歸檔至平臺數(shù)據(jù)庫，提供OA需要的前端感知點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合。

3.8 數(shù)據(jù)有效性處置

管理平臺采用下列技術(shù)手段，對接入數(shù)據(jù)的有效性進行多方位保障，確保數(shù)據(jù)的實時性、可靠性、準確性。

1）接口協(xié)議的數(shù)據(jù)優(yōu)先級設(shè)計與數(shù)據(jù)輪巡保障數(shù)據(jù)的實時性。對設(shè)備的異常報警數(shù)據(jù)設(shè)置權(quán)限優(yōu)先級，越過管理平臺的數(shù)據(jù)輪巡采集動作，直接傳到管理平臺，保障實時報警數(shù)據(jù)的最高實時特性以及控制命令以報警優(yōu)先級處置。同時，采用數(shù)據(jù)輪巡的方式，數(shù)據(jù)采用多線程并行的方式處理，以子系統(tǒng)為單位，以毫秒級為時間間隔，最終達到1～2 s內(nèi)可以對任何一個設(shè)備點的實時數(shù)據(jù)狀態(tài)進行更新和采集。

2）接口協(xié)議數(shù)據(jù)校驗保障數(shù)據(jù)的可靠性。根據(jù)接口協(xié)議指定的數(shù)據(jù)校驗方式，對數(shù)據(jù)收發(fā)進行校驗，包括長度校驗、校驗碼校驗、時效校驗等，對于校驗不通過的數(shù)據(jù)作為無效數(shù)據(jù)忽略掉，并且根據(jù)采集策略重新請求有效數(shù)據(jù)。重要數(shù)據(jù)會設(shè)置上下限閾值，并且設(shè)定判斷策略，一旦出現(xiàn)連續(xù)采集3次數(shù)據(jù)都超過上下限閾值，便會生成報警提醒。在數(shù)據(jù)恢復(fù)到上下限范圍內(nèi)時，生成恢復(fù)提醒。

3）接口協(xié)議中內(nèi)嵌Lua腳本引擎保障數(shù)據(jù)的準確性。通過對數(shù)據(jù)的計算功能，包括變比系數(shù)、公式運算、條件判斷等，提供對數(shù)據(jù)的二次編程能力，使用者可以在原始采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際需要，進行二次運算數(shù)據(jù)配置。

4 結(jié) 語

智慧園區(qū)依托強大的集成管理云平臺，通過分布式的數(shù)據(jù)采集中心，連接前端各專業(yè)智能化系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備，實時準確獲取設(shè)備運行數(shù)據(jù)、能源使用數(shù)據(jù)、環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)等，應(yīng)用大數(shù)據(jù)決策分析引擎，進行海量數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計、診斷，篩選價值數(shù)據(jù)進行豐富多元的智能化控制，為產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供統(tǒng)一運維管理服務(wù)，實現(xiàn)園區(qū)用能管理效率的提高，運維成本的降低，建立統(tǒng)一的應(yīng)急管理與日常管理、對內(nèi)與對外服務(wù)的管理體系，滿足“安全、高效、綠色”的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)規(guī)劃要求。

隨著科技的迅猛發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)分析、VR等技術(shù)為智慧園區(qū)平臺的建設(shè)提供更大的想象空間，實現(xiàn)一個真實擬態(tài)的園區(qū)場景，提供高、精、優(yōu)的體驗。同時，智慧園區(qū)平臺由園區(qū)使用普及至區(qū)域以及其他可運用場景，順應(yīng)潮流、由點及面逐步融入智慧城市。