智慧园区综合管理平台建设要点

王国锋，沈惠梁

1 大型产业园区的管理现状

随着各地一个个产业基地的拔地而起，园区内的基础通信、安全防范、设备运维等系统的集成统一管理要求越来越高，管理内容也更多更细，使得智慧园区的概念也更加普及到每个园区管理者脑海，大数据技术的爆发也为智慧园区的建设开发提供了天然的技术后盾。智慧园区管理平台顺应潮流，开始在各个科技园区试验、落地。然而，目前许多园区的管理平台在设备管理、运维管理、数据运用等方面仍然存在以下缺陷：

1）设备管理方面：系统信息孤岛，信息分散；系统集成不完善，部分子系统未接入。

2）运维管理方面：维保响应慢，不闭环；备件信息管理混乱，影响管理效率；运维结果汇总难。

3）数据运用方面：历史数据分析利用度低；无法综合性分析运营书，提供优化方向。

2 智慧园区综合管理平台建设目标

智慧园区综合管理平台（以下简称“管理平台”）作为园区运行管理核心，设置在数据中心专用服务器内，不仅接入综合安防、BA、计量、照明、信息发布、广播等智能化子系统平台数据，同时接入园区的智慧消防、高低压配电等设备数据，通过对数据的识别、处置，提供实时运营数据及展示、分派物业设备管理与维护任务、输出能源计费报表、消防联动与实时响应等功能。

管理平台作为一个全面、可靠、先进、可扩展的园区大脑，在应用层上对各个园区内的智能子系统及应用子系统进行信息集成与数据集成，以“分散控制、集中管理”为指导思想，实现信息资源的共享与管理，提高工作效率，同时及时对全局事件作出反应和处理，提供一个高效、便利、可靠的管理手段。其主要功能表现在以下几个方面：

1）智能子系统接入集成：将各个园区分控平台及功能系统的数据采集、归集，使原来分散的、孤立的信息可以集中在同一个界面下进行浏览和监控。

2）应用集成：将分散的各园区的智能化子系统在统一的计算机平台和统一的人机界面环境进行有机互连和综合，以提高整体智能化程度，增强综合管理和防灾抗灾能力，实现优化节能管理，提供增值业务，提高工作效率，降低运营成本。

3）信息集成与共享：在信息采集汇总的基础上，将相关的数据沉淀下来，进行整合与分析，保存在服务器数据库中，用于整体数据展示及各个系统间的数据调用。

4）信息互动：实现子系统间的互动，即系统联动。

5）信息综合展示：汇总各方面数据加以整合与分析，对不同需求层次、不同的管理目标、重点区域、重点设备进行智能化系统的亮点展示。

6）数据挖掘和大数据分析：对各园区、各系统运营的运行数据进行累积、挖掘和分析，为领导层决策提供重要依据。

3 中电海康集团总部基地智能化管理平台介绍

3.1 工程概况

中电海康集团总部基地位于杭州市余杭区五常街道文福路与爱橙街交叉口处，项目总建筑面积约23.5万m2，其中地下两层约9.6万m2。总部基地园区由总部办公大楼、分所研发中心、综合科研中心、会议中心、独立办公等8个单体组成。

园区综合管理系统包含基础通信系统（设备网、办公网、机房工程UPS、防雷接地）、综合安防（监控、报警、门禁、消费、停车场、访客、速通门）、机电管理（BA、智能照明、计量）、宣传管理系统（多媒体会议、信息发布、广播）、总控平台等5大块20个子系统（图1），是一个系统及功能十分完善的楼宇智能化工程。

图1 多基地平台管理系统

3.2 管理平台功能细化

通过需求调研，管理平台各接入模块、数据与应用的详细功能见表1。

表1 管理平台功能总览

3.3 管理平台架构确定

管理平台采用B/S框架，便于分布式管理，有效降低资源成本，提高运行性能。管理平台由模块层、平台层、应用层等组成，通过加载定制的功能模块，完整实现系统的全部功能，见图2。

图2 管理平台构架示意

3.4 管理平台UI搭建

管理平台UI界面由核心展示模块（驾驶舱）以及运行管理模块组成。

核心展示模块，又称驾驶舱，面向园区高层决策者、管理者，提供包含园区人员信息、总体设备运用情况、园区状态等指标数据，同时作为展示平台，直观展示园区的整体运行状况。

运行管理模块设有“运行监控”“报警管理”“能耗管理”“模式控制”“工作辅助”“首页”“设备管理”“维保管理”“报表管理”“系统配置”的默认选项菜单。

其中，运行监控包含了“楼宇自控系统”“智能照明系统”“一脸通系统”“防盗报警系统”“视频监控系统”“停车厂系统”“能耗监测系统”“消防报警系统”“信息发布系统”“背景音乐系统”共10个子系统，同时连接了其他底层数据。

3.5 管理平台接口调研与接入

管理平台进行接口开发工作时，规划了开放的系统架构、灵活的集成模式，支持RS232/RS422/RS485串行协议、TCP/IP网络协议、BACnet/LONwork控制协议等各类协议，以及OPC、DDE、ODBC、SOCKET、API等多种通信协议的通信方式，便于不同厂家产品数据对接。通过配置接口服务器（IOServer）、接口收集器（IOCollector）等数据适配器，采用符合工业标准OPC接口服务器的热插接入，方便获取智能设备工作状态数据。

管理平台提供子系统接口管理功能，监测管理各个接口模块。当接口出现问题时主动响应，通过报警的方式通知管理人员，实现对各个接口即时远程管理。

通过各类接口协议的开发，既保证数据的稳定性，又为后续平台持续的升级优化、扩展开发提供预留。

3.6 各系统接入数据与运用

管理平台重点部署了火灾报警时安消联动及快速响应处置流程、设备故障响应与维保任务闭环流程、备件使用登录流程等多个联动响应流程。安消联动及处置流程见图3。

图3 安消联动及处置流程

3.7 平台运行与二次对接

管理平台累计接入前端点位50 000余点，其中智能化点位15 000余点，消防点位20 000余点，变配电及系统点位15 000余点，涵盖园区的95%智能化点位以及50%机电设备点位，完成预期点位数据采集需求，园区运行的海量基础数据通过定制接口不断归集于管理平台服务器。

平台还提供了OA数据接口，成功完成与OA的数据交互，收集OA发送的管理信息、归档至平台数据库，提供OA需要的前端感知点，实现数据融合。

3.8 数据有效性处置

管理平台采用下列技术手段，对接入数据的有效性进行多方位保障，确保数据的实时性、可靠性、准确性。

1）接口协议的数据优先级设计与数据轮巡保障数据的实时性。对设备的异常报警数据设置权限优先级，越过管理平台的数据轮巡采集动作，直接传到管理平台，保障实时报警数据的最高实时特性以及控制命令以报警优先级处置。同时，采用数据轮巡的方式，数据采用多线程并行的方式处理，以子系统为单位，以毫秒级为时间间隔，最终达到1～2 s内可以对任何一个设备点的实时数据状态进行更新和采集。

2）接口协议数据校验保障数据的可靠性。根据接口协议指定的数据校验方式，对数据收发进行校验，包括长度校验、校验码校验、时效校验等，对于校验不通过的数据作为无效数据忽略掉，并且根据采集策略重新请求有效数据。重要数据会设置上下限阈值，并且设定判断策略，一旦出现连续采集3次数据都超过上下限阈值，便会生成报警提醒。在数据恢复到上下限范围内时，生成恢复提醒。

3）接口协议中内嵌Lua脚本引擎保障数据的准确性。通过对数据的计算功能，包括变比系数、公式运算、条件判断等，提供对数据的二次编程能力，使用者可以在原始采集数据的基础上，结合实际需要，进行二次运算数据配置。

4 结 语

智慧园区依托强大的集成管理云平台，通过分布式的数据采集中心，连接前端各专业智能化系统以及物联网感知设备，实时准确获取设备运行数据、能源使用数据、环境状态数据等，应用大数据决策分析引擎，进行海量数据的分析、统计、诊断，筛选价值数据进行丰富多元的智能化控制，为产业园区提供统一运维管理服务，实现园区用能管理效率的提高，运维成本的降低，建立统一的应急管理与日常管理、对内与对外服务的管理体系，满足“安全、高效、绿色”的现代产业园区建设规划要求。

随着科技的迅猛发展，人工智能、大数据分析、VR等技术为智慧园区平台的建设提供更大的想象空间，实现一个真实拟态的园区场景，提供高、精、优的体验。同时，智慧园区平台由园区使用普及至区域以及其他可运用场景，顺应潮流、由点及面逐步融入智慧城市。