智慧港口综合能源解决方案.docx

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1、智慧港口综合能源解决方案目录1 .智慧港口业务背景72 .现状分析73 .关键技术在智慧港口的应用93.1. 区块链技术93.2.可视化技术143.3.物联网技术203.4.大数据分析技术213. 5.智能算法技术214.总体设计234. 1.系统设计标准231.1.1. 1.1.即时性231.1.2. 准确性231.1.3. 可控性241.1.4. 安全性241.1.5. 先进性241.1.6. 实用性251.1.7. 标准性254. 2.整体架构设计264. 2.1.网络层285. 2.2平台层306. 2.3应用层327. 3.1.首页-位置指标338. 3.2.首页-设备指标339.

2、3.3.首页-安全指标3310. 3.4.首页-能耗指标3411. 3.5.首页-品质指标3412. 3.6.首页-进度指标3413. 3.7.首页-告警指标3414. 合安防应用345. 1.智慧安防345. 2.智慧消防375. 3.智慧应急386.设备维保监测应用386. 1.动环监测386.1.1.环境管理386.1.2.温度监测396.1.3.空气质量396.1.4.照度管理406.1.5.无线烟雾监测406.1.6.无线水浸监测406.1.7.无线红外监测406.1.8.暖通监控416.1.9.智能门禁416.2.设备监测416.2.1.龙门吊设施设备416.2.2.给排水设施设备

3、416.2.3.用电设施设备426.2.4.供热设施设备426.2.5.供气设施设备426.2.6.照明设施设备436.2.7.电梯设施设备436.2.8.其他智能设备446.3.配电监测446.4.光伏监测446.5.预警报警456.6.运维管理476.6.1.设备运行管理486.6.2.工单管理496.6.3.巡检管理496.6.4.知识库管理506.7.设施设备资产管理506. 8.设施设备维护保养517.能源管理应用527. 1.能耗指标527.1.1.岸电监测527.1.2.用水监测527.1.3.油气监测537. 2.多维用能分析531. 2.1.分项计量537. 2.2.能耗指标

4、548. 2.3.平衡分析549. 2.4.能效对标557.3.在线能源审计567.4.电能质量多维分析577. 5.港口用能需量管理581. 5.1.港口用能负荷预测587. 5.2.预测数据分类598. 5.3.系统模块分类599. 5.4.运检预判608.电力系统能效优化应用608. 1.能效诊断6010. 1.1.系统功能608. 1.2.能效诊断分析工具618. 1.3.数据接入能力618. 2.照明系统节能628. 3.办公空调节能639. 环境舒适应用639. 1.智慧照明639.2. 智慧环控6510.智慧通勤6610. 1.智慧通行6611. 2.访客管理6612. 3.车辆

5、管理6911.其他业务子系统对接能力701 .智慧港口业务背景港口作为重要交通运输的枢纽，在促进国际贸易和地区发展中起着举足轻重的作用，全球贸易中约90%的贸易由海运业承载，在“工业4.0”、“互联网+”大发展的时代背景下，港口也在进行数字化、全自动化的转型升级。智慧港口是随着时代进步发展起来的一种现代港口运输的新业态，它是以现代化基础设施为基础，利用大数据、云计算、物联网、移动互联网、智能控制、综合感知等新一代信息技术与港口运输业务深度融合，能够实现港口资源优化配置，满足多层次、敏捷化、高品质港口运输的要求，具有生产智能、管理智慧、服务柔性、保障有力等鲜明特征。智慧港口作为现代信息技术与现代

6、港口创新集成应用的结果，是港口转型升级、提质增效的必由之路。在实现传统港口转型升级、降本增效、提升港口运营效率、促进了贸易便利化，提升了客户服务体验等方面有着重要意义。2 .现状分析目前对于人工的依赖性特别大，主要存在：1 .随着港口业务的快速发展，与港口业务相关的系统越来越多，数据源越来越复杂，各业务系统之间存在标准不一、规范不强、数据链不畅通等问题，形成了大量的数据孤岛。2、港口部分信息化积累的海量数据是其较具价值的财富，如果不能有效利用和挖掘这些数据价值，那么持续的信息化投入就直接变成沉没成本，变成港口港口越来越重的包袱；3、如何进一步提升港口服务水平和服务效率，除了硬件建设投入，智慧港

7、口信息自动化建设也刻不容缓。4、人工管理，尚未实现智慧管理管理对象繁多，同时需要对各大办公区的安防、消防、设备维保、能源、环控等进行管理，大部分管理全靠人，对于信息传递无法及时共享。5、各自运维，缺少统一管理平台缺少统一的运营管理平台，事件被动响应，状态不可视、过程不可控。而且各个系统各自独立运维管理，发生突发事件时不能协同工作，资源不能及时、有效调配，导致突发事件被动响应，状态不可视、过程不可控，难以协调处理。基于此，国网江苏综合能源服务有限公司的智慧综合能源管理系统可以作为单独的大数据系统部署，打通数据孤岛，并链接港口已有的各项业务系统；也可以作为现有港口数据仓库、数据中心的上层应用，通过

8、运用其便捷搜索功能，提升数据分析、探索的效率，或者为特定场景训练专用的A1算法模型，改进现有业务。数据能力释放，整合规范后的数据，较大的提高了可用性。依赖于国网江苏综合能源服务有限公司的智慧综合能源管理系统创新的数据库搜索引擎技术，可一体感知港口各业务的数字化情况，并为日常计划、调度、能源管理、动环、安防、消防、港口照明、车辆管理、智慧物流等问题提供决策数据参考。3 .关键技术在智慧港口的应用3.1. 区块链技术a）描述区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区

9、块链技术奠定了坚实的“信任“基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。自治性去信任从技术上保证参与交易各方的互信，不需要拽立的第三方机构，没有“信任与否这件事基于吩商一致的规范和的议，使得对一人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用分布式分布式组网架构，任意节点间的权利和义务是对等的高度透明开源削，保证账丽商业规则可被审查匿名由于技术上解决了信任问题，因此交易双方没有必要了解对方，交易可以在匿名下进行b）区块链三个底层的技术数据关系加密化“区块”表达了区块链里面数据关系的最终呈现形式，一条记录,无论它是什么信息，最终它（或它的检索信息）都要被放置在一个区块中。而区块与区块

10、之间，是一个“链表”的数据关系，会编程的人都知道什么是链表，就是后一个数据中存在指向前一个数据的索引键。因此，区块链上的任何两个数据永远可以通过这些索引键最终连在一起，数据无法逃离这个逻辑。区块在保存一堆交易信息时，采用了merk1e树的方式进行保存,父节点是两个子节点的doub1ehash得到的结果，而merk1e算法确保了交易信息不能被篡改。数据不可篡改区块链上的数据是不可篡改的。但其实，数据是可以改的，只是说改了以后就你自己认，而且被修改数据所在区块之后的所有区块都会失效。区块链网络有一个同步逻辑，整个区块链网络总是保持所有节点使用最长的链，那么你修改完之后，联网同步后，修改的东西又会被

11、覆盖。这是不可篡改的一个方面。区块链通过加密校验，保证了数据存取需要经过严格的验证，而这些验证几乎又是不可伪造的，所以也很难篡改。加密并不代表不可篡改，但不可篡改是通过加密以及经济学原理搭配实现的。点对点网络让数据永不下线区块链的点对点网络。客户端和客户端直接通信，不经过某一台特定的服务器。简单说就是在这个点对点网络里面，所有人的电脑里保管着一模一样的一个数据结构（其实就是一个完整的“区块”“链”）,他们相互通过网络连接，进行同步，当客户端创建了新的区块，其他人就会把这个区块同步到自己保管的数据结构中。因此，无论这个网络上哪一个节点死掉，其他节点都还活着，新加入的小伙伴就可以从这些节点里同步数

12、据到自己的电脑。而这种加入点对点网络的设计，就叫“去中心化”，只要网络上还有一个节点活着，区块链的数据就不会消失。C）区块链核心技术区块区块是区块链的主要数据存储结构，一个区块包含区块头和区块体两个部分块高度：1005（区块在整条链中的序号）块哈希：0000000a5fc.区块头区块体上一个块的哈希：000000c5f66d.时间戳：1491124.（区块创建时间）难度：969499.2384Nonce:1955482844JMerk1eRoot:f193ccad86.区块结构示意图对于一个区块而言，它就是一个特殊的数据结构。它的区块头包含了一些固定信息：版本（客户端版本，每次升级客户端软件，

13、这个信息就会不一样），块高度（其实就是表示这是链中的第几个区块），块哈希（这个区块的hash值），上一个块的块哈希（这个字段是重点中的重点，是形成链表结构的关键），时间戳（区块创建时间），merk1eroot（区块体的merk1e根hash值）。除了这些字段，如果做一个自己的区块链，还可以添加一些其他信息到区块头中。区块体是保存具体内容的位置，在本系统的区块链中，区块体保存的是交易信息。在部分区块链实现中，一个区块还可以有区块尾，用来保存一些区块创建结束之后的信息，这些信息可能是区块头和区块体已经创建完以后，附加上去的，比如区块的长度、容量等信息。这就是一个区块。而一个区块头中的PreViOU

14、SHaSh字段，保存的是上一个区块的hash值，因此，通过这个区块就知道了上一个区块是哪个，上一个区块又能知道上上个区块，直到可以追溯回整个链条的第一个区块。这就是区块链。区块链结构示意图就像上图一样，后面一个区块总是指向前一个区块。一旦一个区块生成，并且后面有区块指向它，那它就不能被修改，因为一旦修改，所有的hash都需要重新计算。但是我们知道，hash算法的特点是，想要得到这个hash必须用原始内容进行一遍hash算法，所以，如果给的内容和原始内容不同，是得不到这个hash的，所以，中间某个区块链被修改而得到的hash,不可能被后面的区块指向，区块链就会断掉。断掉的区块链加入到网络中，要么

15、不被认可，别的节点不会把你当作合法节点，要么你要再同步一遍，从网络中重新复制最长的链到你的本机覆盖原来的链。AMerk1eTreeMerk1eTree是一种数据结构，区块链里面就是一棵二叉树，也就是每个父节点有两个子节点那种。区块头里面的Merk1eRoot是通过对区块体内的记录做Merk1e算法得到的。一个区块里面包含n个交易，我们把这些交易两两分组，每两个一组，得到n/2组，如果有单数，那么最后一个交易复制一份凑数。先对每个交易做hash提取，这样就得到来n个hash,然后对每组的hash做doub1ehash运算：parent11ash=sha256(sha256(hash1+hash2)也就是把这个组里的两个hash连起来，再计算得到一个新hash,这个新hash就算这两个hash的父