马沛熙
中国矿业大学 孙越崎学院 江苏 徐州 221006
摘要：利用多种行业应用电子平台提供的智能技术建设智慧乡村，如大数据、云计算、泛在接入、物联网、人工智能、边缘计算等相关技术，目的是能够使智能化、可视化、动态化、精细化、贴心化能源管理服务在乡村企业、村民、设备、能源等对象得到实现，进而协调乡村企业和能源部门等多方资源，共同助力绿色美丽乡村发展。
关键词：综合能源；管控系统；电气化；数据
(Abstract：The purpose of building smart villages by using the technologies provided by various industry application sub platforms, such as big data, cloud computing, ubiquitous access, Internet of things, artificial intelligence, edge computing, is to realize intelligent, visual, dynamic, fine and intimate management services in rural enterprises, villagers, equipment, energy and other objects, and then coordinate rural enterprises And government and other resources, to jointly help green and beautiful rural development.
Keywords:Integrated energy; control system; electrification;data)
1 概述：
党的十九大报告中提出实施乡村振兴战略，制定了乡村振兴战略的总任务，习近平总书记多次对“质量兴农、绿色兴农”做出重要指示。能源是乡村振兴的重要支撑，是绿色发展的重要保障。但相较城市能源发展，农村能源生产和消费存在“三高一低”的特点，即化石能源比例高、综合能耗高、运维成本高、清洁能源开发利用比例低，农村能源转型任务十分必要，急需寻求综合能源服务模式，用经济、绿色、智慧方式满足农村用能需求，才能确保农村可持续发展。
图1农村能源生产和消费存在“三高一低”的痛点
为促进乡村用能转型、助力乡村振兴，开展乡村电气化建设，创新能源服务模式，以高效的管理机制、科学的管控系统为保障，结合乡村特色与实际，研究乡村智慧用能项目，逐渐形成乡村智慧用能新模式。通过电气化、信息化、平台化、智能化技术，实现对农业生产、乡村产业、农村生活多种形式能源的智能监测监控和智慧调度。
2 建设目标：
通过试点应用，打造可复制、可推广、可持续的乡村电气化新模式，实现乡村能源综合管控，构建出符合新高度、新环境、新时代的新型、绿色、美丽乡村。
1）基础数据库。在调研实践中，涉及能源领域的供电公司提出了建设能源互联网企业为目标，这与研究的课题目标一致。据了解，国家电网正定公司基于供电公司已应用的集能源互联、运营监测、供电服务、调度指挥、数据分析和数字城市为一身的“六位一体”智慧用电调度中心，实现电力、能源信息互联互通、公开透明、实时共享。建立乡村用能监测体系，延伸内部感知，夯实综合能源管控数字化基础，提高服务智能化水平和服务效率，以数字手段引领乡村电气化提升，构建了能源管理构架。
图2能源管理架构
2）乡村能源终端用户管理。能源管控平台联通政府、能源企业、用能客户、能源服务商等各类主体，在能源网架中，广泛接入水、电、气、热等能源生产消费终端以及源能、网架、负荷、储能等能源数据，实现能源生产、传输、配送、消费等全环节信息覆盖。为乡村企业提供产业规划、能源规划、减排治污、能效诊断、设备监测等服务奠定基础。
3）乡村服务保障。通过多种管理手段，建立能源机构，实施能源托管、用能监控、能效分析等服务，构建一个完善的共享服务系统，提供全方位、多层次的能源服务。同时建立科学评价、能效评估、产能转型、能源协同的科学保障机制。在能源综合分析中，运用电子屏连，是将能源系统进行有效接入的创新手段，随着科技的进步，通过物联网技术，这些显示屏幕也被有机的结合在一起，从而达到一个屏联效果，为信息的发布、交互、展现提供更为丰富、多样的技术手段，加快了信息流动速度，各种屏幕资源得到充分结合，最大限度发挥出资源的效率。
4）乡村的物联。为了使乡村能源网络在现实中得以实现，突出建设实现物联网的效果，需要汇集起来各种信息数据，通过数据的控制、集中存储、处理和交换等创新技术，实现能源深度应用。
3 系统总体架构：
为了使各项能源信息交互、共享的方案在各系统之间得到实现，制定能源方案设计，首先要建设乡村内部高速局域网，同时要充分利用高效率数据传输的局域网优势，在乡村企业、居民生活等涉及到能源利用、能源监控、能源管理、能源传输等多个平台，整合集成各分系统，已智慧能源管控平台为核心，利用局域网的高速传输，使各系统之间能够按需交互、邮寄联动，组合成为一个有机的整体，实现物联采集、技术联防、管理统筹的综合能源管控方案。
3.1系统集成架构。
智慧能源管控系统主要由数据存储中心（数据和监控）、网络传输子系统、安防感知子系统和管理设备等几方面组成。在乡村内部不同场景统一管理应用多种子系统，主要通过存储中心的后台各种服务器来实现。建设乡村内部智慧能源管控系统，应该首先要满足各子系统的功能，使内部各子系统与外部其他智能化子系统之间以及内部各系统之间达到一种相容，而不是各个子系统之间的简单相加。智慧能源管控系统实现可视化应用和能源综合利用的基础性管理，可以实现对乡村风、光、气、冷、热等能源数据的统一监管，智慧能源管控的创新应用建设是通过物联采集来实现，而对内对外提供可视化管理和信息交互服务需要通过视频融合来实现。
3.2系统网络设计
本次方案架构更适合应用于政府支撑的乡村振兴示范村庄，因为这次智慧能源管控系统纳入与传输内容的重点是各类能源数据，而这些数据主要是掌握在各自专业领域的专业数据，新技术在打通数据壁垒的同时也要保障各自数据的完整性和安全性。政府的政策支撑有利于方案的实施与项目的开展，为实现共享互联的效果提供更为便捷的渠道，方便了系统搭建与调试等，工作量也减少很多，节约人力物力等成本。
4 小结：
在智慧能源管控系统正常运行情况下，多种能源利用情况和设备运行情况都会通过乡村各个部分设备的采集、收发、传感而获得，后台根据获得的数据进行智能分析，同时对乡村能源利用给出重点突出、分层部署的战略决策。同时开发利用主动防御的先进技术，快速显示实时报警信息，有利于发现故障，部署安全联动，乡村内能源的综合利用效率得到提高，实现智能化的运行效能监测和故障报瞀，故障处理的速度也得到提髙。满足了人民对美好生活的向往，为建设绿色美丽乡村打下坚定的数字基础。