基于標(biāo)識解析二級節(jié)點的綜合能源平臺建設(shè)

王立文，張琪

（華潤智慧能源有限公司，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，對提升我國能源綜合效率、推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。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，從而推動工業(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)識解析二級節(jié)點系統(tǒng)的綜合能源管控平臺，利用標(biāo)識解析服務(wù)，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的信息共享，打破各主體間信息壁壘，實現(xiàn)電、冷、熱等不同能源形式，不同廠家和不同系統(tǒng)信息的統(tǒng)一管理。

2 建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容

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

基于標(biāo)識解析二級節(jié)點系統(tǒng)的綜合能源管控平臺，通過將綜合能源系統(tǒng)物理設(shè)備和虛擬信息注冊標(biāo)識，再通過標(biāo)識解析的方式實現(xiàn)信息獲取。通過標(biāo)識注冊解析功能實現(xiàn)綜合能源項目規(guī)劃選址、投資分析、方案設(shè)計、運行監(jiān)測、運行優(yōu)化、設(shè)備管控、安全服務(wù)、運維管理等，實現(xiàn)綜合能源平臺對綜合能源項目的全生命周期服務(wù)。

3 標(biāo)識解析體系與二級節(jié)點

標(biāo)識解析系統(tǒng)類似公共互聯(lián)網(wǎng)的DNS域名解析系統(tǒng)，在公共互聯(lián)網(wǎng)上，用戶通過DNS系統(tǒng)輸入網(wǎng)址來訪問網(wǎng)站。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，政府、企業(yè)等用戶可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系，來訪問保存機(jī)器、物料、零部件和產(chǎn)品等相關(guān)信息的服務(wù)器，并通過標(biāo)識實現(xiàn)對異主、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)測數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈信息關(guān)聯(lián)起來的紐帶。面對工廠內(nèi)網(wǎng)，標(biāo)識解析體系可以提供統(tǒng)一的信息查詢和管理接口，打通MES、ERP、PLM、SCM等不同的工業(yè)企業(yè)信息系統(tǒng)，面對工廠外網(wǎng)，標(biāo)識解析體系可為全產(chǎn)業(yè)鏈中的不同參與方提供更加開放的信息查詢和信息共享能力。但傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中DNS已經(jīng)難以滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對標(biāo)識解析體系在功能、性能、安全、管控等方面的需求。

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

國家頂級節(jié)點：是指一個國家或地區(qū)內(nèi)部頂級的標(biāo)識服務(wù)節(jié)點，能夠面向全國范圍提供頂級標(biāo)識解析服務(wù)，以及標(biāo)識備案、標(biāo)識認(rèn)證等管理能力。國家頂級節(jié)點既要與各種標(biāo)識體系的國際根節(jié)點保持連通，又要連通國內(nèi)的各種二級及以下其他標(biāo)識服務(wù)節(jié)點。

二級節(jié)點：是面向特定行業(yè)或者多個行業(yè)提供標(biāo)識服務(wù)的公共節(jié)點。二級節(jié)點既要向上與國家頂級節(jié)點對接，又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標(biāo)識編碼及提供標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析、標(biāo)識數(shù)據(jù)服務(wù)等，同時滿足安全性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性等方面的要求。作為推動標(biāo)識產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模性發(fā)展的主要抓手，二級節(jié)點是打造有價值的行業(yè)級標(biāo)識應(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：是指一個企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)識服務(wù)節(jié)點，能夠面向特定企業(yè)提供標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析服務(wù)、標(biāo)識數(shù)據(jù)服務(wù)等，既可以獨立部署，也可以作為企業(yè)信息系統(tǒng)的組成要素。

信息通過標(biāo)識注冊的方式錄入標(biāo)識解析系統(tǒng)，注冊前需要為對象分配標(biāo)識，標(biāo)識的本質(zhì)是用于識別對象的技術(shù)，可以理解為用于識別不同物品、實體、虛擬信息對象的名稱標(biāo)記，可以是由數(shù)字、字母、符號等按一定規(guī)則組成的字符串。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系主要采用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)線端用于收集該企業(yè)用電信息的電表標(biāo)識為86.105.666/11CFA01DA01M，前綴部分的86代表中國，105代表二級節(jié)點，666代表企業(yè)節(jié)點，后綴11CFA01DA01M為電表的標(biāo)識，該電表采集的電壓標(biāo)識為86.105.666/11CFA01DA01 MDA10，電流標(biāo)識為86.105.666/11CFA01DA01MDF10，將電壓電流標(biāo)識與電表標(biāo)識關(guān)聯(lián)，即可通過解析電表標(biāo)識的方式實現(xiàn)其對應(yīng)的電壓電流信息查詢。

4 綜合能源管控平臺建設(shè)

4.1 平臺架構(gòu)

如圖1所示，基于標(biāo)識解析二級節(jié)點系統(tǒng)的綜合能源管控平臺從下往上分為物理層、標(biāo)識服務(wù)層、應(yīng)用層、展示層。

圖1 基于標(biāo)識解析二級節(jié)點的綜合能源管控平臺技術(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)施以及儲能設(shè)施。物理層還包含采集計量以及邊緣計算設(shè)備。

標(biāo)識服務(wù)是整合平臺的功能核心，包含標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析、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)等信息通過標(biāo)識注冊功能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用層通過標(biāo)識解析功能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的訪問和獲取，標(biāo)識服務(wù)層還提供通過標(biāo)識更新的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改以及數(shù)據(jù)安全保障等功能。標(biāo)識服務(wù)層還包括計算、存儲以及網(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、能效分析以及運行優(yōu)化等用能服務(wù)。應(yīng)用層還包括計量計費以及智能運維等營運管理服務(wù)。

展示層提供綜合能源平臺應(yīng)用服務(wù)訪問入口以及數(shù)據(jù)展示方式，用戶可以通過PC以及移動終端訪問應(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問服務(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，還要重點考慮安全性。

如圖2所示，綜合能源管控平臺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、負(fù)荷預(yù)測等遙信、遙測業(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)，用戶通過瀏覽器訪問各應(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，用戶需要安裝應(yīng)用軟件以及企業(yè)節(jié)點，企業(yè)節(jié)點與二級節(jié)點對接，企業(yè)節(jié)點向二級節(jié)點發(fā)送標(biāo)識注冊和解析請求，負(fù)責(zé)用戶自身的標(biāo)識管理。本地部署方式數(shù)據(jù)安全性高，信息傳遞便捷，應(yīng)用軟件定制化開發(fā)更靈活。

圖2 綜合能源管控平臺部署方式

另外，標(biāo)識服務(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)運行安全。

4.3 技術(shù)路線與應(yīng)用舉例

在用戶計量點安裝智能采集電表，電表采集數(shù)據(jù)通過集中器上傳至平臺數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器。為電表分配標(biāo)識86.105.666/11CFA01DA01M，電表采集的電壓分配標(biāo)識為86.105.666/11CFA01DA01MDA10，電流標(biāo)識為86.105.666/11CFA01DA01MDF10，將電壓電流標(biāo)識與對應(yīng)的電表標(biāo)識關(guān)聯(lián)，并通過二級節(jié)點標(biāo)識注冊接口完成標(biāo)識注冊。用戶基于綜合能源平臺開發(fā)智慧用能App，通過手持終端掃描電表的標(biāo)識生成的二維碼，完成圖中的標(biāo)識解析流程，即可獲得電壓、電流、電費、賬單等數(shù)據(jù)，智慧用能App通過二級節(jié)點數(shù)據(jù)接口獲得以上數(shù)據(jù)反饋給用戶。

5 結(jié)語

本文提出了一種基于標(biāo)識解析二級節(jié)點的綜合能源管控平臺建設(shè)方案，基于標(biāo)識注冊與標(biāo)識解析等標(biāo)識解析體系服務(wù)功能實現(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，降低平臺開發(fā)難度和開發(fā)成本，促進(jìn)綜合能源行業(yè)快速發(fā)展。