電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺分析與設(shè)計研究

張瑋亞，劉少君，張精寧

（1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司，江蘇南京 210019；2.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 102206）

0 引言

2017年6月國家電網(wǎng)公司成功獲批國家級“雙創(chuàng)”示范基地[1]。電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)將雙創(chuàng)工作與電力物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，能夠匯聚內(nèi)外部創(chuàng)新資源[2]，激發(fā)內(nèi)外部創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。深入開展電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的研究，可以為電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)的建設(shè)管理以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作提供平臺支撐。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和協(xié)同創(chuàng)新平臺建設(shè)方面，相關(guān)的研究主要有產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺的設(shè)計與完善[3-4]、創(chuàng)新服務(wù)平臺資源匯集機(jī)制研究[5]、創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化平臺設(shè)計[6]、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化平臺建設(shè)[7]以及高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理及服務(wù)平臺研究[8-10]等；在各類園區(qū)平臺建設(shè)方面，有關(guān)學(xué)者對融合云計算與物聯(lián)網(wǎng)的物流園區(qū)綜合信息服務(wù)平臺[11]、園區(qū)信息共享與云服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)[12]等也進(jìn)行了研究。但目前還沒有學(xué)者對電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺進(jìn)行研究。因此，本文提出電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺建設(shè)方案來指導(dǎo)平臺的建設(shè)與實施。

1 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺建設(shè)目標(biāo)及創(chuàng)新點

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的建設(shè)目標(biāo)旨在為電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)的運(yùn)營管理、建設(shè)成效和風(fēng)險評估以及創(chuàng)新成果的利益分配提供平臺支撐，使其成為園區(qū)對內(nèi)對外發(fā)布資源信息并提供多種功能和服務(wù)的窗口。通過提出電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的建設(shè)方案，包括平臺的需求分析、總體架構(gòu)設(shè)計以及功能模塊設(shè)計等，為電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。

通過對相關(guān)文獻(xiàn)的分析，目前相關(guān)學(xué)者所設(shè)計的協(xié)同創(chuàng)新平臺大多是基礎(chǔ)功能的設(shè)計，主要包括基本信息管理、園區(qū)的運(yùn)營管理、項目管理、信息與資源的發(fā)布和共享以及成果轉(zhuǎn)化等。而電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的創(chuàng)新點在于，在以上功能的基礎(chǔ)上增加了電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊和創(chuàng)新工作云端管理功能模塊，并將“大物云移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)以及各類評估方法與利益分配模型等融入平臺設(shè)計，提升平臺的信息化水平和創(chuàng)新資源整合管理能力，增強(qiáng)評估和管理的科學(xué)性和有效性。

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的建設(shè)對于促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展具有支撐作用。協(xié)同創(chuàng)新平臺可以整合雙創(chuàng)園區(qū)內(nèi)國網(wǎng)公司、電力企業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、高校與科研院所等創(chuàng)新主體，提供交流溝通、資源共享、成果轉(zhuǎn)化流動等功能，打通雙創(chuàng)協(xié)同創(chuàng)新內(nèi)外部數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)流程，加速電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“研發(fā)—孵化—轉(zhuǎn)化—產(chǎn)業(yè)化”過程，同時保障利益分配的客觀公平、精確可溯，協(xié)同創(chuàng)新平臺還對電力物聯(lián)網(wǎng)項目進(jìn)行全面的風(fēng)險評估和成效評估，為電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的低風(fēng)險和高效益提供支撐。

2 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺需求分析

圍繞電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合平臺系統(tǒng)管理和平臺安全管理體系等相關(guān)內(nèi)容，從數(shù)據(jù)采集層、模型組合層、功能應(yīng)用層等3個層次開展電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的需求分析工作。

a）數(shù)據(jù)采集層。數(shù)據(jù)采集層包括多源異構(gòu)數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)集成方式設(shè)定、數(shù)據(jù)存儲方式確定等，其主要功能是為電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)集成方式可以設(shè)定傳統(tǒng)的手工錄入數(shù)據(jù)，也可以借助物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的自動采集，提高數(shù)據(jù)采集和處理效率，提升平臺的智能化處理水平。

b）模型組合層。模型組合層是針對電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效評估模型、建設(shè)風(fēng)險評估模型、協(xié)同創(chuàng)新成果利益分配模型等構(gòu)建綜合模型庫，為功能應(yīng)用層的實現(xiàn)提供應(yīng)用模型支撐，與數(shù)據(jù)采集層的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合，從數(shù)據(jù)和模型兩個方面為實現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效評估、建設(shè)風(fēng)險評估、協(xié)同創(chuàng)新成果利益分配提供數(shù)據(jù)驅(qū)動和模型驅(qū)動。

c）功能應(yīng)用層。功能應(yīng)用層主要包括園區(qū)運(yùn)營管理、建設(shè)成效及風(fēng)險評估、創(chuàng)新工作云端管理等3個主要功能模塊。

d）系統(tǒng)管理。電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的系統(tǒng)管理主要考慮菜單管理、用戶管理、部門人員管理、使用權(quán)限管理、系統(tǒng)設(shè)置和審計管理等方面。

e）平臺安全管理體系。電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的平臺安全管理體系主要通過對用戶、資源、數(shù)據(jù)等的控制和管理實現(xiàn)對園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的安全管理和保障。

3 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺設(shè)計

3.1 總體架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的需求分析，將平臺總體架構(gòu)劃分為5個功能層次：數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層、網(wǎng)絡(luò)層、模型方法層、評估及分析層、決策支持及可視化分析，同時設(shè)計安全保障管理體系和相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。

a）數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層提供電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺所需的數(shù)據(jù)集成和存儲，涉及電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、園區(qū)運(yùn)營數(shù)據(jù)和用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集等，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一存儲管理。

b）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)共享傳輸，傳輸協(xié)議中各層都為上一層提供業(yè)務(wù)功能[13]。

c）模型方法層。模型方法層包括評估方法與模型、評估指標(biāo)體系兩方面。評估方法與模型包括云模型、層次分析法、熵權(quán)法、博弈論、粗糙集等模型；評估指標(biāo)體系主要包括電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效指標(biāo)和風(fēng)險指標(biāo)兩個方面。

d）評估及分析層。評估及分析層包括園區(qū)運(yùn)營管理、園區(qū)建設(shè)成效評估、園區(qū)建設(shè)風(fēng)險評估和園區(qū)創(chuàng)新工作云端管理等方面的具體分析和應(yīng)用。

e）決策支持及可視化分析。決策支持及可視化分析包括對評估結(jié)果的多維度對比（縱向?qū)Ρ群蜋M向?qū)Ρ鹊龋②厔莘治觥⒔M合圖表分析等。

3.2 功能模塊設(shè)計

本文設(shè)計的電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺以系統(tǒng)管理功能模塊為基礎(chǔ)支撐，設(shè)計了雙創(chuàng)園區(qū)平臺數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)營管理功能模塊、建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊以及創(chuàng)新工作云端管理模塊，具體功能模塊設(shè)計如下。

3.2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)自動采集、手工錄入采集和外部數(shù)據(jù)接入等功能，此外對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括數(shù)據(jù)校驗管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)檢索等。數(shù)據(jù)自動采集功能通過各種現(xiàn)代信息技術(shù)，將目標(biāo)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)自動抽取至數(shù)據(jù)中心；手工錄入采集是以B/S模式手工輸入數(shù)據(jù)。外部數(shù)據(jù)接入是在保障信息安全的前提下，園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺與園區(qū)外部的各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺對接，獲取外部數(shù)據(jù)，打破數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通和數(shù)據(jù)資源共享。

3.2.2 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)運(yùn)營管理功能模塊設(shè)計

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)運(yùn)營管理功能模塊包括內(nèi)外部政策發(fā)布、成員信息管理、項目信息管理、園區(qū)日常維護(hù)等功能，具體設(shè)計如圖1所示。

圖1 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)運(yùn)營管理功能模塊設(shè)計

3.2.3 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊設(shè)計

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊首先是進(jìn)行電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)成果數(shù)據(jù)采集管理以及指標(biāo)體系更新管理；其次，基于成果數(shù)據(jù)采集、評估指標(biāo)體系建立和更新，實現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)的成效評估以及風(fēng)險評估；最后，進(jìn)行電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)評估結(jié)果的可視化展示。電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊的具體設(shè)計如圖2所示。

圖2 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊設(shè)計

3.2.4 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)創(chuàng)新工作云端管理功能模塊設(shè)計

電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)創(chuàng)新工作云端管理功能模塊包括電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)創(chuàng)新資源整合管理、電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)成果共享、創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化與追蹤、創(chuàng)新收益分配等功能，具體功能模塊設(shè)計如圖3所示。在對創(chuàng)新資源整合管理的基礎(chǔ)上，將電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)資源、成果等信息上傳至云端，實現(xiàn)創(chuàng)新成果共享，基于云端數(shù)據(jù)中心構(gòu)建統(tǒng)一的平臺，為用戶提供創(chuàng)新成果資源的統(tǒng)一調(diào)度和按需分配。通過RFID、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化過程中的數(shù)據(jù)信息采集以及追蹤溯源，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至云端管理平臺，進(jìn)行可視化展示。同時基于云端平臺的相關(guān)信息，對創(chuàng)新成果的貢獻(xiàn)主體進(jìn)行識別和確定，使用多種支付方式對創(chuàng)新成果利益進(jìn)行安全、高效、智能化、精準(zhǔn)化、便捷化分配。

圖3 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)創(chuàng)新工作云端管理功能模塊設(shè)計

4 電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺應(yīng)用展望

為了電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺更深入的應(yīng)用，保障園區(qū)雙創(chuàng)工作有序且高質(zhì)量進(jìn)行，還應(yīng)該在新技術(shù)應(yīng)用、多層次用戶體系建設(shè)、面向移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域以及安全防范等方面開展更多工作。

a）在新技術(shù)方面，應(yīng)充分運(yùn)用電力物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、新一代人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算和5G等技術(shù)，為電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺提供更廣泛和精細(xì)化的數(shù)據(jù)來源，實現(xiàn)對海量、多維度、高度復(fù)雜數(shù)據(jù)的有效分析及處理，提升其應(yīng)用水平。

b）在用戶體系建設(shè)方面，建立多層次、多領(lǐng)域的用戶應(yīng)用體系，拓展電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺應(yīng)用模式。平臺用戶既應(yīng)該涵蓋基層一線人員，也應(yīng)該面向中、高層管理人員，為不同層次人員建立不同的應(yīng)用權(quán)限，提供不同的、多類型的與電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)。平臺既要涵蓋面向電網(wǎng)公司的實際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的業(yè)務(wù)應(yīng)用，也應(yīng)該涵蓋科學(xué)研究、項目虛擬仿真等多種目的導(dǎo)向的應(yīng)用。

c）電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的設(shè)計不能僅限于主流的B/S模式，應(yīng)開展電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺App、微信小程序接口等應(yīng)用模式設(shè)計，進(jìn)一步豐富平臺的應(yīng)用范圍。

d）在安全防范方面，平臺要面對外部惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊、內(nèi)部用戶操作安全等問題，因此要從多方面建立全面完整的平臺應(yīng)用安全體系。在內(nèi)部用戶操作安全方面強(qiáng)化和優(yōu)化訪問權(quán)限控制機(jī)制，以保證用戶專注于各自業(yè)務(wù)相關(guān)功能。在外部網(wǎng)絡(luò)安全方面，除目前已運(yùn)用的安全技術(shù)和保障機(jī)制外，還應(yīng)該從技術(shù)、管理、環(huán)境等方面創(chuàng)建安全體系。

5 結(jié)束語

本文首先從軟件系統(tǒng)角度對電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺進(jìn)行需求分析與設(shè)計研究，設(shè)計了電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)數(shù)據(jù)采集模塊、園區(qū)運(yùn)營管理功能模塊、建設(shè)成效及風(fēng)險評估模塊以及創(chuàng)新工作云端管理功能模塊。協(xié)同創(chuàng)新平臺以雙創(chuàng)資源和數(shù)據(jù)的采集和共享為基礎(chǔ)，融合了現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)和科學(xué)的方法與模型，以期增強(qiáng)電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)管理的信息化與科學(xué)化水平，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)效率。其次從新技術(shù)應(yīng)用、多層次用戶體系建設(shè)、面向移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域以及安全防范4個方面展望了電力物聯(lián)網(wǎng)雙創(chuàng)園區(qū)協(xié)同創(chuàng)新平臺的開發(fā)和應(yīng)用，在后續(xù)的研究中，對平臺建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的具體細(xì)化和應(yīng)用還需進(jìn)一步探討。