華為物聯網行業應用于解決方案之智慧園區&智能電網解決方案介紹

智慧園區解決方案

首先在管理和運營方面，大部分的傳統園區都是以大規模的人工管理為主，但是人工管理普遍存在一個問題，就是效率相對較低，管理粗放，并且還容易出錯。同時人工監管難免出現疏漏，可能會有外人混入其中。由于傳統的園區都是人工管理為主，需要大量人力去處理一些繁瑣的事情，導致運營的成本上升。所以這些問題就使得園區主動的想去進行變革，往一個更加智能的方向去進行改變，以此來提升效率，降低成本。

傳統園區面臨的挑戰

園區運營低效

園區運營管理手段粗放，管理層級多，以人治為主，經驗傳承不足，缺乏完善的、端到端的IT系統支撐園區運營管理。

安全風險上升

隨著園區擴大，人車物量劇增，原有的人車物出入管控體系臨挑戰;全球安全形勢堪憂,安全事件有向園區滲透趨勢。

員工體驗感差

園區服務水平低,管理復雜、流程繁瑣、人工干擾多，員工體驗差,歸屬感差，可能影響員工工作效率。

缺乏感知

智能應用較少，啞終端多，缺少有效的感知，需要大量人力進行分析處理;大量傳感器存在漏報和誤報問題，無法真實感知現場。

運營成本上升

水、電、氣等能耗產品的價格持續上升，同時園區能源管理粗獷，浪費嚴重;全球性的人力成本持續升高，都導致園區日常運營成本持續上升。

互聯網思維滲透

互聯網思維逐漸向傳統的園區管理行業滲透,行業面臨被顛覆,如果自己不革命,就會被互聯網企業革命。

接下來我們來盤點園區遇到的一些常見問題，首先是安全、安防方面，傳統園區安防是人工管理，所以就可能出現不法分子主動繞開安保人員入園的情況，安保人員只能被動地去響應這些突發情況，往往是事后回溯，風險較大。同時在園區中還會存在訪客管理的問題，就華為公司的規章制度來進行舉例，訪客在到達園區后要登記領卡并且要等待員工去門崗迎接，這當中會耗費大量的時間。據統計，訪客到達后，需等候華為員工接待，平均等候時間5分鐘；一年待訪客60萬批次，全年耗費5萬工時，即6300個工作日。每年約有3萬車次訪客車輛出入園區，平均手續辦理和繳費時間10分鐘。另外華為員工進公司忘記帶卡時，需要做登記，這也會浪費很多的時間，這會導致員工全年會耗費7800個工作日的人工工時。所以急需智能化的管控手段，幫助公司節省相關人工成本。

另外園區管理還存在能源浪費的問題，因為在傳統園區內照明、新風、空調系統均為物業同意管控。所以就經常會有人離開未關燈、關空調而導致這些能源浪費的問題。同樣的還有陽面窗 簾采光的問題，白天如果以開燈的方式代替打開窗簾進行采光，這其實也是一種浪費行為。能耗的問題將近可以占到園區總的費用的?60%左右，能源這一部分的成本其實占了園區運營成本相當大一部分費用。

運營成本高昂-信息化配套設施、服務效能偏低，以“人治”為主

服務感知度低-“信息孤島”，難以實現信息資源共享，對政府缺乏一覽式監管和應急指揮手段，對民眾缺乏智慧化服務手段

管理粗放-安防、物業等管理缺乏智能化手段,安全風險應對以被動響應為主

可以把上面提到的這些問題總結成幾個問題：一個就是傳統園區運營的成本非常高，其次的原因是傳統園區管理方式以人工管理較多，沒有非常完善的管理系統來對各個部分進行結合，所以員工對于服務的感知度很低。因為缺乏智能化的管理，所以都只能在出現問題后被動解決。

華為針對園區管理需求，設計了一個整體的解決方案。解決方案的架構被分為了三個部分，最底層的是在智慧園區內的各種各樣的終端設備，它們會收集數據，并將數據通過網絡傳給管理平臺，平臺會把這些數據進行處理以及分析并且再上傳到云端為用戶提供服務。然后針對上文提出的問題，智慧園區解決方案一一做出了應對的應用。

人臉識別和視頻檢索--黑名單人員布控；受限人員阻止入園；視頻分析

消防聯動--事前智能預警；事中系統聯動、一鍵處置；事后智能分析

周界聯動--視頻輔助告警確認；系統聯動處置

首先講到的是安防的問題，智慧園區可以在人員入園時就對他們的身份進行識別，并將身份數據與公安部門數據聯網比對，如若發現人員為黑名單人員，系統將會阻止他們進入園區，將風險控制在園區之外。除此之外，在整個園區都會有不同的傳感器對園區內的消防態勢進行實時監控，例如某個區域的溫度高過正常值的話，系統就會及時向監控中心發出預警，如若情況急速惡化，系統會直接聯系消防部門進行處理，從而將損失降到最低。

針對訪客管理問題，員工可以提前幫要進入園區的訪客進行預約，之后的訪客會收到一條短信驗證碼，在入園的時候將這個驗證碼出示給保安后領取一個臨時的出入證就可以訪問園區了。當然，在這一塊其實還可以做到更好，如果能夠在門口有進行人臉識別的閘機的話，相當于它既可以在安防方面確認身份，也可以在訪客管理方面作為入園的憑證。這樣子的話會更加的節約時間。

能耗管理

發電→配電一用電一管電綠色能源解決方案

能源的花費會占到總耗費的將近百分之六十，所以對于能源的控制是在管理園區當中比較重要一塊內容：在這一方面的解決方案被分為了四個部分，發電，配電，用電和管電。在智慧園區當中，除了使用市電之外，還會使用光伏發電來為節省一部分的電能消耗，這種方式不僅節約成本而且綠色環保。在電力分配方面會使用不間斷電源?UPS?來做到削峰填谷以此來降低電力消耗的成本。在用電方面，會使用傳感器對一系列環境數據進行監控。比方說首先可以檢測室內是否有人，如果有人再開燈和空調，其次，可以對溫濕度進行檢測并對應地開空調來對溫濕度進行控制。與此同時，可以使用智能抄表來對整體的能源使用情況有一個非常清楚的認識并進行管控。最后是管電的方面，因為將所有的數據都上傳到了大數據平臺并且對這些數據進行了分析，所以可以設計出合理的方案對能源進行管控，以此來提高能源的利用率以及降低運維成本。

智能電網解決方案

在講智慧電網之前，先來簡單地了解一下電的產生到使用的整一流程。從電廠把電生產出來到每個用戶用到電總共分為六個步驟：首先是發電，發電就是電能的生產，現在主要的發電站有火電站、核電站、水電站等等；后面的變電就是為了傳輸做準備，對電壓進行升高或者是降低，大家也看到了，電壓越高，傳輸損耗越小。所以會在輸電之前把將電壓升高來降低傳輸損耗，后面當將電傳輸到每家每戶之前，會再經過一次變電將電壓降下來。中國的標準交流電壓是220V，在有些國家是110V。但在變電和輸電的時候，這些電壓都是千伏級。所以在使用之前，會先變電，然后再通過配電系統將電力分配到每家每戶或者是各個工廠，用戶得以使用電能。所以電力系統的整個流程就是發電、變電、輸電、變電、配電、用電六個步驟。

為什么要構建智慧電網？

了解了整個流程之后，需要來介紹一下電力公司要構建智慧電網的原因，也就是現在電力公司遇到的困難和痛點。這些問題國內可能比較少，因為我國電力公司在這方面做得還是相當不錯的。電網存在問題較多的主要是國外的發展中國家，比如非洲國家、拉美國家的電力公司遇到的就比較多。

首先是線損比較高，日本、韓國等國家他們的線損率早在12年的時候就已經降到了4%-5%，中國、美國等國土比較大的國家已經能將線損率控制到7%-8%了，但是非洲、拉美的一些國家的線損率在18%甚至是20%。這說明什么？說明這些國家的電力公司光是在這方面就比國家少賺了10%甚至更多的錢利潤。

其次就是抄表成本以及抄表周期的問題，非洲、拉美國家的電力公司抄表主要還是以人力抄表為主，人力的成本高并且還容易出錯。

之后還有負載均衡的問題，眾所周知，電力的儲存成本較高，現在世界上還沒有研究出一種方式能夠大規模低成本地儲存電能，如果電被生產出來但是沒有用掉的話，這部分電能就被白白浪費掉了。因而如果不能對地區的用電量和發電量進行準確地估算的話，就很容易造成電力資源的浪費。

傳統電網特點：

同時性

發電，傳輸，消費同時進行發電不能被打斷，電能不能夠存儲

隨機性

電網狀態變化迅速，需要監控變化狀態和突發事件

整體性

整個電網各部分是一個統一整體，任何一個部分出現問題都會影響全局

安全性

電網安全關系到國家安全，電力自動化和信息化可以增強電網安全系數

剛性系統

不支持大規模間歇性電源與分布式電源接入，電源的接入與退出、傳輸等缺乏彈性

發電和用電區域不均衡

發電主要集中在西北地區。

用電主要集中在中、東以及沿海地區，需要遠距離高壓輸電運輸電能

不同國家地區的電網發展不均衡，不同國家地區的電力公司的訴求也是各不相同。例如上圖所說，非洲和拉美地區的國家，因為他們的基礎設施建設并沒有像中國、北美、歐洲國家那樣完善，所以他們可能更多的還是會想要先完善電網基礎設施建設，縮短電費回收的周期以及降低線損。對于中、歐、美國家來講，他們的基建已經做得很好了，所以他們想要的是能夠讓電網更加安全，減少停電事故并且能在發生停電后及時恢復。同時需要做到負載均衡，電力公司希望能夠對用電量進行準確合理的估算，進而指導電廠發電。除此之外，對于所有地區的電力公司來說，提升客戶的滿意度，給用戶提出建議和詳細的用電情況這是他們都想做到的。

智能電網和傳統電網之間比較大的區別就是智能電網建立了發電和用電之間的雙向信息流。在傳統電網，配電中心和用戶之間只有實際的電能的傳遞，并沒有信息的交互。在智能電網當中就要改變這樣的狀況，在配電和用戶之間除了有電能的傳遞之外，還要有信息數據的互通。除此之外，智能電網的調度中心同樣也是向智能化的實時調度演進，實時地對輸電流程的各個部分進行調配，以此來做到一個智能化的電網。在這樣一個智能的電網基礎上，會接入新能源以及新業務，例如在發電端加入太陽能、風能等清潔能源，在用電端加入了充電樁、電動汽車等等新的業務，來構建一張清潔的電網。在這樣一張智能電網的基礎上，演進成全球性的能源互聯網。火力發電等這些不可再生的發電產業會逐步地被可再生能源的發電所替換掉，并且在這樣一張網絡當中，會實現全球的能源數據互通，全球共用一張網絡，就如同現在的互聯網一樣，以此來獲得資源利用的最大化。

智能電網解決方案：AMI

1、AMI是一套包括智能電表、先進通訊網絡、采集器與集中器、后臺軟件的完整的系統,它能夠利用雙向通信系統來記錄用戶詳細負荷信息，定時和即時獲得用戶帶有時標的多種計量值,支持遠程設置、接通或斷開、雙向計量、定時或隨機計量讀取，連接用戶并為其提供電網范圍內的能觀性，與用戶建立緊密聯系。

2、整個AMI體系包括硬件設備、軟件、通信網絡、用戶界面、DCP&UMS和應用層系統。系統可以分擔一部分人工應答機制，自動收集并且發送信息給用戶。系統改變了用戶正常的消費模式，透明的展現各項用電信息。用戶可以根據信息合理的安排消費，避免不必要的浪費，同時對供應商而言，定價消費可以限制不斷增長的高峰用量，削峰平谷。

3、AMI主要組件包括:上層應用系統、采集系統、終端、通信網絡。

目前電網還在逐步往智能電網的方向演進，所以華為對于智能電網的解決方案叫做AMI，?AMI就是智能抄表業務。智能抄表這樣一項業務可以有效地解決剛才所說的電力公司的部分痛點，通過智能抄表的方式替代人力抄表，不僅提高了抄表的效率，提高了抄表的準確性，還降低了抄表的成本。除此之外，通過智能抄表傳回的準確的數據可以對各個地區的用電情況甚至是每家每戶的用電情況做一個簡單的估測，并對之后的發電量進行有目的性的安排，也可以對用戶的用電情況進行分析，并給他們節電的解決方案。同時為了構建全連接的電網，除了要運輸電流之外，還需要有數據流的傳輸。這里的全連接電網的意思就是會將底下所有電力運輸過程當中使用到的設備進行統一的管理，并將這些設備所產生的數據上傳到云端，并由云端統一對整個電力系統的運作進行調度。并在生產、管理和營銷上使用不同的新技術來對電網進行管理，以此來打造一個高安全、低時延、廣覆蓋、低功耗和海量連接的全連接電網。

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