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      基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市建設(shè)及發(fā)展研究

      2021-08-07 02:03:54郭恩玥
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年21期
      關(guān)鍵詞:園區(qū)聯(lián)網(wǎng)智能化

      韋 珺,郭恩玥

      (中海石油環(huán)保服務(wù)(天津)有限公司,天津 300457)

      世界經(jīng)濟(jì)和科技正在以高速度持續(xù)發(fā)展,城市建設(shè)進(jìn)程不斷加快,全球城市集中了全球約50%的人口[1]。但是城市的快速發(fā)展也引起了能源、社會、環(huán)境、交通等一系列各式各樣的問題,各國政府都在努力積極探索現(xiàn)代智能化的各項技術(shù),信息相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展、發(fā)電技術(shù)尤其是新能源技術(shù)這幾年取得的進(jìn)展,對新型智慧城市全面的建設(shè)起到了至關(guān)重要的作用。“智慧城市”建設(shè)通過融合新一代的信息化技術(shù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化整合,實現(xiàn)信息共享,從而切實提高城市建設(shè)和發(fā)展水平,實現(xiàn)城市的和諧發(fā)展。在此智能化背景下,能源互聯(lián)概念日益興起,電力物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)運而生。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正是作為物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的一個具體展現(xiàn),也隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,被重點關(guān)注。

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)就是通過把控電力系統(tǒng)各項環(huán)節(jié)利用現(xiàn)代化的人工智能技術(shù)、高速移動通信技術(shù)、全面智能感應(yīng)采集技術(shù),將電力系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備和環(huán)節(jié)充分連接,并通過全面感知和智慧化的處理技術(shù),展開應(yīng)用和服務(wù)[2]。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,能夠助推電網(wǎng)提高管理效率和安全,最大限度地發(fā)揮電力網(wǎng)的優(yōu)勢。為了建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),為建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國做好基礎(chǔ)。國家電網(wǎng)公司在“兩會”期間,積極響應(yīng)國家號召,提出要全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化建設(shè)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)項目持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一,其應(yīng)用和發(fā)展關(guān)系到我國電網(wǎng)技術(shù)甚至社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設(shè)的進(jìn)程中起到了重要的支撐作用,它支撐智慧城市建設(shè)過程中與能源應(yīng)用和管理相關(guān)的各項服務(wù)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將城市各行業(yè)和城市生活中的能源使用和管理綜合起來,通過專業(yè)應(yīng)用平臺持續(xù)交換能源信息,是城市大數(shù)據(jù)管理、綜合應(yīng)用的平臺。智慧城市與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展是不可分割的。本文通過分析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)自身的應(yīng)用特點及其在智慧城市建設(shè)進(jìn)程中的各項應(yīng)用,提出相關(guān)的發(fā)展建議,為智慧城市的建設(shè)提供參考。

      1 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市建設(shè)

      在整個地球上的所有城市中,其擁有的50%人口創(chuàng)造了全球80%的GDP,同時也消耗了75%的自然資源和能源,產(chǎn)生了75%的全球碳排放。如此龐大的數(shù)據(jù),非常值得重視。面對能源短缺和環(huán)境污染,以及交通擁堵等一系列城市發(fā)展的嚴(yán)重問題,各個國家都需要積極主動地探索智能型技術(shù),以及先進(jìn)的信息技術(shù),為新能源的發(fā)展提供支持,這也是建設(shè)智慧城市的根本含義。

      “智慧城市”的建設(shè)離不開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。近兩年以來,基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市建設(shè)取得了長足的進(jìn)步,尤其是在智慧城市社區(qū)建設(shè)、智慧城市園區(qū)建設(shè)和智慧城市安全建設(shè)等幾個方面取得了很大的進(jìn)展。

      1.1 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市社區(qū)建設(shè)

      智慧社區(qū)的概念是綜合運用現(xiàn)代化的各種技術(shù)手段,將區(qū)域內(nèi)地理、人、物、環(huán)境等相關(guān)信息,通過建設(shè)綜合管理平臺,對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一管理,提供公共服務(wù)及各項商業(yè)服務(wù)等資源。其特點與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢相吻合。在國家各項政策和要求的不斷推進(jìn)下,我國國家智慧城市的相關(guān)試點數(shù)量已經(jīng)超過500個。其主要內(nèi)容圍繞智能家居、智能社區(qū)安防、智能物業(yè)等幾個主要的方面,相互配合協(xié)作,打造立體的智慧社區(qū)形式(見圖1)。上海市靜安區(qū)于2017年底開始建設(shè)“社區(qū)大腦”,將大數(shù)據(jù)與社區(qū)精細(xì)化管理相結(jié)合,建設(shè)了社區(qū)綜合平臺,整合了街面巡查、監(jiān)督尋訪、非機(jī)動車停放、獨居老人生命體征檢測等多個應(yīng)用場景,發(fā)揮了重要作用[3]。廣州天河區(qū)采用配網(wǎng)儲能裝置,實現(xiàn)了在用電低谷時儲能,用電高峰期釋放的智能化用電,極大地提高了供電能力。林和街華新智慧社區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了集政務(wù)管理、街道治理、門禁、居民信息一體化整合至一個平臺,居民在一處輸入信息,全平臺可以共享。此外其居民生活已經(jīng)可以通過該平臺進(jìn)行網(wǎng)上購物、送貨到家、個人的水電煤氣繳費享受家庭綜合服務(wù),感受立體化智慧社區(qū)服務(wù)[4]。重慶市針對公租房的管理實施了“云端計劃”和“大數(shù)據(jù)行動計劃”,對公租房居民的信息實現(xiàn)了智能化的管理,采用“智能狗”的方式進(jìn)行門禁和手機(jī)APP應(yīng)用,提升了小區(qū)的安全性[5]。

      圖1

      1.2 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市園區(qū)建設(shè)

      智慧園區(qū)建設(shè)綜合利用現(xiàn)有的信息與通信技術(shù),通過終端的傳感器對現(xiàn)場情況進(jìn)行檢測和感知,利用智能化的數(shù)據(jù)平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及控制,統(tǒng)籌園區(qū)內(nèi)的資源,實現(xiàn)對于園區(qū)內(nèi)需求的智能化響應(yīng),加大園區(qū)智能化、自動化的管理,提高園區(qū)的管理效率和質(zhì)量,打造和諧、可持續(xù)發(fā)展的立體化園區(qū)(見圖2)。通過與園區(qū)內(nèi)的配電網(wǎng)進(jìn)行融合,通過數(shù)據(jù)中心配合分布式思想的電站布置,打造立體式的能源網(wǎng)結(jié)構(gòu),優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化智能化控制,打造綠色智慧園區(qū)[6]。當(dāng)前的智慧園區(qū)以多層應(yīng)用為基礎(chǔ),以智能中樞為核心打造適用于園區(qū)的全方位綜合管理云平臺,通過全方位的傳感器匯集火警、安保、照明等系統(tǒng)信息,對園區(qū)的辦公、食物、倉儲區(qū)域進(jìn)行實時的監(jiān)控與管理,提升管理效率和質(zhì)量。威海物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園依托利用云計算技術(shù),系統(tǒng)性地建設(shè)了綜合管理云平臺,對園區(qū)的各項活動進(jìn)行統(tǒng)籌管理、處理與存儲,消除信息孤島,使園區(qū)的智能管理達(dá)到了新的高度[7]。其智慧辦公管理系統(tǒng)實現(xiàn)了企業(yè)應(yīng)用軟件的統(tǒng)一,可以支持個人電腦、手機(jī)、平板電腦等多種設(shè)備接入。物業(yè)管理系統(tǒng)實現(xiàn)對園區(qū)內(nèi)容進(jìn)出人口和車輛等信息的采集及實施監(jiān)控。物流系統(tǒng)匯集園區(qū)內(nèi)各方企業(yè)的物流信息(車、貨、人、倉儲)內(nèi)容于同一個平臺,通過系統(tǒng)的智能分析,實現(xiàn)高效的配送服務(wù),降低物流成本,提高效率[8]??傮w來說,當(dāng)前我國智慧城市園區(qū)的建設(shè)已經(jīng)實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與計算機(jī)平臺相關(guān)內(nèi)容的結(jié)合,處于邁向新階段的過渡時期,未來將會在綜合管理、全數(shù)據(jù)整合、智慧處理等方面有進(jìn)一步的發(fā)展。

      圖2

      1.3 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市安全建設(shè)

      安全,是城市政府為城市當(dāng)中居民、企業(yè)所提供的基本保障(見圖3)借助泛在電力物聯(lián)網(wǎng),對智慧城市建設(shè)安全主要在兩個方面有較大的幫助。首先是實體安全方面,主要包括了公共安全、消防、醫(yī)療衛(wèi)生、交通、應(yīng)急管理等領(lǐng)域。如在公共安全方面,通過數(shù)據(jù)整合和智能管理,對城市的交通運營情況和公共衛(wèi)生等方面的智能監(jiān)控與控制。在應(yīng)急管理方面,通過終端的監(jiān)測手段和大數(shù)據(jù)融合,快速地發(fā)現(xiàn)應(yīng)急問題,并進(jìn)行一定程度的自動處理[9]。在城市消防方面,借助無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)及消防感知模塊,通過對用電、用水和用氣的實施檢測,加強(qiáng)對各類建筑和工業(yè)的監(jiān)控,建立全方位的消防服務(wù),在保障人民生活方面發(fā)揮更大的作用[10]。其次主要體現(xiàn)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)信息方面的安全,包括基礎(chǔ)設(shè)施安全,信息的采集和傳遞由于建設(shè)密集、數(shù)據(jù)量大,自身和傳遞的準(zhǔn)確度將對最終的智慧管理起到重要作用。另外,由于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的信息包括城市及用戶個人隱私的許多關(guān)鍵信息,如何保護(hù)這些信息(尤其是用戶的信息)不被泄漏,需要伴隨在建立泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的全過程[11]。

      圖3

      2 結(jié)束語

      當(dāng)前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設(shè)的進(jìn)程中起到了重大作用,尤其是伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,未來會有更廣泛的發(fā)展?jié)摿?。面對?fù)雜、使用范圍廣、工程量大的泛在電力互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,需要我們秉承合作共贏、優(yōu)勢互補(bǔ)、共同發(fā)展的理念。為了推動智慧社區(qū)在智能化服務(wù)方面的進(jìn)一步提升,提高智慧園區(qū)內(nèi)各企業(yè)的效率,以及智慧城市的現(xiàn)代化建設(shè)安全能夠得到有效的保障,結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀,未來有三方面應(yīng)該受到更多的重視:一是在應(yīng)用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智慧城市的過程中應(yīng)該注意政府和企業(yè)的溝通,交流各自的成果和行業(yè)信息,避免各地大量重復(fù)建設(shè)實驗;二是在建設(shè)過程中應(yīng)更加注重實用性,不能盲目地將各種新技術(shù)生硬的應(yīng)用,背離了初衷;三是始終要把安全放在首要位置,注重信息采集、傳遞的準(zhǔn)確,同時要保障信息應(yīng)用的安全。

      總而言之,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一個創(chuàng)新、開放、復(fù)雜、宏大的社會大工程,需要樹立開放、合作、共贏、共享的理念,投入更多的社會資本和吸引各類市場主體參與建設(shè)和價值創(chuàng)造,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展,打造共建、共治、共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,使全社會共享發(fā)展成果,促進(jìn)人類命運共同體的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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