韋 珺,郭恩玥
(中海石油環(huán)保服務(天津)有限公司,天津 300457)
世界經濟和科技正在以高速度持續(xù)發(fā)展,城市建設進程不斷加快,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,信息相關技術的快速發(fā)展、發(fā)電技術尤其是新能源技術這幾年取得的進展,對新型智慧城市全面的建設起到了至關重要的作用。“智慧城市”建設通過融合新一代的信息化技術,對數(shù)據進行智能化整合,實現(xiàn)信息共享,從而切實提高城市建設和發(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)網概念應運而生。泛在電力物聯(lián)網正是作為物聯(lián)網在能源領域的一個具體展現(xiàn),也隨著物聯(lián)網的快速發(fā)展,被重點關注。
泛在電力物聯(lián)網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、高速移動通信技術、全面智能感應采集技術,將電力系統(tǒng)內的各個設備和環(huán)節(jié)充分連接,并通過全面感知和智慧化的處理技術,展開應用和服務[2]。泛在電力物聯(lián)網的發(fā)展,能夠助推電網提高管理效率和安全,最大限度地發(fā)揮電力網的優(yōu)勢。為了建設世界一流能源互聯(lián)網企業(yè),為建設網絡強國做好基礎。國家電網公司在“兩會”期間,積極響應國家號召,提出要全面推進“三型兩網”基礎網絡的現(xiàn)代化建設。泛在電力物聯(lián)網是物聯(lián)網等相關項目持續(xù)發(fā)展的重要基礎之一,其應用和發(fā)展關系到我國電網技術甚至社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。
泛在電力物聯(lián)網在智慧城市建設的進程中起到了重要的支撐作用,它支撐智慧城市建設過程中與能源應用和管理相關的各項服務。泛在電力物聯(lián)網將城市各行業(yè)和城市生活中的能源使用和管理綜合起來,通過專業(yè)應用平臺持續(xù)交換能源信息,是城市大數(shù)據管理、綜合應用的平臺。智慧城市與泛在電力物聯(lián)網本身的發(fā)展是不可分割的。本文通過分析泛在電力物聯(lián)網自身的應用特點及其在智慧城市建設進程中的各項應用,提出相關的發(fā)展建議,為智慧城市的建設提供參考。
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,產生了75%的全球碳排放。如此龐大的數(shù)據,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)展的嚴重問題,各個國家都需要積極主動地探索智能型技術,以及先進的信息技術,為新能源的發(fā)展提供支持,這也是建設智慧城市的根本含義。
“智慧城市”的建設離不開泛在電力物聯(lián)網的發(fā)展。近兩年以來,基于泛在電力物聯(lián)網技術的智慧城市建設取得了長足的進步,尤其是在智慧城市社區(qū)建設、智慧城市園區(qū)建設和智慧城市安全建設等幾個方面取得了很大的進展。
智慧社區(qū)的概念是綜合運用現(xiàn)代化的各種技術手段,將區(qū)域內地理、人、物、環(huán)境等相關信息,通過建設綜合管理平臺,對相關內容進行統(tǒng)一管理,提供公共服務及各項商業(yè)服務等資源。其特點與泛在電力物聯(lián)網的優(yōu)勢相吻合。在國家各項政策和要求的不斷推進下,我國國家智慧城市的相關試點數(shù)量已經超過500個。其主要內容圍繞智能家居、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“社區(qū)大腦”,將大數(shù)據與社區(qū)精細化管理相結合,建設了社區(qū)綜合平臺,整合了街面巡查、監(jiān)督尋訪、非機動車停放、獨居老人生命體征檢測等多個應用場景,發(fā)揮了重要作用[3]。廣州天河區(qū)采用配網儲能裝置,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)已經實現(xiàn)了集政務管理、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可以通過該平臺進行網上購物、送貨到家、個人的水電煤氣繳費享受家庭綜合服務,感受立體化智慧社區(qū)服務[4]。重慶市針對公租房的管理實施了“云端計劃”和“大數(shù)據行動計劃”,對公租房居民的信息實現(xiàn)了智能化的管理,采用“智能狗”的方式進行門禁和手機APP應用,提升了小區(qū)的安全性[5]。
圖1
智慧園區(qū)建設綜合利用現(xiàn)有的信息與通信技術,通過終端的傳感器對現(xiàn)場情況進行檢測和感知,利用智能化的數(shù)據平臺對數(shù)據進行分析及控制,統(tǒng)籌園區(qū)內的資源,實現(xiàn)對于園區(qū)內需求的智能化響應,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)內的配電網進行融合,通過數(shù)據中心配合分布式思想的電站布置,打造立體式的能源網結構,優(yōu)化用電結構和強化智能化控制,打造綠色智慧園區(qū)[6]。當前的智慧園區(qū)以多層應用為基礎,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)域進行實時的監(jiān)控與管理,提升管理效率和質量。威海物聯(lián)網產業(yè)園依托利用云計算技術,系統(tǒng)性地建設了綜合管理云平臺,對園區(qū)的各項活動進行統(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)應用軟件的統(tǒng)一,可以支持個人電腦、手機、平板電腦等多種設備接入。物業(yè)管理系統(tǒng)實現(xiàn)對園區(qū)內容進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)內各方企業(yè)的物流信息(車、貨、人、倉儲)內容于同一個平臺,通過系統(tǒng)的智能分析,實現(xiàn)高效的配送服務,降低物流成本,提高效率[8]??傮w來說,當前我國智慧城市園區(qū)的建設已經實現(xiàn)了物聯(lián)網與計算機平臺相關內容的結合,處于邁向新階段的過渡時期,未來將會在綜合管理、全數(shù)據整合、智慧處理等方面有進一步的發(fā)展。
圖2
安全,是城市政府為城市當中居民、企業(yè)所提供的基本保障(見圖3)借助泛在電力物聯(lián)網,對智慧城市建設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、應急管理等領域。如在公共安全方面,通過數(shù)據整合和智能管理,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。在應急管理方面,通過終端的監(jiān)測手段和大數(shù)據融合,快速地發(fā)現(xiàn)應急問題,并進行一定程度的自動處理[9]。在城市消防方面,借助無線網絡傳感技術及消防感知模塊,通過對用電、用水和用氣的實施檢測,加強對各類建筑和工業(yè)的監(jiān)控,建立全方位的消防服務,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)網信息方面的安全,包括基礎設施安全,信息的采集和傳遞由于建設密集、數(shù)據量大,自身和傳遞的準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)網的信息包括城市及用戶個人隱私的許多關鍵信息,如何保護這些信息(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)網和智慧城市的全過程[11]。
圖3
當前泛在電力物聯(lián)網在智慧城市建設的進程中起到了重大作用,尤其是伴隨著5G網絡的發(fā)展,未來會有更廣泛的發(fā)展?jié)摿ΑC鎸碗s、使用范圍廣、工程量大的泛在電力互聯(lián)網應用,需要我們秉承合作共贏、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展的理念。為了推動智慧社區(qū)在智能化服務方面的進一步提升,提高智慧園區(qū)內各企業(yè)的效率,以及智慧城市的現(xiàn)代化建設安全能夠得到有效的保障,結合當前的發(fā)展現(xiàn)狀,未來有三方面應該受到更多的重視:一是在應用泛在電力物聯(lián)網建設智慧城市的過程中應該注意政府和企業(yè)的溝通,交流各自的成果和行業(yè)信息,避免各地大量重復建設實驗;二是在建設過程中應更加注重實用性,不能盲目地將各種新技術生硬的應用,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、傳遞的準確,同時要保障信息應用的安全。
總而言之,泛在電力物聯(lián)網建設是一個創(chuàng)新、開放、復雜、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和價值創(chuàng)造,促進產業(yè)鏈上下游共同發(fā)展,打造共建、共治、共贏的能源互聯(lián)網生態(tài)圈,使全社會共享發(fā)展成果,促進人類命運共同體的長遠發(fā)展。