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摘要：随着我国工业企业的不断集中和发展，工业园区已经逐渐成为电能负荷的主要组成部分。智慧园区是提高企业能源利用率，保证电网安全稳定运行，增强电网综合服务能力的重要手段。可实现园区企业、电力企业的双赢，促进整个社会能源供需和谐，实现节能减排。本文首先介绍了智慧园区概况，接着针对基于物联网技术[1]的智慧园区各架构进行研究，最后给出相应的技术路线。
关键词：物联网；智慧园区；架构
一 智慧园区概述
园区的管理是全方位、多层次的管理。一般而言园区规模都比较大，领导者管理半径与管理纵深相应变大，做出准确决策的难度大大增加。从项目、公司、到各行业、各部门的逐级监控管理问题，不同市场环境的兼顾适应与风险控制问题，专业分工细化带来的资源整合及协调问题等等，都是园区在管理中所面临的挑战[2]。事实上，园区管理单位所承担的责任，与基层地方政府所承担的责任非常近似，不仅要负责整个园区的管理，同时还要负责园区的产业推进，招商引资、应急处置、内部服务等等各种服务与管理工作，因此必须建设一个强大的园区服务平台来进行支持，同时依托平台，促进园区的管理部门、企业、合作单位良性互动，面临上述挑战，园区需要在战略、流程、资源三个层面进行很好的配合。在战略目标的指导下，建立合理高效的组织架构，完善企业整体各项管理流程，创建并固化一套标准、科学的管理体系；充分利用人才、资金等内外部资源。
传统园区的发展是以生产要素为驱动的规模和扩张，忽略了对园区发展质量与效率的提升，而智慧园区则是以信息、知识和智力资源为支撑，强调均衡有效地提高园区运行和管理效率，跨越式提升园区发展的创新性、有序性和持续性。
物联网与智能建筑的物理架构具有很多相似性，各个子系统相当于物联网的数据采集节点，利用物联网技术，将数据汇集到数据服务平台，由平台进行数据分析、处理，从而提供更高级的动态数据应用服务，将使得传统智能化系统发 生根本性的变化。
智慧园区解决方案借助物联网、云计算、大数据等信息通信技术，同时结合园区定位，面向园区企业、员工提供智慧化、便捷化服务，提高园区智慧化管理及运营水平。
二 智慧园区架构研究
2.1 总体架构
借鉴物联网架构，在物理层覆盖了分布式能源、电网设备和可控负荷设备，依托基于园区广泛感知网络和高速通信网络的公共通信接入平台，建设智能能源管控系统、智能微电网系统、建筑群能耗监测系统、园区安防监控系统等，为园区企业、园区管理者及企业员工提供能源及智慧化服务。
2.2 数据采集架构
系统的数据采集，是指从传感器、电表、水表、冷热表计等设备模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程，采用跨系统的数据交换接口架构模式，组合了传感器、RTU、数据传输设备和相关软件。系统数据采集通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，基于系统配置接口、数据导入接口、数据导出接口及Web服务组件等组件测量流量、流速、液位等物理现象。
2.3 部署架构
系统的部署架构主要是来描述用来部署和运行该系统的物流配置，说明系统在项目具体实施时在物理上的分布情况，包括现场设备的安装、数据的采集传输等搭建，将前端的采集设备和末端的用户连接到一起。
2.4 安全架构
建立完整无缝的安全技术支撑体系是安全防护的具体技术体现，平台安全可由数据安全、应用安全、账号安全、系统安全、网络安全五个层次涵盖。
（1）网络安全设计，安全设备选型与配置。
对于网络安全，针对平台面向的用户群特点，采用了内外网物理隔离及设立数据生产区的平台内部网络设计策略，保证平台数据不会受到毁灭性攻击与破坏。此外，在安全设备选型与配置上，将选用安全保密要求达到C2级的主机产品。
（2）应用系统及数据安全设计，安全产品选型与配置。
外部应用系统对平台数据的访问，都是基于WEB服务的方法，避免了对数据的直接访问，使得数据遭受侵入或破坏的机率大大降低。此外，通过选择Oracle数据库系统这些基础软件，包括防火墙等软件产品，可以大大加强平台的运行稳定可靠性，降低安全隐患。
（3）基于数字证书认证体系的可信平台安全设计。
数据共享服务平台作为市电子政务总体框架的组成部分，用户对其资源的访问使用都必须经过市电子政务安全体系的统一用户安全认证。此外，平台自身也提供了用户的权限认证机制，保证不同的用户其访问的平台资源是可控的。
（4）对数据灾难备份恢复的设计。
数据共享服务平台的基础是数据，数据的重要性不言而喻。如何安全可靠，万无一失地保护所有数据，尤其是联机存储数据，是平台安全建设的重要问题。同时平台建设还必须考虑当各种灾难发生时，如何快速、准确地恢复应用。
（5）信息安全与保密管理。
在平台安全体系中，管理占有相当大的比重。任何完善的安全技术，没有配套的安全管理制度与规范，安全是得不到保证的。为了保证技术的有效性，在管理上将采取四个环节：安全评估，安全政策，安全标准，安全审计四种服务。
三 技术实现
3.1 技术路线
应用体系架构应采用开放、标准的三层或多层体系架构，严格遵循SOA架构体系，基于J2EE和XML标准，保证与相关系统的互联、互通、互操作，提供開放的接口方式，实现第三方应用软件的方便接入。提出包括总体架构设计、应用架构设计、数据架构设计、技术架构设计、物理架构设计等详细解决方案。
3.2 WebService数据接口
Web Services由一系列开放标准构成，以提供各种服务的互操作.其中包括：
1）可扩展的标记语言（XML）
XML具有良好的数据存储格式、可扩展性.高度结构化，便于网络传输等特性.在各种平台上以文档的形式向用户提供与数据相关的各种信息.为各个应用系统之间数据交换提供了一种可行的手段。
2）简单对象存取协议（SOAP）
SOAP用于Web Services之间跨平台的相互通信。它使用的是HTTP协议传输XML作为数据交换的内部机制，采用XML格式封装调用请求和回应信息，提供了一种简单的用于在分布式环境中交换结构化和类型信息的机制。
3）通用描述，发现和综合协议《UDDI）
UDDI注册是分布式web服务的信息注册规范.WebServices可以根据这一规范进行注册并决定SOAP和XML的使用方式。
4）Web Services描述语言（WSDL）
WSDL可以看作LJDDI服务描述的子集.它为Web服务提供者提供了以XML格式描述webServices请求基本格式的标准方法。
结语：
当前在我国园区建设过程中，传统的智能化管理存在着许多问题，限制着园区的整体发展与经营管理模式。本文通过研究基于物联网技术的应用，从更高的公共数据应用、异构网络的共享、多重数据的融合的层面出发，研究设计了智慧园区的各类架构，为探讨智慧园区的发展模式及智慧园区未来的发展提供可操作性的借鉴，但具体的智慧园区建设内容及实现方式还需针对不同的园区进一步定制化研究改善。
参考文献：
[1]郭文书. 物联网技术导论 [M]. 华中科技大学出版社. 2017（06）
[2]臧胜 智慧园区智能化系统的规划及设计[J]. 现代城市研究 2017（11）
作者简介：
郑成贺（1989-），男，福建宁德人，工程师，主要从事电力信息化研究工作。
关键词：物联网；智慧园区；架构
一 智慧园区概述
园区的管理是全方位、多层次的管理。一般而言园区规模都比较大，领导者管理半径与管理纵深相应变大，做出准确决策的难度大大增加。从项目、公司、到各行业、各部门的逐级监控管理问题，不同市场环境的兼顾适应与风险控制问题，专业分工细化带来的资源整合及协调问题等等，都是园区在管理中所面临的挑战[2]。事实上，园区管理单位所承担的责任，与基层地方政府所承担的责任非常近似，不仅要负责整个园区的管理，同时还要负责园区的产业推进，招商引资、应急处置、内部服务等等各种服务与管理工作，因此必须建设一个强大的园区服务平台来进行支持，同时依托平台，促进园区的管理部门、企业、合作单位良性互动，面临上述挑战，园区需要在战略、流程、资源三个层面进行很好的配合。在战略目标的指导下，建立合理高效的组织架构，完善企业整体各项管理流程，创建并固化一套标准、科学的管理体系；充分利用人才、资金等内外部资源。
传统园区的发展是以生产要素为驱动的规模和扩张，忽略了对园区发展质量与效率的提升，而智慧园区则是以信息、知识和智力资源为支撑，强调均衡有效地提高园区运行和管理效率，跨越式提升园区发展的创新性、有序性和持续性。
物联网与智能建筑的物理架构具有很多相似性，各个子系统相当于物联网的数据采集节点，利用物联网技术，将数据汇集到数据服务平台，由平台进行数据分析、处理，从而提供更高级的动态数据应用服务，将使得传统智能化系统发 生根本性的变化。
智慧园区解决方案借助物联网、云计算、大数据等信息通信技术，同时结合园区定位，面向园区企业、员工提供智慧化、便捷化服务，提高园区智慧化管理及运营水平。
二 智慧园区架构研究
2.1 总体架构
借鉴物联网架构，在物理层覆盖了分布式能源、电网设备和可控负荷设备，依托基于园区广泛感知网络和高速通信网络的公共通信接入平台，建设智能能源管控系统、智能微电网系统、建筑群能耗监测系统、园区安防监控系统等，为园区企业、园区管理者及企业员工提供能源及智慧化服务。
2.2 数据采集架构
系统的数据采集，是指从传感器、电表、水表、冷热表计等设备模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程，采用跨系统的数据交换接口架构模式，组合了传感器、RTU、数据传输设备和相关软件。系统数据采集通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，基于系统配置接口、数据导入接口、数据导出接口及Web服务组件等组件测量流量、流速、液位等物理现象。
2.3 部署架构
系统的部署架构主要是来描述用来部署和运行该系统的物流配置，说明系统在项目具体实施时在物理上的分布情况，包括现场设备的安装、数据的采集传输等搭建，将前端的采集设备和末端的用户连接到一起。
2.4 安全架构
建立完整无缝的安全技术支撑体系是安全防护的具体技术体现，平台安全可由数据安全、应用安全、账号安全、系统安全、网络安全五个层次涵盖。
（1）网络安全设计，安全设备选型与配置。
对于网络安全，针对平台面向的用户群特点，采用了内外网物理隔离及设立数据生产区的平台内部网络设计策略，保证平台数据不会受到毁灭性攻击与破坏。此外，在安全设备选型与配置上，将选用安全保密要求达到C2级的主机产品。
（2）应用系统及数据安全设计，安全产品选型与配置。
外部应用系统对平台数据的访问，都是基于WEB服务的方法，避免了对数据的直接访问，使得数据遭受侵入或破坏的机率大大降低。此外，通过选择Oracle数据库系统这些基础软件，包括防火墙等软件产品，可以大大加强平台的运行稳定可靠性，降低安全隐患。
（3）基于数字证书认证体系的可信平台安全设计。
数据共享服务平台作为市电子政务总体框架的组成部分，用户对其资源的访问使用都必须经过市电子政务安全体系的统一用户安全认证。此外，平台自身也提供了用户的权限认证机制，保证不同的用户其访问的平台资源是可控的。
（4）对数据灾难备份恢复的设计。
数据共享服务平台的基础是数据，数据的重要性不言而喻。如何安全可靠，万无一失地保护所有数据，尤其是联机存储数据，是平台安全建设的重要问题。同时平台建设还必须考虑当各种灾难发生时，如何快速、准确地恢复应用。
（5）信息安全与保密管理。
在平台安全体系中，管理占有相当大的比重。任何完善的安全技术，没有配套的安全管理制度与规范，安全是得不到保证的。为了保证技术的有效性，在管理上将采取四个环节：安全评估，安全政策，安全标准，安全审计四种服务。
三 技术实现
3.1 技术路线
应用体系架构应采用开放、标准的三层或多层体系架构，严格遵循SOA架构体系，基于J2EE和XML标准，保证与相关系统的互联、互通、互操作，提供開放的接口方式，实现第三方应用软件的方便接入。提出包括总体架构设计、应用架构设计、数据架构设计、技术架构设计、物理架构设计等详细解决方案。
3.2 WebService数据接口
Web Services由一系列开放标准构成，以提供各种服务的互操作.其中包括：
1）可扩展的标记语言（XML）
XML具有良好的数据存储格式、可扩展性.高度结构化，便于网络传输等特性.在各种平台上以文档的形式向用户提供与数据相关的各种信息.为各个应用系统之间数据交换提供了一种可行的手段。
2）简单对象存取协议（SOAP）
SOAP用于Web Services之间跨平台的相互通信。它使用的是HTTP协议传输XML作为数据交换的内部机制，采用XML格式封装调用请求和回应信息，提供了一种简单的用于在分布式环境中交换结构化和类型信息的机制。
3）通用描述，发现和综合协议《UDDI）
UDDI注册是分布式web服务的信息注册规范.WebServices可以根据这一规范进行注册并决定SOAP和XML的使用方式。
4）Web Services描述语言（WSDL）
WSDL可以看作LJDDI服务描述的子集.它为Web服务提供者提供了以XML格式描述webServices请求基本格式的标准方法。
结语：
当前在我国园区建设过程中，传统的智能化管理存在着许多问题，限制着园区的整体发展与经营管理模式。本文通过研究基于物联网技术的应用，从更高的公共数据应用、异构网络的共享、多重数据的融合的层面出发，研究设计了智慧园区的各类架构，为探讨智慧园区的发展模式及智慧园区未来的发展提供可操作性的借鉴，但具体的智慧园区建设内容及实现方式还需针对不同的园区进一步定制化研究改善。
参考文献：
[1]郭文书. 物联网技术导论 [M]. 华中科技大学出版社. 2017（06）
[2]臧胜 智慧园区智能化系统的规划及设计[J]. 现代城市研究 2017（11）
作者简介：
郑成贺（1989-），男，福建宁德人，工程师，主要从事电力信息化研究工作。