PDF《一、项目名称》

一、项目名称 支持海量用电信息采集的电力智能主站与大数据处理平台

二、申报奖种 山东省科技进步奖

三、申报单位 山大地纬软件股份有限公司,山东大学,国网山东省电力公司

四、推荐单位意见 我单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合山东 省科学技术奖励委员会办公室的填写要求.

按照要求,项目完成单位已对该项目的拟推荐情况进行了公示,公示期间无异议. 该项目对超大规模终端实时通信及解析、海量数据混合存储机制、云计算任务调度优化、违约 窃电概率分析模型、智能用电服务组合、能效评估模型等技术进行了创新性研究,基于研究成果研 发了支持海量用电信息采集的电力智能主站与大数据处理平台,实现支撑数千万用户用电信息采集、 处理和实时监控,为供电企业、电力用户、政府等提供内容丰富、高附加值、具备互动性、个性化 的智能用电公共服务,为电力等传统产业服务转型升级起到示范作用. 该项目已获授权发明专利

4 项,软件著作权

6 项,发表论文

20 余篇.成果已在国网山东省电 力公司各地市公司、国网重庆市电力公司、国网陕西省电力公司等供电企业以及国网山东节能服务 有限公司等节能公司投入使用,实现销售额

2 亿余元,有效的提升了供电企业等的管理效能及服务 水平,推广应用前景广阔. 对照山东省科学技术奖授奖条件,推荐该项目申报

2017 年度山东省科学技术进步奖一等奖. 推荐单位:济南市科技局

五、项目简介

1、本项目所属科学领域:软件工程.

2、项目背景: 随着我国社会经济的迅猛发展,社会生产、生活活动对于电能的需求越来越大,为更好地满足 社会各行各业的用电需求,更加科学有效地服务经济建设和人们日常生活,在智能用电环节,电力 企业致力于推进技术和管理创新,提高服务水平和工作效率.用电信息采集系统智能主站就是国家 电网公司为更好地掌握用电客户的电力使用情况,以因地制宜地开展各项工作而做出的重要措施. 我国于

2010 年启动用电信息采集系统智能主站建设,截至

2014 年11 月,各地供电公司均已构建完 成采集系统智能主站,覆盖全国 2.52 亿用户,标志着我国智能电网建设已达先进水平. 随着国网公司 全覆盖、全采集 建设目标的逐步实现,以及加快用电采集系统深化应用的要求, 对采集系统智能主站数据实时性、完整性、准确性提出了更高的要求,现有采集系统智能主站难以 满足海量终端的并行接入、海量高并发数据实时感知、海量数据存储和大规模数据处理等需求.同时,云计算、大数据应用等为智能用电领域提供了发展思路,如何实现对智能用电数据价值的深度 挖掘,提升智能用电增值服务深度及广度,更好地为电力用户服务,已成为电力企业服务转型的研 究重点.

3、主要内容: 山大地纬软件股份有限公司联合山东大学、国网山东省电力公司立足我国智能用电领域的现有 基础与实际需求,开展了模块化、专业化、具备可水平扩展能力的支持海量用电信息采集的电力智 能主站与大数据处理平台的研究.重点提供大规模并发电能采集终端接入通信、电能信息采集及监 控、海量电能信息存储及管理、采集信息实时处理等基础支撑功能,并通过深入挖掘智能用电信息 中所蕴含的价值,构建各类智能用电的增值服务,包括反窃电分析预警、供电质量评价、能效分析、 互动化服务等高级应用功能. (1)基于电力私有云与 MPP、内存库的混合存储机制 本项目采用 HDFS 分布式文件存储、 基于列存储的 MPP 数据库与实时内存库混合存储的方式设 计存储架构,并研究提升数据存储及备份性能,实现存储容量的高扩展性,确保数据高效的交互能 力,提高平台的海量信息存储效率. (2)基于 SLA 的大规模、高实时用电信息云计算任务最优调度机制 本项目采用 Hadoop 技术构建云计算分析系统,在此基础上研究基于 SLA 的MapReduce 调度机 制,使平台能够动态适应集群和作业状态变化,保证资源合理优化分配,实现平台数据分析性能有 效提升,保护智能用电服务提供商利益. (3)基于大数据分析技术的违约窃电概率分析模型 本项目采用多种大数据分析技术构建违约窃电概率分析模型,筛查出疑似窃电用户及其窃电嫌 疑,并根据现场检查结果实现闭环管理和自学习,实现对窃电嫌疑用户的概率推测和预警,精准识 别重大窃电嫌疑户,提供一种强有力的反窃电监控预警手段. (4)基于智能用电互动业务驱动的服务生成技术 本项目采用基于智能用电互动业务驱动的服务生成技术,根据用户提出的服务请求对多个信息 化系统对外提供的服务进行筛选、组合,实现智能用电服务之间的无缝集成,从而产生更加复杂的 增值功能以满足交互业务需求. (5)基于递阶综合评价方法的能效评估模型 本项目设计了一个基于递阶综合评价方法的能效评估模型,将专家经验和客观数据有机结合, 基于指标体系得出能效评估综合评价结果,不仅可以反映用户的综合能效,而且可就某一侧面的能 效水平进行分析,从而发现能效薄弱环节,有针对性地制定出节能方案. (6)基于嵌入式中间件的统一通信机制 本项目研发了兼容多种接口的嵌入式通信中间件,并在此基础上基于嵌入式代理获取实时运行 状态以实现对数据采集过程的实时监控,可有效提高开发效率,同时还保证了平台的高伸缩性、稳 定性,也便于平台升级以及维护.

4、经济与社会效益和对科技进步的作用: 本项目通过创新性技术研究,成功研发了支持海量用电信息采集的电力智能主站与大数据处理 平台,研制成功以来公司直接销售收入达两亿余元.平台的应用增强了对多类型采集终端的并发接 入和实时解析能力,提升了海量数据的存储和查询性能,大幅度提高智能用电大数据处理效率,为 深化应用服务提供良好支撑的同时,降低了企业用电信息采集、存储、处理等业务的软硬件投入及 人工成本,有效降低企业运营成本.基于对采集数据价值的挖掘,将服务领域拓展到供电企业、电 力用户、政府等,提供内容丰富、高附加值、具备互动性、个性化的智能用电公共服务,可面向供 电企业提供数据存储及防窃电分析等服务,面向企业用户提供用能自主申报和能效诊断服务等服务, 面向个人用户提供实时电费查询以及各类增值服务,面向第三方公司提供大数据分析服务,面向政 府提供分时电价、阶梯电价分析等服务,促进了面向客户的服务水平的快速提升,提高了电能利用 率,促进了节能减排,有效推动了居民生活质量的提高、和谐社会的构建,并为电力等传统产业服 务转型升级起到示范作用. 基于本项目的研究成果授权了发明专利

4 项,包括 支持海量采集终端的分布式内存实时存储装 置及方法 一种基于资源重用的 MapReduce 短作业优化系统及方法 离散流处理模型下批次间隔大 小的动态设置系统及方法 一种支持实时运行状态获取的嵌入式代理监控装置及方法 .完成了科技 成果登记,获得了

6 项软件著作权,发表论文

20 余篇,培养硕士

30 余人、博士

4 人.

六、客观评价 根据《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》有关规定,山东省发展改革委于

2015 年4月3日在济南主持召开了山大地纬软件股份有限公司承担的 支持 IPv6/IPv4 的电力智能主站设备及应用 平台研发及产业化 项目验收会.验收委员会听取了项目工作总结、技术总结、财务决算等报告,审 查了相关资料,观看了产品演示.经质询讨论,形成以下验收意见:

一、项目验收材料齐全、完整、规范,符合验收要求.

二、项目购置了主要研发设备 38(台)套,建设了支持 IPv6/IPv4 的电力智能主站设备及应用 平台的研发、测试和产业化配套环境,形成了具有自主知识产权的电力智能主站设备及应用平台的 产业化生产能力.

三、项目采用 IPv6/IPv4 双协议栈技术研制了电力智能主站设备,采用云计算、负载均衡技术构 建了智能用电应用平台,研发的电力智能主站设备作为电能信息收集和控制转发的枢纽,能够高并 发、大容量接入多种类型的智能终端及智能电能表,有效地解决了海量电能数据的存储、处理及分 析利用等问题.取得软件著作权

2 项,申请并受理发明专利

4 项.

四、项目产品已在国网山东省电力公司及国网重庆市电力公司推广应用,智能主站设备累计销 售45 台,智能用电应用平台累计销售

27 套,取得了良好的经济效益和社会效益.

五、项目实际完成总投资 1785.77 万元,经青岛振青会计师事务所有限公司济南分所审计,专 项资金使用合理. 综上所述,验收委员会认为:项目完成了任务书规定的任务目标,同意通过验收.

七、推广应用情况 项目研发的支持海量用电信息采集的电力智能主站与大数据处理平台,包括电力智能主站、智 能用电大数据存储系统、云计算分析系统、智能用电大数据应用系统四个子系统.项目成果已在国 网山东省电力公司各地市公司、国网重庆市电力公司、国网陕西省电力公司等供电企业以及国网山 东节能服务有限公司等节能公司投入应用,运营模式包括平台整体部署以及各子系统模块化部署等 方式,实现销售收入达两亿余元.平台运行情况良好,各项功能指标正常.平台的应用可为供电企 业及节能服务公司构建了一个信息高度共享、运转通畅、科学规范高效的实时数据采集、存储、分析、应用平台,为智能用电 全覆盖、全采集 建设目标的实现提供基础支撑,为多种增值服务的 挖掘提供技术支撑,面向电力服务客户提供个性化的优质服务,促进了供电企业及节能服务公司服 务水平的快速提升,加快了资金的回拢,降低了业务开展的人工成本,极大促进了增售、节能创利. 目前,针对智能用电的建设需求,全国的智能用电领域,传统的信息采集与处理系统大多都处于更 新换代时期,本项目产品市场潜力巨大.

八、主要知识产权证明目录 序号知识产权名称 知识产权类 别 发明人 知识产权人 知识产权号 取得日期 国(区)别 发明专利 有效状态 证明材 料1支持海量采集终端的 分布式内存实时存储 装置及方法 ........