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前言

? ? ? ? ? ?能源系统、机电设备是现代城市的重要基础设施,能源系统、机电设备的管理是智慧城市的重要组成部分,现实世界的城市通过数据存在于数字世界,数据与随时处理数据的能力是确保智慧城市任务成功的关键,云计算将成为城市基础设施的一个基本组成部分,它将为城市管理者提供数据,对保持城市管理的技术优势至关重要。
? ? ? ? ? ?推动全局性云环境的实现,由通用云组成城市基础设施生态系统,同时考虑安全与效率,为人工智能做好准备,以实现在21世纪现代城市管理领域通过云计算获益。
? ? ? ? ? ?智慧城市能效管理同时是一个全局性机电设备威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化管理,是一个生态环境建设,物理层面的建设是基础,云智能、人工智能将是一个不断迭代的过程,首先应打好基础,在能效领域实现设施、设备威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化。持续创新环境,拥抱全局性解决方案,远离自定义方法,迭代创新至关重要。

一、现状与不足

? ? ? ? ? ?当前城市基础设施由于历史原因,有的建立在现代化信息基础之上、有的建立在传统基础上,且都是脱节的和“烟囱式”的,并不存在全局性解决方案。以传统的5A建筑智能化概念为例,这是典型的烟囱系统,人为分割的通信、办公、安防、楼宇、消防系统自成体系,体系内的数据被封闭在低速的控制网络内,并集中于管理工作站进行小规模低效率的管理,这些不透明,低质量的数据已经成为能效管理领域利用云技术实现人工智能的巨大障碍,在这些人为分割的系统内更存在着各种子系统、不同厂家自定义的技术、标准、使得系统脱节问题更加严重,同时这些系统在规划初期就是针对单体建筑或小规模建筑群设计,无法从全局性角度适应现代智慧城市管理需求。
? ? ? ? ? ?威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网及云技术的发展在处理类似挑战方面取得重大进展。在城市能效管理领域充分利用这项技术可以完美解决上述问题。

1,当前技术、效率与安全性的不足
? ? ? ? ?设施设备一旦布署,由于其几年-几十年寿命周期,相关的控制技术水平参差不齐,纷繁复杂的自定义标准形成了大量的技术壁垒、信息孤岛,难以互相融合,更无法形成一个全局性的管理模式,日新月异的新技术、新工艺、新方法无法融入其中,决定了其效率安全性的严重不足。同样针对这一领域由于没有明确指导意见,无法形成统一的指导或规划,使其难以接受现代信息技术的能力,也难以跟上持续更新的技术发展速度。

2,不同服务相互脱节
? ? ? ? ? ?缺乏统一指导使得各部门、专业工作效率低下,并妨碍了IT现代化工作。它导致了“烟囱式”团队的不同工作、有限功能的相互脱节,各自“烟囱”里的数据无法实现规模经济优势。

3,缺乏云适应性
? ? ? ? ? ?由于物理层面、管理层面存在上述问题,未能“云就绪”的能源系统、机电设备很可能会使用过多的云基础设施资源,导致它们效率不会提高并增加实施成本,因此系统合理化设计至关重要,如果没有适当的指导、标准,许多机构可能无法正确的完成。
? ? ? ? ? ?以传统的5A建筑智能化概念为例,这是典型的烟囱系统,人为分割的通信、办公、安防、楼宇、消防系统自成体系,体系内的数据被封闭在低速的控制网络内,并集中于管理工作站进行小规模低效率的管理,这些不透明,低质量的数据已经成为能效管理领域利用云技术实现人工智能的巨大障碍,在这些人为分割的系统内更存在着各种自定义的技术、标准、使得系统脱节问题更加严重,同时这些系统在规划初期就是针对单体建筑或小规模建筑群设计,无法从全局性角度适应现代智慧城市管理需求。

二、战略目标

? ? ? ? ? ?为提高城市管理领域能效管理系统应对网络挑战的能力,必须通过建设全面威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化的能源、机电设备基础设施来解决挑战。

1,实现指数增长
? ? ? ? ? ?现代计算能力能够以机器速度访问、检索、操作、合并、分析和可视化数据,在能效管理方面提供巨大的决策优势。目前的物理层控制系统已远远落后于现代计算能力,获取信息的数量和质量一直是众多冲突的引爆点。随着城市基础设施设备的不断增加,组织、分析和分发这些信息以做出关键决策的难度也在增加。因此加快这些基础设施设备的威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化,提供足够数量和质量信息以跟上现代计算技术的发展速度尤为重要。只有同时发展适用于城市设施设备的边缘计算/控制设备,配合高速发展的计算能力才能面对未来的挑战。

2,可伸缩的基础设施
? ? ? ? ? ?通过可伸缩的解决方案,用户通过完全采用云架构的动态弹性,在执行任务功能和网络操作方面获得显著的效率提升。在能效管理方面基础设施设备通过组件化的威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网边缘计算/控制设备也可获得这种可伸缩能力,通过合理的配置这些组件可快速搭建或调整各种控制场景,获得最佳资产利用率。

3,使AI与数据透明化
? ? ? ? ? ?决策者必须能够使用现代数据分析技术,如Al和机器学习技术(ML),在能效管理领域迅速作出关键决策,以提高设备性能和提高管理效率。用于决策的算法依赖于数量庞大繁杂的各种设施设备的数据和信息。数据存储在多个不同且不连接的“烟囱”中的现状降低了效率和速度。为了最大限度地发挥云计算技术的效用,必须对数据进行妥善管理,并遵循云技术加速和放大的数据池和数据中心等现代技术。
? ? ? ? ? ?存储在数据中心的数据将是高度可用的、治理良好的和安全的。这些关键的决策数据将通过云网络、访问控制和跨域解决方案提供给需要访问的人。公共数据标准将以数据标签、存储、访问和处理方法为关键。确保全局性云环境得以增加数据的透明性,并推动数据分析、处理和决策的速度。利用先进的云安全技术将确保信息得到适当的保护。
? ? ? ? ? ?能效管理领域数据标签的建立是数据透明化的一种方向,数据标签是设备设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化后对于数据可识别性指定的一个规则化的数据表达方式,可为数据增添更多的可识别的属性信息。通过这个规则,云端数据处理平台可以自动化的高效率对数据进行分析处理和管理,各种应用程序也可以通过这个规则来高效率使用数据。
? ? ? ? ? ?能源设施设备通过威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网边缘计算/控制设备及数据标签技术即可产生透明化海量数据,并在云环境中使数据的利用效率极大提高。
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三、战略思想和指导原则

1,应用场景第一
? ? ? ? ? ?在由传统方式向智慧能效管理过度的过程中,威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网思维至关重要。应用场景是设备设施、用户与云的互动即时连接,对其深度的开发挖掘是智慧能效管理的首要任务。能效管理应用场景建立意味着设施设备、用户、云环境的有生命力的融合。

2,云智能、设备设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化
? ? ? ? ? ?为达到上述目标必须推行云智能、设备设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化。
? ? ? ? ? ?云智能是云解决方案中的一种策略,可以简化转换,并为多个云和任务提供功能支持。设备设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化全局性的升级基础设施、应用程序标准和数据标签支持的数据透明化。
? ? ? ? ? ?利用人工智能和机器学习实现管理决策优势。通过执行简洁、集成和自适应的云战略来最大限度地利用这些能力,在设计系统/应用程序时考虑云计算,以简化采用,并允许跨专业集成。通过在云中执行操作相关的公共数据和应用程序标准,如数据规范化/标记、传输协议和接口,以支持并鼓励采用脱离定制方法的企业解决方案。这些标准,再加上云计算提供的计算能力,将使能效管理以前所未有的速度运作,作出明智的分析和决策。

3,营造更适合现代科技文化
? ? ? ? 营造一个持续创新环境,拥抱全局性解决方案远离自定义方法,迭代创新,以演进方式不断适应现代技术至关重要。
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四、实现路径

? ? ? ? ? ?在城市能效管理领域开发全局性的云环境,智慧城市能效管理是一个全局性基础设施、机电设备威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化管理,是一个生态环境建设,物理层面的建设是基础,云智能、人工智能将是一个不断迭代的过程,首先应打好基础,在能效领域实现威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化。持续创新环境,拥抱全局性解决方案远离自定义方法,迭代创新至关重要。
? ? ? ? ? ?不断细化挖掘应用场景,通过标准化的威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网组件搭建这些场景并产生透明化的高质量数据,配合云环境的数据处理、人工智能等技术实现大型公建、居住类建筑、市政机电设施等用能单位的数据透明化管理并深入挖掘其节能潜力。彻底打破现代和遗留基础设施上的多个脱节和烟囱式系统。
? ? ? ? ? ?城市建设将不断发展,实施环节必须引起重视,规划、设计、建设、项目管理等应跟随现代先进技术不断创新,利用工程工厂化、工业4.0智能制造、云环境的项目协作管理技术等可以弥补传统方式施工人员素质方面的不足,简化施工环节、提升产品质量。

1、以应用场景为基础实现设备、设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化
? ? ? ? ? ?科学的划分应用场景,并使这些场景或场景内的部分数据通过云技术有机结合,在不同的维度形成更大场景,这是基础设备、设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化的巨大优势。实现了现实世界与数字世界有生命的互动连接。
? ? ? ? ? ?从能源角度来看,电力资源是城市的主要能源,配电系统是能源分配的渠道,低压配电系统直接连接各种与能耗相关的机电设备,能效管理最佳切入点显然是位于配电系统终端的各种低压配电盘柜。采用贴近应用场景的思维方式设计这些盘柜,并融入威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网控制技术及智能制造技术,使这些盘柜成为同时具有配电、控制感知功能的机电威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网一体化产品是实现设备、设施威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化的最佳途径。

2、数据透明化,建立数据标签系统
? ? ? ? ? ?采用统一通用标准的边缘计算控制设备有助于实现数据透明化,采用具有不同功能的组件化控制产品根据设备管理需求快速搭建威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网控制场景,便于对繁杂多样的各种机电设备进行威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化改造。
? ? ? ? ? ?边缘计算设备直接产生的带有数据标签数据,在设备设施层面彻底实现了数据透明化,可便于云端自动化、高效的处理数据,并降低了各种应用清洗数据的工作强度。

3、云端威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网基础数据管理平台
? ? ? ? ? ?产生于现场的数据首先必须经过专业的、标准化、安全性方面的处理后才能在云环境中应用,威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网基础数据处理平台为一个工具性的大数据处理平台软件,该软件具有获取威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网控制设备数据,并根据各种场景需求对数据的处理能力,该工具软件可通过创建数据、对象并建立相关数据、对象间的逻辑关系实现威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网设备间的控制及协调管理,或与云端其它专业应用交换数据。如实现时间表管理、事件管理、报警管理等接口函数,同时提供用户需求的报表、图表创建能力,采用预置可视化界面方式实现用户可视化监控需求,对于未来可能出现的不同角色的管理需求,统一通过对数据的操作权限设置来解决。未来各应用通过接口函数以对象形式在基础数据管理软件中实现与数据的关联。在不改变基础数据处理软件对于数据操作方式前提下实现各个应用在基础数据处理工具软件赋予的权限范围内工作。?

4、应用AI,机器学习算法
? ? ? ? ? ?AI机器学习算法应用可以利用海量数据在云端建立数字孪生设备精准再现真实设备的过去、现在及未来为现实设备的控制、节能提供最佳策略。并使管理人员能够做出数据驱动的决策。

5、发展工程项目工厂化,采用现代智能生产模式
? ? ? ? ? ?工厂化生产是建筑企业借鉴其他可批量生产、流程化作业、标准化管理行业的新型生产组织模式,是现场实行集中生产和管理的一种生产方式,是实现项目标准管理的重要手段之一。实践证明,加快全面推进工厂化生产的步伐已是建筑行业标准化管理的必然趋势。
? ? ? ? ? ?采用智能加工系统构建的威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化分布式工厂将建筑机电设备低压配电系统、智能控制系统通过工厂化、智能化生产方式有机结合在一起,将目前的机电设备配电设施与智能控制设备实现一体化设计、智能化快速加工并在工厂生产阶段完成控制系统的调试、智能组件数据集成和性能测试,进而将目前传统的工程施工方式变革为标准化、模块化、产品化、组装式的施工模式,由此带来工程品质、生产效率的革命性提高。

6、开发云环境项目协作平台
? ? ? ? ? 云环境项目协作平台是一个综合了设计、生产、工程、调试、运维、管理的多维度协作空间,利用这个平台可使项目实现完全透明化管理、全过程追溯。

五、典型基础场景规划

? ? ? ? ? ?城市设施中的能耗设备多为大型复杂设备,这些大型复杂设备、设施的特点是由多个单体设备组成的功能单元,在这个单元内各设备间具有复杂的逻辑关系,这种逻辑关系要求控制系统要在保障绝对可靠性的前提下实现,也就是这个功能单元内的控制逻辑必须采用现场总线等方式实现,威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网边缘计算设备进行控制管理同时作为单元与云端连接的纽带,这些大型复杂设备、设施构成了智慧城市能效管理的基础场景。
? ? ? ? ? ?这些基础场景规划中安全与管理效率并重,安全作为效率的前提,如电气安全、重要设备的保护、故障报警、预判等内容应作为能效管理大数据的重要组成部分。
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1、低压配电盘柜
? ? ? ? ? ?用于所有低压配电场景,装配式结构采用智能机器人加工方式快速生产,配合云端AI或节能应用,实现配电环节任何重要大电流回路的电力参数采集、电力安全预警(如电气火灾)、能耗分析或故障预判等。

2、冷冻站、风冷热泵等冷源设施
? ? ? ? ? ?冷冻站为大型公建设施的主要空调能耗设施,由冷水机组、循环泵组、冷却塔等设备组成,为确保足够的可靠性,应通过控制总线方式实现各单体设备间的运行逻辑关系,并通过边缘计算设备将整个站房设施接入云环境。
冷水机组和循环泵、冷却塔的变频拖动设备通过通讯协议方式接入边缘计算设备,这样便于获取完整的足够数量与质量的运行和能耗数据,配合满足工艺需求的传感器执行机构实现冷冻站的控制管理,这种大型冷源设施能耗巨大,云端应采用机器学习算法等手段,挖掘运行数据,优化控制逻辑,提升运行效率。

3、锅炉房
? ? ? ? ? ?锅炉为现代城市广泛采用的热源设备,边缘计算设备通过协议方式获取锅炉微机控制系统的运行数据,将锅炉及辅机设备接入云环境可以实现云端对大量供热系统热源的直接透明化安全管控,云端相关应用可依据供暖环节其它场景的相关数据进一步优化热源系统的运行。

4、换热站
? ? ? ? ? ?换热站是集中供暖系统的重要设施也是热源转换与分配的枢纽,换热站的全局性管控对城市供暖系统具有重要意义。

5、空调、新风机组
? ? ? ? ? ?空调/新风机组是大型公建的主要空调设备,通过标准化的机电威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网控制盘,配合智能传感器和执行机构,可快速实现空调新风机组威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化管理。工厂化生产智能控制箱可以取代传统配电、自控设备,极大减少现场施工环节与成本并产生比传统BA系统丰富的多的能耗和控制数据,并实现透明化传输。

6、电梯
? ? ? ? ? ?通过协议转换方式,边缘计算设备可以获取电梯的运行数据,进而实现云端电梯运行管理。

7、公共照明及路灯
? ? ? ? ? ?通过威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化智能照明配电箱实现公共照明与路灯控制及照明能耗计量,照明配电箱可安装滤波设备净化特定配电回路,配合电力载波技术实现单灯控制。

8、风机、水泵
? ? ? ? ? ?风机、水泵是建筑不可或缺的重要机电设备,通过标准化的机电威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网控制盘可快速实现风机、水泵威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化管理,除常规的监控功能外,还具有电力参数计量、电机保护、故障预判等功能。?

9、末端控制
? ? ? ? ? ?房间作为建筑的相对独立功能单元,具有很强的人-设备-空间的交互需求,由于照明、空调、电源、门禁等传统方式自成系统的结构,设备间不存在互操作的可能性,威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网组件可以完美的解决这个问题,根据需求搭建合适的场景并使数据透明化,使建筑能效与设备管理更加精细化。办公室、酒店客房、公寓及其它具有独立空间属性均适用于此类场景。

10、地下管廊
? ? ? ? ? ?地下综合管廊是未来城市的生命线,采用威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网技术对其实施全方位监控势在必行,主要内容涉及环境、可燃气体、浸水监控,通风、配电、照明系统控制等,采用边缘计算设备集成各种智能传感器、控制设备即可搭建管廊监控场景,配合云端视频数据实现城市管廊监控。

11、绿地灌溉

?绿地是城市之肺,为城市居民提供大自然的生活环境,绿地分布范围广,面积大管理困难,部署威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网绿地灌溉系统,可以根据植物和土壤种类,光照数量来优化用水量,还可以在雨后监控土壤的湿度。和传统灌溉系统相比,接入云环境的灌溉系统还可利用气象信息、AI等综合手段节水16%到35%。

12、安全、污染监测
? ? ? ? ? ?城市大量工业企业安全,污染监测是保障城市安全的重要环节,利用威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网技术可实现云端监测厂区污染气体、可燃气体、废液、灰尘、噪声等基本指标。监测生产机械安全及运行相关数据,通过AI识别违规操作,风险预判,监测企业电力安全及能耗数据等。
以上仅列举主要常见基础场景,通过基础场景的多重组合,可实现大型公建、园区、市政设施乃至智慧城市的全局性管控。

总结

? ? ? ? ? ?云、人工智能是个不断演进、迭代的过程,但在城市能效管理领域,基础设施设备一经投入,将在相当的时间段运行,通过组件化的威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网边缘计算设备和智能加工技术使能耗设施设备威尼斯3775网站-5959cc威尼斯官网化是智慧城市的必由之路,只有这样才能为即将到来的人工智能做好准备,使我们在21世纪通过云计算获益。

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