海上大數(shù)據(jù)中心：“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新管理平臺(tái)

■文｜《海洋與漁業(yè)》記者 李易珊

將每一時(shí)段的交通情況作為一個(gè)單位數(shù)據(jù)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)收集，我們可以知道擁堵和交通意外等情況，交通管理部門則相應(yīng)地開(kāi)展疏導(dǎo)交通和意外警示等工作，這個(gè)就是運(yùn)用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)管理和預(yù)測(cè)未來(lái)的力證。陸上大數(shù)據(jù)平臺(tái)的運(yùn)用已經(jīng)普及，面對(duì)同樣復(fù)雜的海上的環(huán)境，海上風(fēng)電場(chǎng)也將從“看到”轉(zhuǎn)向“管到”，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣東院”）暢想了海上風(fēng)電場(chǎng)的未來(lái)，屆時(shí)我們只需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，即可在顯示屏上獲悉實(shí)時(shí)的風(fēng)速、發(fā)電量、停開(kāi)機(jī)等信息，場(chǎng)內(nèi)的點(diǎn)滴變化將盡收眼底。

2017年初，海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心（以下簡(jiǎn)稱“大數(shù)據(jù)中心”）的創(chuàng)新理念從廣東院起航；同年9月18日，獲得廣東省發(fā)展和改革委員會(huì)支持和批建設(shè)，建設(shè)行動(dòng)正式敲定。根據(jù)建設(shè)進(jìn)度，海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心預(yù)計(jì)在今年8月底上線。我們期望，在大數(shù)據(jù)中心的帶動(dòng)下，海上風(fēng)電將形成一個(gè)全新的生態(tài)鏈，朝著可持續(xù)、健康發(fā)展的目標(biāo)進(jìn)發(fā)。

│數(shù)│據(jù)│從│哪│兒│來(lái)│

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集層

建立海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心，一切的操作都建基于數(shù)據(jù)，可以說(shuō)數(shù)據(jù)就是整個(gè)平臺(tái)的“靈魂”。數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行需要大量前端數(shù)據(jù)的支撐，在表觀層面，中心通過(guò)“一平臺(tái)”采集和存儲(chǔ)廣東省海上風(fēng)電所有系統(tǒng)和設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括風(fēng)機(jī)、電氣設(shè)備、海纜、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、測(cè)風(fēng)塔、雷達(dá)、氣象水文監(jiān)測(cè)設(shè)備、海洋生物監(jiān)測(cè)等各種類型設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，這些不同單位、不同種類的數(shù)據(jù)是不能被計(jì)算機(jī)所識(shí)別的，它們必須轉(zhuǎn)化為有效信息方可繼續(xù)傳送。就此問(wèn)題，廣東院早在 2012年已經(jīng)提出了解決方案，“我們依托珠海桂山海上風(fēng)電項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次提出‘?dāng)?shù)字化海上風(fēng)電場(chǎng)’的概念，并將相關(guān)論文刊發(fā)于 EI期刊”，廣東院總工程師裴愛(ài)國(guó)向記者介紹，數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)融合了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊和控制技術(shù)，以期打造技術(shù)先進(jìn)、功能完備、性能可靠、經(jīng)濟(jì)合理的海上風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。較之于傳統(tǒng)海上風(fēng)電場(chǎng)，在新時(shí)代下的數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)具有監(jiān)控系統(tǒng)一體化、數(shù)據(jù)信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、控制決策智能化等方面的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所搜集而得的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)碼，這批“數(shù)據(jù)大軍”即可進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)空間領(lǐng)域，開(kāi)啟了“數(shù)字之門”的數(shù)據(jù)也即將踏上新的旅程，成為海上風(fēng)電管理的得力助手。憑借深厚的技術(shù)基礎(chǔ)，廣東院提出的數(shù)字化海上風(fēng)電場(chǎng)方案在珠海桂山海上風(fēng)電場(chǎng)及海島智能微電網(wǎng)示范項(xiàng)目中得到推廣應(yīng)用，數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)不僅出色地完成了本職的監(jiān)控任務(wù)，還創(chuàng)新性地將 3個(gè)海島智能微電網(wǎng)納入監(jiān)控范圍。作為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)一體化監(jiān)控項(xiàng)目，數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)用翻開(kāi)了新的歷史篇章。

目前，大數(shù)據(jù)平臺(tái)自身?yè)碛姓袠?biāo)方對(duì)項(xiàng)目選址、項(xiàng)目工程建設(shè)、項(xiàng)目進(jìn)度、環(huán)境、海事、政府、部隊(duì)、氣象以及采集到的風(fēng)機(jī)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)其他設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性提供了充分的保障。據(jù)廣東院風(fēng)能中心主任周冰透露，大數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源給出了明確的分類標(biāo)準(zhǔn)，包括前期規(guī)劃、建設(shè)過(guò)程、運(yùn)行過(guò)程和應(yīng)用成果四大類，將深入分析風(fēng)電場(chǎng)從動(dòng)工到投產(chǎn)每一階段的情況，以便更好地實(shí)施全過(guò)程監(jiān)控。

│數(shù)│據(jù)│流│經(jīng)│哪│里│

存儲(chǔ)層

當(dāng)目標(biāo)數(shù)據(jù)被輸入至網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)，計(jì)算機(jī)閃亮登場(chǎng)，對(duì)海量數(shù)據(jù)開(kāi)展一系列復(fù)雜的運(yùn)算。由于計(jì)算機(jī)“業(yè)務(wù)繁忙”，每秒鐘前來(lái)拜訪的數(shù)據(jù)流量極大，因此，數(shù)據(jù)需在門外稍等排隊(duì)，這就是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的意義所在。

在大數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存分三步走。首先，根據(jù)不同性質(zhì)，大數(shù)據(jù)中心會(huì)將不同類的信息上傳至預(yù)先準(zhǔn)備好的儲(chǔ)存空間，這個(gè)儲(chǔ)存空間是相對(duì)獨(dú)立的，例如風(fēng)電機(jī)組的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存地方是 OPC，而測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)則對(duì)應(yīng) ftp。經(jīng)過(guò)初步的整理與儲(chǔ)存，各類服務(wù)器中的數(shù)據(jù)將匯總至 CloudLinx Box，這位云端的處理器就承擔(dān)起數(shù)據(jù)的洗底、重整、傳送工作，包括：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)匯聚、緩存和斷點(diǎn)續(xù)傳等。最后，數(shù)據(jù)依靠特定的網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)入用戶端。

那么，數(shù)據(jù)是如何“落地”的呢？數(shù)據(jù)將通過(guò)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為對(duì)服務(wù)對(duì)象有效的信息方可輸出。對(duì)于海上風(fēng)電場(chǎng)而言，我們需要獲悉的信息往往是多個(gè)參數(shù)所共同指向的結(jié)果，打個(gè)比方，管理員想知道該風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的用電率，計(jì)算機(jī)則對(duì)應(yīng)將風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的用電量和風(fēng)機(jī)的發(fā)電量相除。

于是，在原數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用者的不同需求，套入不同的公式進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果可實(shí)時(shí)反映風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的實(shí)際發(fā)電量、平均連續(xù)可用小時(shí)、設(shè)備可利用率、功率曲線、故障平均間隔時(shí)間等情況。

采用了特殊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的頁(yè)面 3～5秒的刷新效率，大數(shù)據(jù)中心具有實(shí)時(shí)性高的優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)到毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)刷新，有利于信息展現(xiàn)及時(shí)，在提速的前提下，同時(shí)保證頁(yè)面展示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者SCADA監(jiān)控畫(huà)面完全一致。

│數(shù)│據(jù)│到│哪│兒│去│

數(shù)據(jù)服務(wù)層

項(xiàng)目定位為服務(wù)于廣東省海上風(fēng)電各相關(guān)單位和政府部門。作為開(kāi)發(fā)的第三方，廣東院本著“共享共用”的原則，對(duì)各大風(fēng)電業(yè)主、政府、投資商、運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠家、軍方、氣象局、海事局等完全開(kāi)放使用數(shù)據(jù)的權(quán)限，裴愛(ài)國(guó)補(bǔ)充道，“現(xiàn)階段免費(fèi)開(kāi)放使用，目標(biāo)是打造海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的公益性智庫(kù)。”海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心將作為廣東省海上風(fēng)電數(shù)據(jù)歸集點(diǎn)和信息樞紐，串聯(lián)起廣東省海上風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)數(shù)據(jù)流入用戶端后，可實(shí)現(xiàn)“量身定制”的差異化服務(wù)。在大數(shù)據(jù)中心里設(shè)有一個(gè)“應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)”，有對(duì)應(yīng)權(quán)限的軟件公司都可在平臺(tái)上開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電運(yùn)營(yíng) app、設(shè)備管理app、監(jiān)控app等，未來(lái)將形成“海上風(fēng)電 app市場(chǎng)”，為有需要的客戶提供特色的應(yīng)用服務(wù)。

大數(shù)據(jù)中心因海上風(fēng)電而生，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng) +”和“大數(shù)據(jù)應(yīng)用”等先進(jìn)技術(shù)為廣東省海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)運(yùn)營(yíng)提供有力支撐，為廣東省海上風(fēng)電健康發(fā)展保駕護(hù)航。一方面創(chuàng)新監(jiān)管方式，旨在提升廣東省海上風(fēng)電建設(shè)運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程監(jiān)管水平，使政府部門更高效、精準(zhǔn)地督促監(jiān)管風(fēng)電項(xiàng)目工程質(zhì)量，同時(shí)落實(shí)通航安全、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)，確保在風(fēng)電開(kāi)發(fā)過(guò)程中安全生產(chǎn)、安全通航以及環(huán)境保護(hù)。另一方面加強(qiáng)實(shí)施評(píng)估，通過(guò)建立海上風(fēng)電生產(chǎn)及并網(wǎng)運(yùn)行、風(fēng)電技術(shù)裝備等信息收集、統(tǒng)計(jì)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展動(dòng)態(tài)，開(kāi)展海上風(fēng)電發(fā)展形勢(shì)分析?！按髷?shù)據(jù)中心的建成對(duì)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有反饋?zhàn)饔?，將進(jìn)一步優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)的整體設(shè)計(jì)，為相關(guān)部門的政策制定提供良好的支撐”。裴愛(ài)國(guó)補(bǔ)充道，通過(guò)采集軟件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，反饋采集接口的運(yùn)行狀態(tài)，接口組件的可用狀態(tài)等，對(duì)比理想和現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，分析各風(fēng)電場(chǎng)的優(yōu)劣情況，大數(shù)據(jù)中心將助力海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。