电力物联网双创园区协同创新平台分析与设计研究

张玮亚，刘少君，张精宁

（1.国网江苏省电力有限公司南京供电分公司，江苏南京 210019；2.华北电力大学经济与管理学院，北京 102206）

0 引言

2017年6月国家电网公司成功获批国家级“双创”示范基地[1]。电力物联网双创园区将双创工作与电力物联网相结合，能够汇聚内外部创新资源[2]，激发内外部创新创业活力。深入开展电力物联网双创园区协同创新平台的研究，可以为电力物联网双创园区的建设管理以及创新创业工作提供平台支撑。在创新创业和协同创新平台建设方面，相关的研究主要有产学研协同创新平台的设计与完善[3-4]、创新服务平台资源汇集机制研究[5]、创新成果转化平台设计[6]、创新创业孵化平台建设[7]以及高校创新创业管理及服务平台研究[8-10]等；在各类园区平台建设方面，有关学者对融合云计算与物联网的物流园区综合信息服务平台[11]、园区信息共享与云服务的关键技术[12]等也进行了研究。但目前还没有学者对电力物联网双创园区协同创新平台进行研究。因此，本文提出电力物联网双创园区协同创新平台建设方案来指导平台的建设与实施。

1 电力物联网双创园区协同创新平台建设目标及创新点

电力物联网双创园区协同创新平台的建设目标旨在为电力物联网双创园区的运营管理、建设成效和风险评估以及创新成果的利益分配提供平台支撑，使其成为园区对内对外发布资源信息并提供多种功能和服务的窗口。通过提出电力物联网双创园区协同创新平台的建设方案，包括平台的需求分析、总体架构设计以及功能模块设计等，为电力物联网双创园区协同创新平台的建设提供理论基础。

通过对相关文献的分析，目前相关学者所设计的协同创新平台大多是基础功能的设计，主要包括基本信息管理、园区的运营管理、项目管理、信息与资源的发布和共享以及成果转化等。而电力物联网双创园区协同创新平台的创新点在于，在以上功能的基础上增加了电力物联网双创园区建设成效及风险评估模块和创新工作云端管理功能模块，并将“大物云移智链”等现代信息技术以及各类评估方法与利益分配模型等融入平台设计，提升平台的信息化水平和创新资源整合管理能力，增强评估和管理的科学性和有效性。

电力物联网双创园区协同创新平台的建设对于促进电力物联网进一步发展具有支撑作用。协同创新平台可以整合双创园区内国网公司、电力企业、物联网企业、高校与科研院所等创新主体，提供交流沟通、资源共享、成果转化流动等功能，打通双创协同创新内外部数据、业务流程，加速电力物联网产业“研发—孵化—转化—产业化”过程，同时保障利益分配的客观公平、精确可溯，协同创新平台还对电力物联网项目进行全面的风险评估和成效评估，为电力物联网建设的低风险和高效益提供支撑。

2 电力物联网双创园区协同创新平台需求分析

围绕电力物联网双创园区协同创新平台的建设目标，结合平台系统管理和平台安全管理体系等相关内容，从数据采集层、模型组合层、功能应用层等3个层次开展电力物联网双创园区协同创新平台的需求分析工作。

a）数据采集层。数据采集层包括多源异构数据源、数据集成方式设定、数据存储方式确定等，其主要功能是为电力物联网双创园区协同创新平台提供基础数据支撑。数据集成方式可以设定传统的手工录入数据，也可以借助物联网、移动互联网、云计算等现代信息技术实现相关数据的自动采集，提高数据采集和处理效率，提升平台的智能化处理水平。

b）模型组合层。模型组合层是针对电力物联网双创园区建设成效评估模型、建设风险评估模型、协同创新成果利益分配模型等构建综合模型库，为功能应用层的实现提供应用模型支撑，与数据采集层的相关数据结合，从数据和模型两个方面为实现电力物联网双创园区建设成效评估、建设风险评估、协同创新成果利益分配提供数据驱动和模型驱动。

c）功能应用层。功能应用层主要包括园区运营管理、建设成效及风险评估、创新工作云端管理等3个主要功能模块。

d）系统管理。电力物联网双创园区协同创新平台的系统管理主要考虑菜单管理、用户管理、部门人员管理、使用权限管理、系统设置和审计管理等方面。

e）平台安全管理体系。电力物联网双创园区协同创新平台的平台安全管理体系主要通过对用户、资源、数据等的控制和管理实现对园区协同创新平台的安全管理和保障。

3 电力物联网双创园区协同创新平台设计

3.1 总体架构设计

根据电力物联网双创园区协同创新平台的需求分析，将平台总体架构划分为5个功能层次：数据基础层、网络层、模型方法层、评估及分析层、决策支持及可视化分析，同时设计安全保障管理体系和相应的关键技术应用。

a）数据基础层。数据基础层提供电力物联网双创园区协同创新平台所需的数据集成和存储，涉及电力业务数据、园区运营数据和用户业务数据采集等，数据通过数据中心进行统一存储管理。

b）网络层。网络层包括数据传输协议、标准数据集成和数据共享传输，传输协议中各层都为上一层提供业务功能[13]。

c）模型方法层。模型方法层包括评估方法与模型、评估指标体系两方面。评估方法与模型包括云模型、层次分析法、熵权法、博弈论、粗糙集等模型；评估指标体系主要包括电力物联网双创园区建设成效指标和风险指标两个方面。

d）评估及分析层。评估及分析层包括园区运营管理、园区建设成效评估、园区建设风险评估和园区创新工作云端管理等方面的具体分析和应用。

e）决策支持及可视化分析。决策支持及可视化分析包括对评估结果的多维度对比（纵向对比和横向对比等）、趋势分析、组合图表分析等。

3.2 功能模块设计

本文设计的电力物联网双创园区协同创新平台以系统管理功能模块为基础支撑，设计了双创园区平台数据采集模块、运营管理功能模块、建设成效及风险评估模块以及创新工作云端管理模块，具体功能模块设计如下。

3.2.1 电力物联网双创园区协同创新平台数据采集模块设计

电力物联网双创园区协同创新平台数据采集模块包括数据自动采集、手工录入采集和外部数据接入等功能，此外对采集到的数据进行处理，包括数据校验管理、元数据管理、数据调用、数据检索等。数据自动采集功能通过各种现代信息技术，将目标数据源的数据自动抽取至数据中心；手工录入采集是以B/S模式手工输入数据。外部数据接入是在保障信息安全的前提下，园区协同创新平台与园区外部的各类创新创业平台对接，获取外部数据，打破数据壁垒，实现数据贯通和数据资源共享。

3.2.2 电力物联网双创园区运营管理功能模块设计

电力物联网双创园区运营管理功能模块包括内外部政策发布、成员信息管理、项目信息管理、园区日常维护等功能，具体设计如图1所示。

图1 电力物联网双创园区运营管理功能模块设计

3.2.3 电力物联网双创园区建设成效及风险评估模块设计

电力物联网双创园区建设成效及风险评估模块首先是进行电力物联网双创成果数据采集管理以及指标体系更新管理；其次，基于成果数据采集、评估指标体系建立和更新，实现电力物联网双创的成效评估以及风险评估；最后，进行电力物联网双创园区评估结果的可视化展示。电力物联网双创园区建设成效及风险评估模块的具体设计如图2所示。

图2 电力物联网双创园区建设成效及风险评估模块设计

3.2.4 电力物联网双创园区创新工作云端管理功能模块设计

电力物联网双创园区创新工作云端管理功能模块包括电力物联网双创园区创新资源整合管理、电力物联网双创成果共享、创新成果转化与追踪、创新收益分配等功能，具体功能模块设计如图3所示。在对创新资源整合管理的基础上，将电力物联网双创资源、成果等信息上传至云端，实现创新成果共享，基于云端数据中心构建统一的平台，为用户提供创新成果资源的统一调度和按需分配。通过RFID、区块链等数字技术实现创新成果转化过程中的数据信息采集以及追踪溯源，并将相关数据上传至云端管理平台，进行可视化展示。同时基于云端平台的相关信息，对创新成果的贡献主体进行识别和确定，使用多种支付方式对创新成果利益进行安全、高效、智能化、精准化、便捷化分配。

图3 电力物联网双创园区创新工作云端管理功能模块设计

4 电力物联网双创园区协同创新平台应用展望

为了电力物联网双创园区协同创新平台更深入的应用，保障园区双创工作有序且高质量进行，还应该在新技术应用、多层次用户体系建设、面向移动互联网领域以及安全防范等方面开展更多工作。

a）在新技术方面，应充分运用电力物联网、大数据、云计算、新一代人工智能、区块链、边缘计算和5G等技术，为电力物联网双创园区协同创新平台提供更广泛和精细化的数据来源，实现对海量、多维度、高度复杂数据的有效分析及处理，提升其应用水平。

b）在用户体系建设方面，建立多层次、多领域的用户应用体系，拓展电力物联网双创园区协同创新平台应用模式。平台用户既应该涵盖基层一线人员，也应该面向中、高层管理人员，为不同层次人员建立不同的应用权限，提供不同的、多类型的与电力物联网相关的创新创业服务。平台既要涵盖面向电网公司的实际创新创业项目的业务应用，也应该涵盖科学研究、项目虚拟仿真等多种目的导向的应用。

c）电力物联网双创园区协同创新平台的设计不能仅限于主流的B/S模式，应开展电力物联网双创园区协同创新平台App、微信小程序接口等应用模式设计，进一步丰富平台的应用范围。

d）在安全防范方面，平台要面对外部恶意网络攻击、内部用户操作安全等问题，因此要从多方面建立全面完整的平台应用安全体系。在内部用户操作安全方面强化和优化访问权限控制机制，以保证用户专注于各自业务相关功能。在外部网络安全方面，除目前已运用的安全技术和保障机制外，还应该从技术、管理、环境等方面创建安全体系。

5 结束语

本文首先从软件系统角度对电力物联网双创园区协同创新平台进行需求分析与设计研究，设计了电力物联网双创园区数据采集模块、园区运营管理功能模块、建设成效及风险评估模块以及创新工作云端管理功能模块。协同创新平台以双创资源和数据的采集和共享为基础，融合了现代先进的信息技术和科学的方法与模型，以期增强电力物联网双创园区管理的信息化与科学化水平，提高创新创业效率。其次从新技术应用、多层次用户体系建设、面向移动互联网领域以及安全防范4个方面展望了电力物联网双创园区协同创新平台的开发和应用，在后续的研究中，对平台建设关键技术的具体细化和应用还需进一步探讨。