智慧市政主导智慧城市建设.09.ppt
智慧市政主导智慧城市建设,目录,1.项目概况,2.系统构架,3.现场数据监测,4.网络通讯系统,5.调控中心,6.软件系统,7.结语,项目概况,1,1.1 智慧城市简介1.2 项目背景1.3 建设蓝图1.4 建设规划与目标1.5 建设内容,1.1 智慧城市简介,智慧城市是数字城市的智能化，是数字城市功能的延伸、拓展和升华，通过物联网把数字城市与物理城市无缝连接起来，利用云计算技术对实时感知数据进行处理并提供智能化服务。,物联网云计算,物联网技术的应用终端在城市的各个领域得到广泛应用,1.1 智慧城市简介,感,联,智,1.2 项目背景国外智慧城市建设背景,国际背景：2008年以来，智慧地球理念即在世界范围内悄然兴起，许多发达国家积极开展智慧城市建设，将城市中的水、电、油、气、交通等公共服务资源信息通过互联网有机连接起来，智能化作出响应，更好地服务于市民学习、生活、工作、医疗等方面的需求，以及改善政府对交通的管理、环境的控制等等。在我国，一些地区在数字城市建设基础上，开始探索智慧城市的建设。可以说，建设智慧城市已经成为历史的必然趋势，成为信息领域的战略制高点。,1.2 项目背景国内智慧城市建设背景,国内背景：2013年1月29日，住房城乡建设部公布首批国家智慧城市试点名单。首批国家智慧城市试点共99个。开展“智慧城市”技术和标准试点，是科技部和国家标准委为促进我国智慧城市建设健康有序发展，推动我国自主创新成果在智慧城市中推广应用共同开展的一项示范性工作，旨在形成我国具有自主知识产权的智慧城市技术与标准体系和解决方案，为我国智慧城市建设提供科技支撑。,杭州将无线宽带全城免费开放，推出了包括无线政务直播、手机市民卡、二维码、公交定位、亮灯控制等在内的物联网应用。,广州建立智能消防系统，报警人只需拨打119，系统将立刻定位报警人当前位置，并调用位置所在区域监控摄像头，确定灾情地点和火势情况,无锡无锡于2009年11月4日成立无锡物联网产业研究院，建立“感知中国”中心。2012年由中国社科院信息化研究中心、中国电子学会等主办的中国智慧城市发展年会上，无锡在智慧基础设施、智慧应用、智慧产业、智慧治理、智慧保障能力等方面综合评估中，荣获全国智慧城市第一。,上海借助世博会之机，将全球“智慧城市”最新信息科技率先应用于世博园的安防、管理、服务、交通等各个环节，使世博园成为智慧城市“样板”,2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心，提出“感知中国”。2011年11月28日，工业和信息化部发布物联网“十二五”发展规划。规划要求开展面向基础设施和安全保障领域的应用示范，推动物联网在基础设施管理、运营维护方面的应用模式创新，提升基础设施的监测管理与安全保障能力，加强专业化公共服务平台建设。2013年1月29日，住房和城乡建设部公布了首批99个国家智慧城市试点名单，紧接着又在8月5日公布了第二批103个智慧城市试点名单，这标志着我国智慧城市发展即将进入大规模建设阶段。2013年7月12日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，会议要求加快实施“信息惠民”工程，建立公共信息服务平台，在有条件的城市开展智慧城市试点示范建设。2014年3月16日，国家正式颁布了国家新型城镇化规划（20142020年）。规划要求推进智慧城市建设、统筹城市发展各种资源；推动物联网、大数据新一代信息技术创新应用；推广智慧化信息应用和新型信息服务；促进城市规划管理信息化、基础设施智能化。2014年6月国务院办公厅发布关于加强城市地下管线建设管理的指导意见。目标2015年底前，完成城市地下管线普查，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划。2014年8月27日国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土资源部、住建部、交通部八部委印发关于促进智慧城市健康发展的指导意见，提出到2020年，建成一批特色鲜明的智慧城市。,1.2 项目背景国内智慧城市建设背景,1.3 建设蓝图,智慧城市建设整体蓝图,1.3 建设蓝图,智慧城市,智慧旅游,智慧市政,智慧教育,智慧医疗,智慧城管,智慧交通,智慧物流,智慧电网,智慧金融,智慧政务,智慧农业,智慧通信,智慧家居,市政基础设施是城市建设的基础，智慧市政同样也是智慧城市建设的基础。通过智慧市政建设，为智慧城市的各种应用提供服务平台、提供信息通信路径、提供基础信息数据，从城市规划设计、城市建设、城市运营管理、市政实施设备运行管理等全部生命过程，对城市公共资源进行全面的感知、监控和管理，提高资源利用率，同时对城市的运行进行导引、规范、治理、经营和服务，为广大市民提供优美的环境、优良的秩序、优质的服务、优化的管理。,1.4 建设规划与目标,1.5 温州市瓯江口新区市政物联网一期工程建设内容,本工程,调控中心,在规划中近期建设范围为灵昆岛、起步区、一期地块，结合瓯江口的建设现状和建设计划，我们把近期建设划分为市政物联网一期工程和续建工程来实施。最初我们把灵昆岛与起步区划分为市政物联网一期工程，一期地块15km 划分为市政物联网一期续建工程。但是由于灵昆岛规划和六路一河工程的调整，最终确定市政物联网一期工程的建设范围为起步区8.6km。,2,2,调控中心,网络通信系统,现场数据采集系统,1,2,3,照明,给水,3+N信息化建设,1,2,3个层次,N个系统应用,1.5 温州市瓯江口新区市政物联网一期工程建设内容,排水,气象,3,4,城管,交通,5,6,燃气,电力,7,8,通信,9,2.1 市政物联网整体构架2.2 软件系统架构,系统构架,2,2.1 市政物联网整体构架,照明,视频,排水,感知层,网络层,应用层,摄像机,传感器,传感器,传感器,现场集中控制单元,给水,调控中心,主干光纤环网,2.2 软件系统架构,为保证智慧城市的有效开展与实施，提出“N+1+N”智慧城市整体解决方案，包括“N综合应用”、“1综合数据中心服务平台”、“N行业运营”的建设框架，包括：N 代表政府宏观层面的综合应用系统，如城市建设综合管理与运营系统、城市建设综合监管、城市建设公用安全保障、城市建设应急指挥等。1 代表综合数据中心服务平台。N代表多个瓯江口管委会管理行业微观运营管理支撑系统，即各项子系统的建设，如路灯管理系统、供水运营与服务系统、排水运营与服务系统、视频监控系统等。,1,N,N,智慧城市信息综合服务平台,1 平台 智慧城市信息综合服务平台,1 枢纽 智慧城市信息综合数据中心,3.1 照明数据采集3.2 给水数据采集3.3 排水数据采集3.4 视频监控数据采集,现场数据监测,3,3 现场数据监测,专用光纤网络,摄像机,ZIGBEE集中采集单元,交换设备,压力,Zigbee网络,视频四芯光纤,路灯现场采集器,液位,流量,1,2,3,4,5,现场集中控制单元,集中采集单元用于接收现场Zigbee的信号，通过光纤上传到调控中心；现场采集单元用于采集路灯工作状态信息，控制路灯开关、调光，并向网关发送路灯的工作状态；同时还可以对道路的管线监测仪表（如压力、流量等）进行数据采集。,3 现场数据监测,光纤,视频电源线,视频光缆,路灯,检查井,物联网机房,电源线,信号线,现场采集器,压力,液位,流量,摄像机,ZIGBEE集中控制器,交换设备,Zigbee网络,3.1 照明数据采集,集中采集单元,光 纤,调控中心,通过Zigbee网络和有线网络达到对路灯的“面线点”的智能化控制。实现路灯状态采集，自动巡检，故障诊断等功能。,交换机,物联网供电示意图,3.1 照明数据采集,3.2 给水数据采集,给水监测点详图,本工程给水管网各检测点位处均设检测井，其中，干管流量检测需单独设流量计井，并满足流量计前后安装直管距离要求；地块接入管和消火栓接入管上的数传水表井（含压力检测点位）分别结合支管阀门井和消火栓阀门井一并设置，不单独设井；干管节点上的压力检测点位设置在节点附近的阀门井内，不单独设压力计井。,3.2 给水数据采集,3.3 排水数据采集,对于排水管网日常检测的主要数据是管段流量和井内液位，由于排水管道内污水流态均为重力流，因此，管道流量和液位均通过检测井内液位的方式采集数据，排水检测点位均设置在污水检查井内。,排水监测点详图,3.3 排水数据采集,3.4 视频监控数据采集,随着经济建设的高速发展及城市化进程的进一步加快，城市规模迅速扩大，随之而来的城市管理问题日益突出，例如城市交通管理、城市突发应急事件的处理、城市治安管理等。视频监控系统以其能够形象、真实地反映被监控对象的特点，成为现代城市管理、监测、控制的重要技术手段，作为公共服务平台的重要组成部分为城市的各种管理活动提供有力的技术和信息支持。,重要机房,3.4 视频监控数据采集,4.1 有线网络4.2 无线网络,网络通信系统,4,4.1 网络通信系统有线网络,根据以上原则本工程模拟采用OTN（光传送网，Optical Transport Network）+小型OLT（光线路终端，Optical Line Terminal）联合组网方案组网。,调控中心主用服务器1,调控中心备用服务器2,调控中心汇聚交换机,汇聚点1OTN-1,汇聚点2OTN-2,汇聚点3OTN-3,汇聚点4OTN-4,一级分光器,二级分光器,二级分光器,ONU设备,监控、信息采集设备等,ONU设备,监控、信息采集设备等,一级分光器,二级分光器,二级分光器,ONU设备,监控、信息采集设备等,ONU设备,监控、信息采集设备等,24芯光缆,24芯光缆,本工程共设置5个OLT局点，每个局点配置开关电源、电池、空调、门禁监控、OLT等主要设备。每个信息采集点配置ONU设备一台，ONU设备通过分光器上联最近局点的OLT设备，每台OLT设备采用2个GE上联汇聚交换机，汇聚交换机链接至服务器，满足本次业务接入。5个机房光缆采用环状结构，主干环采用24芯光缆，一级光缆采用12芯光缆，二级光缆采用4芯光缆。后期设备容量扩容后可采用OTN/PTN组网方式，即在每个OLT局点安装一台ONT/PTN,同时把OTN/PTN组成环状结构，每台OLT上联本局OTN/PTN设备，通过OTN/PTN设备上联至汇聚交换机完成本次业务接入,一期网络结构图,4.1 网络通信系统有线网络,4.1 网络通信系统有线网络,4.2 网络通信系统无线网络,Zigbee网络可以工作在三个不同的频段，工作时间长功耗低更适合长时间的室外工作环境，具有自组网功能网络拓扑结构多样可以覆盖大面积的新区，而且成本不高适合多数量节点的基本要求。依据瓯江口市政物联网所具有的特点和要求，可以看出zigbee网络类型更适合监测系统网络的构建。,Zigbee组网图,5.1 调控中心功能定位5.2 调控中心设计5.3 大屏幕显示系统5.4 智能化管理系统,调控中心,5,5.1 调控中心功能定位,调控中心配备有DLP组合显示系统、硬件服务器机组、监控操作平台等设施及多种系统应用软件。集指挥调度、远程监控、会议等多功能于一体的高标准调控中心。,5.2 调控中心设计,63 67寸DLP显示屏,5.3 大屏幕显示系统,本方案提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成：67”36 DLP显示单元拼接墙体 多屏处理器系统显示墙应用管理系统软件等矩阵、接口、线缆等外围设备本方案提供的大屏幕显示系统拼接墙由18套67”DLP一体化显示单元以3（行）6（列）的方式拼接而成。,DLP屏显示模式全屏显示，高分辨率应用【图a】功能分区显示模式【图b】视频信号显示【图c】计算机信号显示【图d】网络信号的显示【图e】各类信号混合显示【图f】,【图a】,【图b】,【图c】,【图d】,【图e】,【图f】,5.4 调控中心智能化管理系统,调控中心智能化管理系统运用最新的计算机技术，采用了实时多任务操作系统，多线程的编程技术，中间件技术、多媒体技术、基于目前国际流行的通用TCP/IP协议进行组网实现网络监控。能够将所有设备环境监控信息，包括视频、设备运行参数、报警信号等集成在同一的平台上，极其方便调控中心管理人员的操作管理维护，而且有权限的管理人员可以在任意网络上实现对调控中心的全面监控。根据本工程的具体情况，将监控主机设置在机房的机柜内，用户在调控中心或办公室操作，全部通过WEB方式来完成。监控平台的WEB技术是采用“零”安装技术，在用户网络内授权的用户，通过软件平台的权限认证后即可直接通过IE进行远程的浏览。,智能化管理系统组成,6.1 软件建设内容6.2 软件支撑技术6.3 三维模拟示意,软件系统,6,智慧城市综合服务平台,以照明、供水、排水、视频监控等专业信息为基础，实现市政公用专业信息及业务的综合集成与管理；为快速搭建开发功能完善的专业应用系统和综合应用系统提供丰富的服务资源。,数据服务功能服务服务管理运维管理安全管理,6.1 软件建设内容智慧城市综合服务平台,基础地理信息数据库,作为统一的空间定位框架和空间分析基础的地理信息数据，反映和描述了瓯江口测量控制点、水系、居民地及设施、交通、关系、境界与政区、地貌、植被与土质、地籍、地名等有关自然和社会要素的位置、形态和属性等信息。,电子地图,6.1 软件建设内容智慧城市综合服务平台,城市公共资源专题数据库,城市建设专题数据库是指智慧城市综合数据中心中的城市建设基础设施数据、城市建设在线监测数据和城市建设业务数据，是通过汇总整合各专业单位的专业数据以及接收综合监管、应急指挥等宏观数据的业务分析数据而建成的。,城市建设数据流转城市建设信息一体化管理城市建设信息动态更新,6.1 软件建设内容智慧城市综合服务平台,6.1 软件建设内容综合应用,地理信息系统,地下管线三维展示,监测预警,智慧城市综合监管推动实现城市综合监管四个转变：城市各个领域信息化从孤立零散转变为综合协同；监管方式从定期巡查转变为动态实时监控；管理环节从个别环节延伸至全生命周期业务流程；突发事件处理从事后被动处理转变为事前主动预警。,6.1 软件建设内容综合应用,智慧应急指挥,对于管网爆管、渍水内涝等各种城市建设应急事件，相关人员可通过大屏幕终端对应急事件进行监控预警、准备预案、辅助决策、监控执行、处后总结，实现对应急事件的智能化监管决策与应急指挥，力争在最短时间内解除或排除各种应急事件。,6.1 软件建设内容综合应用,智慧公众服务,智慧城市综合数据中心,城市建设服务综合服务平台,城市建设公用服务,6.1 软件建设内容行业运营管理,照明应用,路灯设备开关控制统一管理数据采集获取方式多样化工程管理合理化巡检、养护规范化路灯抢修精准化实现路灯设施防盗管理，充分保护企业资产与已建系统进行有效集成，实现城市照明业务信息共享与兄弟单位实现数据共享，保证施工安全准确掌握城市照明范围、普查城市照明盲区宏观掌握城市照明业务情况,给水应用,更多的数据采集获取方式实现领导移动式办公，有效提高管理效率对工程进行合理控制，有效控制建设成本实现水质实时监测，保证供水水质安全实现爆管点准确预测与精确定位，大大缩短停水时间实现供水设施防盗管理，充分保护企业资产实现远程抄表与区域计量与已建系统进行有效集成，实现供水调控中心业务信息共享与兄弟单位实现数据共享，保证施工安全准确掌握城市用水量需求宏观掌握供水业务情况建模分析（远期）,6.1 软件建设内容行业运营管理,给水应用,通过建立供水信息服务发布机制以及设置相应权限，为瓯江口新区城市建设其他兄弟单位提供城市供水管网基础空间数据、相关属性数据等信息的一站式在线服务，确保兄弟单位能够在施工过程中准确查看施工地点供水管网的空间分布状态，从而进行安全施工，尽量减少错挖、误挖等造成的停水事件，为城市提供良好的供水服务与环境。,6.1 软件建设内容行业运营管理,通过对水力模型系统的应用，在GIS地图上展示给水管网水力学模型的分析计算结果，动态模拟管网运行状况，分析出给水区域用水趋势，预测未来24小时区域用水量，对水厂和泵站科学化调度管理。,智慧给水,6.1 软件建设内容行业运营管理,排水应用,建立完整准确的排水数据库，为排水管理部门的日常管理、设计施工、内涝监测、内涝预警、管网养护等业务提供多层次信息综合服务。,6.1 软件建设内容行业运营管理,视频监控,视频操作：主要包括实时浏览、抓拍抓录、画面轮巡、分组轮巡、即时回放、云台控制、电子放大、3D追踪、码流切换、手机监控、录像回放、分段回放、事件回放、标签回放、录像锁定、断点续传等应用。电视墙管控：主要包括图像上墙、回放上墙、报警联动上墙、常规轮巡、计划轮巡、预案轮巡、大屏拼接、开窗漫游等应用。网络对讲：主要包括设备对讲、用户对讲、语音对讲、文字消息、设备广播等应用。系统运管：主要包括设备监控、解码资源监控、服务器监控、卡口监控、资源信息搜索、异常信息查看、报警设置、报警联动、报警处理等应用。,6.1 软件建设内容行业运营管理,视频监控,即时回放,3D追踪,分段回放,移动监控,设备状态监控,6.1 软件建设内容行业运营管理,6.1 软件建设内容功能模块,智慧城市信息综合服务平台,6.2 软件支撑技术,结语,7,智慧城市,2013年1月29日，住建部公布了首批99个国家智慧城市试点名单，从此拉开了国家智慧城市建设的序幕。智慧城市建设目前国家还未形成统一的标准和规范，但其主要内容涵盖了智慧市政、智慧交通、智慧医疗、智慧旅游、智慧楼宇多行业的智慧应用。每个试点城市都在规划适合自己的顶层设计，结合我国智慧城市目前的建设状况与国家政策导向，把智慧市政的建设作为智慧城市建设的突破口与载体，这符合智慧城市建设的发展方向。国务院办公厅于2014年6月颁布的关于加强城市地下管线建设管理的指导意见明确规定，在2015年底完成城市地下综合管线勘察工作并建立综合管理信息系统。这项工作的内容是智慧市政的组成部分，也是智慧市政要实现的内容。智慧市政的统筹建设可以直接避免后期实施带来的重复开挖投资浪费，避免各行业管理部门的各自为政、重复投资建设。智慧市政公共服务平台实施以后通过一定时期数据的收集和积累，建立城市地下综合管线及市政基础设施的三维仿真系统，为各行业管理部门后期维护提供准确的资料信息，避免乱挖、错挖带来的经济损失。总之，智慧市政的建设是智慧城市建设的重要组成部分，智慧市政的建设将有利于提高城市综合承载能力，为城市市政基础设施的运行提供可靠保障，与国家智慧城市建设的方向是一致的。,
