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能源管理系统（EMS），作为城轨生产业务中“八大专业”之一的的供电专业的一个子系统。
随着地铁线网化的开通及运行，针对中心及车站，能源管理系统正面临一系列问题，主要表现在以下几个方面：
n 数据采集方式落后：缺乏智能化数据采集工具，能耗设备多样，人工数据采集不仅工程量大易出错，也不利于数据的归档和检索；
n 能源安全难保障：无法实时反馈异常情况，故障点位难追踪，安全隐患大；
n 数据报表分析难：人工记录能源数据、纸质数据报表缺乏直观的数据可视化展示；
n 能源管理方式粗放：缺少科学、系统的能源管理手段，设备部署、能耗管理、产能计划无法合理实施，造成一定程度资源浪费。
江苏斯菲尔电气股份有限公司作为数字化智能配电解决方案供应商，致力于为智能电网用户端提供电力监控、电能质量治理、电气安全等系统性解决方案，专注于各类综合运维及能源管理平台的研发与服务。在城轨行业提供用能进行全方位监管分析方案，通过层层数据钻取和数据挖掘，提供能耗流向、定位能耗异常，为运营部门实施节能改造、优化能源管理、实施能效考核等能源监管工作提供科学依据和数据保障。
在南京地铁宁句线城轨云，斯菲尔电气承担了能源管理系统的业务需求，与新华三城轨云微服务架构深度融合，为智能电表高并发接入、资源弹性伸缩、应用系统各组件的快速版本迭代提供了全套的微服务架构支撑，并以标准化数据接口格式与NCC、综合监控等系统形成基础数据资源共享机制，数据互通、资源共享。
系统总体架构遵循“云、管、边、端”整体思路，基于云平台，构建“全面感知、智能物联、数据互通”的城市轨道交通能效数据分析系统，通过智能网关、终端设备云端接入，实现能耗数据实时采集和综合分析，准确掌握地铁线网能源消耗实际情况。具体如下图所示：
能源管理系统分为源端车站数据采集层、中心数据消费处理层、业务逻辑处理层、前端业务展示层和数据持久层。业务采用Golang、Java多种语言开发，业务架构已改造为微服务，业务打包已完成采用容器化，需要大量依赖K8s能力特性，采用Service Mesh做服务治理。
H3C PaaS为能源管理系统提供的PaaS组件如下表：
H3C PaaS提供的组件 | 组件说明 | 提供能力说明 |
数据库 | PostgreSQL | 主从高可用集群 |
Redis | 双副本集群 | |
中间件 | 日志服务 | 双副本ES集群 |
Kafka | 多副本集群 | |
PaaS企业应用 | 应用生命周期管理 | 应用部署、停止、重启、删除 应用服务发布、弹性伸缩、升级/回滚、应用监控、查看应用日志 |
Helm部署 | 通过Helm包实现多个微服务的快速部署，应用部署和发布所有时间相应缩短到5分钟内 | |
服务治理 | 实现前端业务系统的灰度版本发布，提供业务版本的多版本同时运行和不停机迭代 | |
容器云 | 独享KaaS云容器引擎 | 裸金属集群 |
云网对接SDN网络 | 容器可直接访问同VPC的PG和Redis，网络性能吞吐量提升20%、网络访问延迟下降15% | |
块存储动态供应 | 通过RBD块存储实现动态PV卷的创建 | |
容器镜像仓库 | 通过私有镜像仓库管理业务容器镜像 | |
LB Service | 针对需外部暴露的业务，基于LB插件实现Pod直通，实现容器应用的负载均衡和高可用发布 |
基于H3C PaaS云平台实现能源管理系统的生命周期管理，结合Iot智能物联、容器化和微服务化改造等技术，为业务系统带来如下价值：
1、3节点K8s集群部署30+的容器应用，并预留弹性扩容的空间，提升计算资源利用率至少20%；
2、基于企业应用对容器化的微服务应用进行生命周期管理，包括LoadBalancer服务暴露、自动化部署，滚动升级，业务不中断；
3、业务应用不再需要关心开源中间件底层实现技术，创建、扩容、管理和运维交给PaaS平台，业务重心转向功能迭代演进和数字化转型。
整体方案立足城轨行业能源管理数字化、智能化的建设需求，解决传统业务系统模式下的运维难、数据离散、安全保障差等问题，通过对能源监控仪表的云上互联，实现线路、主所、站点全方位、多维度能耗数据、运行数据的实时感知，帮助地铁各级能源管理人员掌握各用能环节的运行状态和用能趋势，精准掌握各环节能源消耗变化情况，客观评价能效水平。
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