基于大数据的新能源智慧管控平台研究.docxVIP

摘?要：

针对新能源企业生产管控混乱、运维低效，不能可视化监管与调度等问题，设计并研发了一种基于大数据、云边协同等技术的智慧管控平台。通过高内聚、低耦合的立体化监控与管理工具集建立各级之间的数据共享和管控、远程指挥和应急救援等系统，以实时掌握产地和调度的安全状况，并实现安全隐患及故障跟踪处理、物资调度等功能。以贵州某新能源集团为试点，为满足集团集约化、专业化、智能化的统一监管需求和应急调度需求等，提供了先进高效的指挥调度工具、安全管控工具，实现了扁平化管理和专业化运作，同时为企业决策提供了支持。

关键词：

新能源；管控平台；大数据；调度工具；管控工具

0?引言

新能源在经济、政治、社会系统中都处于核心地位，是工业的粮食、国民经济的命脉，而且为国家的快速发展提供了重要支撑。近些年来中国新能源企业飞速发展，但监管措施相对落后，新能源企业业务种类繁多，企业场地和种类分散，无法统一管理，出现问题时，不能第一时间救援和紧急防控。例如，2019年江苏响水“3·21”特别重大爆炸事故暴露出我国新能源安全生产问题突出，尤其是在安全风险管控、智能化监管方面存在明显短板和不足，与我国新能源的高质量发展不相适应。2021年重庆能投渝新能源有限公司松藻煤矿“9·27”重大火灾事故，暴露了我国新能源企业远程指挥与应急救援方面的不足。近几年，大数据、云边协同技术的应用与推广，为煤矿智能化提供了技术支撑。因此，本研究基于大数据和云边协同技术设计并研发智慧管控平台，能融合多项冗杂的数据，有效抓取核心数据，把控企业内部各个子公司的安全状况，并针对暴露出的特征化数据和问题制定改进计划，闭环式消除安全生产问题，并衔接企业上下游，满足新能源集团智能化发展的需要。

1?建设背景

信息化建设平台在中国商业中的应用始于2003年，它随着中国互联网的高速发展而被快速推广与普及，以一种转型化的商业模式出现。近几年，国家正在推动新能源企业转型，新能源企业应严格按照行业机制完善技术，强化感知、网络、安全等基础设施建设，共同推进部门之间高效联动和高质量发展。当前市场上新能源企业及其子公司种类繁多，施工和业务场地呈散点图模式，安全与管控问题凸显，生产运营工作可视化延迟且不能高效调度和管控，同时复杂的工作场景和通信模式给急救和运维带来了挑战，造成各子公司系统形成数据孤岛，无法快速定位故障点和统一调度，导致生产效率低下。搭建大数据平台可水平扩展和分布式计算处理海量结构化/非结构化数据，通过实时流处理技术，帮助企业高效地实现数据驱动和决策。

2?平台架构设计

新能源智慧管控平台能够实现新能源集团下属企业各个子公司监控数据、调度数据等的深度融合，是实现集团管控和调度的基础。在GIS、SCADA的基础上，平台架构总体设计为感知层、基础设施层、数据融合层和应用层，具体如图1所示。

（1）感知层：通过云边协同技术采集子公司生产线上传感器数据。

（2）基础设施层：通过环网、数字总线等将上传的数据融合，为数据存储和整合做基础铺垫。

（3）数据融合层：依托公有云和私有云，实现对海量结构化数据和非结构化数据的清洗、存储和分析。

（4）应用层：主要为集团服务，包括视频监控与远程指挥模块、应急救援调度模块和手机端。

3?平台业务功能设计

平台基于B/S架构，使用Java语言，通过在边缘设备上部署数据采集模块，使用Hadoop、ClouderaManager、MySQL、Tebleau、Matplotlib等技术为集团及子公司搭建Web端大屏，构建了视频监控与远程指挥模块、应急救援调度模块和MobileApp模块。

3.1

视频监控与远程指挥

传统化视频监控技术仅限于现场监控、简单的报警信息传送，不能跨区域传递图像音频，对于企事业单位来说缺乏对一线状况的实时了解和管控。对于新能源企业，高清化、无线化、实时监控是行业安全运作的前提条件。本文所述平台基于GIS技术，通过图像采集与传输终端把多元数据融合、空间分析以及图形的可视化系统集成为一体，结合大数据技术中Spark和Hadoop对广泛异构化数据的快速收集和集成，经过数据清洗和分析应用在平台上，建立多部门跨区域的数据联动机制（图2）。通过多级复组网、静态布局、标签云（TagCloud）、空间信息流（Spatialinformationflow）等，将抽象、复杂的信息通过图形化的方式展现，实现了调度、指挥、视频会议以及信息发布等多功能联动体系，满足非视距条件下实时语音、图像、数据的指挥需求。通过设定重点关注区域和异常数据监控，可实现指挥调度和监控视频并行，在指挥调度的同时也可进行视频会议，多方协作。日常监控数据可上传至云端，以供职能人员在需要时获取稳定、流畅且清晰的文件，实现新能源集团的可视、可控和高效率运转。

3.2

应急救援调度模块

针对灾害