王立文，張琪

（華潤(rùn)智慧能源有限公司，廣州 深圳518001）

1 引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源領(lǐng)域融合發(fā)展，對(duì)提升我國(guó)能源綜合效率、推動(dòng)能源市場(chǎng)開(kāi)放和產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用樣板，形成可復(fù)制、可推廣經(jīng)驗(yàn)，從而推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源行業(yè)的落地應(yīng)用。

建設(shè)基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的綜合能源管控平臺(tái)，利用標(biāo)識(shí)解析服務(wù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的信息共享，打破各主體間信息壁壘，實(shí)現(xiàn)電、冷、熱等不同能源形式，不同廠(chǎng)家和不同系統(tǒng)信息的統(tǒng)一管理。

2 建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容

落實(shí)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源政策要求，搶占能源發(fā)展制高點(diǎn)，依托綜合能源標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)，利用標(biāo)識(shí)解析服務(wù)，針對(duì)綜合能源系統(tǒng)多異質(zhì)能源子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運(yùn)行、協(xié)同管理中存在的問(wèn)題，建設(shè)基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的綜合能源管控平臺(tái)，推動(dòng)能源梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)橫向多能互補(bǔ)，縱向“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)優(yōu)化，打造業(yè)務(wù)全面、開(kāi)放共享的綜合能源管控平臺(tái)，促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源的完美融合，推動(dòng)綜合能源生態(tài)圈建設(shè)，助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。

基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的綜合能源管控平臺(tái)，通過(guò)將綜合能源系統(tǒng)物理設(shè)備和虛擬信息注冊(cè)標(biāo)識(shí)，再通過(guò)標(biāo)識(shí)解析的方式實(shí)現(xiàn)信息獲取。通過(guò)標(biāo)識(shí)注冊(cè)解析功能實(shí)現(xiàn)綜合能源項(xiàng)目規(guī)劃選址、投資分析、方案設(shè)計(jì)、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、運(yùn)行優(yōu)化、設(shè)備管控、安全服務(wù)、運(yùn)維管理等，實(shí)現(xiàn)綜合能源平臺(tái)對(duì)綜合能源項(xiàng)目的全生命周期服務(wù)。

3 標(biāo)識(shí)解析體系與二級(jí)節(jié)點(diǎn)

標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)類(lèi)似公共互聯(lián)網(wǎng)的DNS域名解析系統(tǒng)，在公共互聯(lián)網(wǎng)上，用戶(hù)通過(guò)DNS系統(tǒng)輸入網(wǎng)址來(lái)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，政府、企業(yè)等用戶(hù)可以通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，來(lái)訪(fǎng)問(wèn)保存機(jī)器、物料、零部件和產(chǎn)品等相關(guān)信息的服務(wù)器，并通過(guò)標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)異主、異地、異構(gòu)信息的智能關(guān)聯(lián)，為信息共享以及全生命周期管理提供重要手段和支撐。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼和解析系統(tǒng)是把各種制造工序、生產(chǎn)信息、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈信息關(guān)聯(lián)起來(lái)的紐帶。面對(duì)工廠(chǎng)內(nèi)網(wǎng)，標(biāo)識(shí)解析體系可以提供統(tǒng)一的信息查詢(xún)和管理接口，打通MES、ERP、PLM、SCM等不同的工業(yè)企業(yè)信息系統(tǒng)，面對(duì)工廠(chǎng)外網(wǎng)，標(biāo)識(shí)解析體系可為全產(chǎn)業(yè)鏈中的不同參與方提供更加開(kāi)放的信息查詢(xún)和信息共享能力。但傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中DNS已經(jīng)難以滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)標(biāo)識(shí)解析體系在功能、性能、安全、管控等方面的需求。

國(guó)際根節(jié)點(diǎn)：是指一種標(biāo)識(shí)體系管理的最高層級(jí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，提供面向全球范圍公共的根層級(jí)的標(biāo)識(shí)服務(wù)，并不限于特定國(guó)家或地區(qū)，國(guó)際根節(jié)點(diǎn)之間平等互通。

國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)：是指一個(gè)國(guó)家或地區(qū)內(nèi)部頂級(jí)的標(biāo)識(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，能夠面向全國(guó)范圍提供頂級(jí)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)，以及標(biāo)識(shí)備案、標(biāo)識(shí)認(rèn)證等管理能力。國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)既要與各種標(biāo)識(shí)體系的國(guó)際根節(jié)點(diǎn)保持連通，又要連通國(guó)內(nèi)的各種二級(jí)及以下其他標(biāo)識(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

二級(jí)節(jié)點(diǎn)：是面向特定行業(yè)或者多個(gè)行業(yè)提供標(biāo)識(shí)服務(wù)的公共節(jié)點(diǎn)。二級(jí)節(jié)點(diǎn)既要向上與國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)接，又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標(biāo)識(shí)編碼及提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等，同時(shí)滿(mǎn)足安全性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性等方面的要求。作為推動(dòng)標(biāo)識(shí)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模性發(fā)展的主要抓手，二級(jí)節(jié)點(diǎn)是打造有價(jià)值的行業(yè)級(jí)標(biāo)識(shí)應(yīng)用、探索可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)模式的關(guān)鍵。

企業(yè)節(jié)點(diǎn)：是指一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)識(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，能夠面向特定企業(yè)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析服務(wù)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等，既可以獨(dú)立部署，也可以作為企業(yè)信息系統(tǒng)的組成要素。

信息通過(guò)標(biāo)識(shí)注冊(cè)的方式錄入標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)，注冊(cè)前需要為對(duì)象分配標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)的本質(zhì)是用于識(shí)別對(duì)象的技術(shù)，可以理解為用于識(shí)別不同物品、實(shí)體、虛擬信息對(duì)象的名稱(chēng)標(biāo)記，可以是由數(shù)字、字母、符號(hào)等按一定規(guī)則組成的字符串。我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系主要采用Handle技術(shù)，Handle編碼結(jié)構(gòu)為前綴+后綴形式，前后綴之間用“/”分隔。例如，安裝在某企業(yè)電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)端用于收集該企業(yè)用電信息的電表標(biāo)識(shí)為86.105.666/11CFA01DA01M，前綴部分的86代表中國(guó)，105代表二級(jí)節(jié)點(diǎn)，666代表企業(yè)節(jié)點(diǎn)，后綴11CFA01DA01M為電表的標(biāo)識(shí)，該電表采集的電壓標(biāo)識(shí)為86.105.666/11CFA01DA01 MDA10，電流標(biāo)識(shí)為86.105.666/11CFA01DA01MDF10，將電壓電流標(biāo)識(shí)與電表標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)，即可通過(guò)解析電表標(biāo)識(shí)的方式實(shí)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)的電壓電流信息查詢(xún)。

4 綜合能源管控平臺(tái)建設(shè)

4.1 平臺(tái)架構(gòu)

如圖1所示，基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的綜合能源管控平臺(tái)從下往上分為物理層、標(biāo)識(shí)服務(wù)層、應(yīng)用層、展示層。

圖1 基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)的綜合能源管控平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

物理層包含綜合能源行業(yè)所涉及的源網(wǎng)荷儲(chǔ)各種業(yè)務(wù)和設(shè)施設(shè)備，包含光伏等發(fā)電系統(tǒng)設(shè)施，配電網(wǎng)、熱網(wǎng)等網(wǎng)側(cè)設(shè)施，空調(diào)照明等用電設(shè)施以及儲(chǔ)能設(shè)施。物理層還包含采集計(jì)量以及邊緣計(jì)算設(shè)備。

標(biāo)識(shí)服務(wù)是整合平臺(tái)的功能核心，包含標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析、業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)管理和安全服務(wù)等主要功能模塊。物理層的設(shè)備信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息通過(guò)標(biāo)識(shí)注冊(cè)功能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用層通過(guò)標(biāo)識(shí)解析功能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)和獲取，標(biāo)識(shí)服務(wù)層還提供通過(guò)標(biāo)識(shí)更新的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)修改以及數(shù)據(jù)安全保障等功能。標(biāo)識(shí)服務(wù)層還包括計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)等硬件資源及其管理系統(tǒng)。

應(yīng)用層包括綜合能源服務(wù)的主要功能應(yīng)用，包括發(fā)電系統(tǒng)管控、鍋爐運(yùn)行管控、多能協(xié)同控制等供能系統(tǒng)的監(jiān)控，用能系統(tǒng)如空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等用能系統(tǒng)的管控以及電網(wǎng)和熱網(wǎng)監(jiān)視、能效分析以及運(yùn)行優(yōu)化等用能服務(wù)。應(yīng)用層還包括計(jì)量計(jì)費(fèi)以及智能運(yùn)維等營(yíng)運(yùn)管理服務(wù)。

展示層提供綜合能源平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)入口以及數(shù)據(jù)展示方式，用戶(hù)可以通過(guò)PC以及移動(dòng)終端訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)用層的應(yīng)用和服務(wù)，應(yīng)用層還提供展示大屏以及其他終端訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。

4.2 部署方式

綜合能源業(yè)務(wù)涉及供能企業(yè)核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)和用能企業(yè)用能重要信息，系統(tǒng)部署方式除了要考慮便捷性、濟(jì)濟(jì)性，還要重點(diǎn)考慮安全性。

如圖2所示，綜合能源管控平臺(tái)提供云化部署和本地部署2種方式，用能監(jiān)控、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)等遙信、遙測(cè)業(yè)務(wù)可以采用云化部署的方式，應(yīng)用以及數(shù)據(jù)部署在云服務(wù)器，采用微服務(wù)架構(gòu)，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)各應(yīng)用。云化部署成本低，資源擴(kuò)展靈活系統(tǒng)可靠性高，維護(hù)成本低。電站遠(yuǎn)控、用能設(shè)備控制等遙控、遙調(diào)系統(tǒng)采用本地部署方式，用戶(hù)需要安裝應(yīng)用軟件以及企業(yè)節(jié)點(diǎn)，企業(yè)節(jié)點(diǎn)與二級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)接，企業(yè)節(jié)點(diǎn)向二級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送標(biāo)識(shí)注冊(cè)和解析請(qǐng)求，負(fù)責(zé)用戶(hù)自身的標(biāo)識(shí)管理。本地部署方式數(shù)據(jù)安全性高，信息傳遞便捷，應(yīng)用軟件定制化開(kāi)發(fā)更靈活。

圖2 綜合能源管控平臺(tái)部署方式

另外，標(biāo)識(shí)服務(wù)層和物理層之間應(yīng)安裝縱向隔離或者網(wǎng)閘等隔離裝置，保障生產(chǎn)控制系統(tǒng)運(yùn)行安全。

4.3 技術(shù)路線(xiàn)與應(yīng)用舉例

在用戶(hù)計(jì)量點(diǎn)安裝智能采集電表，電表采集數(shù)據(jù)通過(guò)集中器上傳至平臺(tái)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器。為電表分配標(biāo)識(shí)86.105.666/11CFA01DA01M，電表采集的電壓分配標(biāo)識(shí)為86.105.666/11CFA01DA01MDA10，電流標(biāo)識(shí)為86.105.666/11CFA01DA01MDF10，將電壓電流標(biāo)識(shí)與對(duì)應(yīng)的電表標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)，并通過(guò)二級(jí)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)注冊(cè)接口完成標(biāo)識(shí)注冊(cè)。用戶(hù)基于綜合能源平臺(tái)開(kāi)發(fā)智慧用能App，通過(guò)手持終端掃描電表的標(biāo)識(shí)生成的二維碼，完成圖中的標(biāo)識(shí)解析流程，即可獲得電壓、電流、電費(fèi)、賬單等數(shù)據(jù)，智慧用能App通過(guò)二級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)接口獲得以上數(shù)據(jù)反饋給用戶(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種基于標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)的綜合能源管控平臺(tái)建設(shè)方案，基于標(biāo)識(shí)注冊(cè)與標(biāo)識(shí)解析等標(biāo)識(shí)解析體系服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)綜合能源行業(yè)物理和虛擬信息統(tǒng)一管理和服務(wù)，能有效打通多形式、多主體異構(gòu)信息壁壘，降低平臺(tái)開(kāi)發(fā)難度和開(kāi)發(fā)成本，促進(jìn)綜合能源行業(yè)快速發(fā)展。