智慧城市管理服务系统

智慧城市管理服务系统

智慧城市管理服务系统 篇1

一、系统建设背景及意义

“十二五”以来各地政府纷纷加大智慧城市建设的政策引导和资金支持力度，网络基础设施建设和信息管理应用取得了长足的发展，在日常业务管理、为公众提供服务等方面发挥了较重要的作用。

但是，街道信息化的发展对辖区信息化的网络基础设施建设、信息资源数据库建设和共享、城市管理与运行相关系统功能提升等都提出了新的要求，迫切需要解决如下问题：区域“感知”节点远远不够，无法满足精细化管理需要;街道各部门业务系统呈信息孤岛态势，跨部门协同能力较弱;管理海量数据处理和分析能力不足，无法满足城市管理综合监控和智能化决策的需要等。因此，需要通过新的视角、新的思路、新的技术手段和更加全面系统的方法来加以解决和实现。

根据2015年长沙市“城市管理示范街道”创建工作对街道城管智慧平台开发建设要求，我街道拟建设“智慧城市管理系统”，一个信息整合平台及协同服务平台。该系统面向城市管理者，从城市综合管理角度出发，将原有和新建的各类业务系统依据统一的标准进行接入，实现城市运营管理信息资源的全面整合与共享、业务应用的智能协同，并依托于城市信息资源数据库，为城市管理者提供智能决策支持。

通过智慧城市管理系统的建设，城市管理者能够及时全面了解街道辖区各个管理环节的关键指标;以智能分析预测等手段，提高管理、应急和服务的响应速度;逐步实现被动式管理向主动式响应的转型;并以高效率的跨部门智能协同提升管理和服务的水平,从而不断向“智慧化”管理的目标迈进。

二、系统架构

智慧城市管理系统由业务应用、应用展现、应用支撑和应用集成四部分组成，分别描述如下：

(1)业务应用层

业务应用层包含系统为使用者提供的业务应用功能模块，包括：

城市运行信息综合展现：面向区政府及部门、街道的主要领导，通过移动终端、电视墙大屏幕及PC桌面等各种终端，展现城市建设与管理，并将展现经济财税、社会发展、社会稳定、热点事件等领域的关键信息一并纳入进来。

城市运营管理智能协同：实现视频监控、部分传感终端与业务系统的智能协同，达到城市运行管理事件从发现告警到协同业务系统完成处理的全过程管理与控制。智能协同的关键是以全新的角度看待城市运营管理，把之前分散的涉及城市运营管理的各领域，如人、交通、综治、计生、环保、城管等，综合起来考虑，并发现这些领域之间的关系，将城市中的物理设施、信息资源、社会资源等连接起来，形成“事件驱动、规则判断、联动处理、流程监管”的智能协同体系。

城市运营管理智能决策：基于对城市运行历史数据的全面整合，建立城市运营管理分析决策模型，分析、挖掘城市运营管理领域的内在规律、发展趋势和问题，为城市运营管理决策提供支持。

(2)应用展现层

应用展现层包含面向不同使用者和不同操作终端的个性化展现与交互能力。

从使用者视图来看，包括：门店管理、公众信息互动平台、数字化信息管理，以后将计生、综治等内容一并纳入在内，在公众信息平台整合展现领导和群众关注的信息，在门店管理系统整合城市运营管理智能协同功能，并集成相关业务应用的界面，为工作人员提供协同工作的环境。

应用管理门户：整合应用支撑和应用集成相关的功能，为业务和系统管理人员提供管理、维护的操作门户。从终端视图来看，包括：

移动终端视图：相比较传统的PC桌面，移动终端有着显著的特性，屏幕较小、携带方便、触摸屏幕、手势操作等，基于移动终端的交互特性，针对适合在移动终端上使用的功能，设计符合移动终端操作习惯的交互界面，提供城市运营管理中心移动客户端应用门户。

大屏幕：大屏幕是智慧城市重要展示手段，在日常监控、参观接待中作为直观的信息展示墙使用。系统提供符合大屏幕操作习惯的交互界面，根据大屏幕的展现和使用特点，综合展示街道工作中上级关心的经济财税、城市建设、社会发展、社会稳定等各方面的信息，通过表格、图片、视频、多媒体等多种方式展现，支持良好的互动功能，支持信息再挖掘，支持与城市其它系统切换展示。

PC桌面视图：城市运营管理中心同时也提供传统PC桌面的使用门户。使用者通过浏览器访问系统服务器获取信息，通过鼠标和键盘与系统进行交互。PC桌面操作具有稳定、安全、易管理、通用性强和配臵较为灵活等特点，系统的主要功能都可以通过PC桌面门户进行访问使用。

(3)应用支撑层

应用支撑层包含为业务应用和应用展现功能模块提供支撑的基础能力，包括首页定制、系统管理、安全管理等基础功能。

(4)应用集成层

应用集成层包含服务、数据、流程、门户及内容等五方面的管理与集成能力，为本系统与周边其它各业务系统的对接和应用的协同处理提供支撑。包括：

服务管理与集成，提供服务的分配、接入、协议适配与转换，担当各个业务系统间的服务总线，降低系统间交互的复杂性;数据管理与集成，提供元数据管理、数据整合等基础数据管理功能，并为上层应用和外部系统提供数据共享服务，为各业务系统数据的管控、共享和应用提供支撑;流程管理与集成，提供流程定义、执行和监控功能，为应用内部和跨应用的流程协同提供支撑。

三、系统建设要点

智慧城市管理系统是一类新兴应用，它不同于面向某一部门的业务系统，具有明确的需求;而是需实现跨部门的应用协同、城市运行信息整合与综合展现(经济财税、城市建设与管理、计生、综治等社会发展、热点事件)、移动终端工作支撑及辅助分析决策。

在该系统建设过程中，需要把握如下2个关键要点，才能推动项目的成功：

1.强有力的协调组织

智慧城市管理系统面向城市管理者，即街道中管理部门，支持跨部门的信息整合、综合展现、业务协同，需要与多个部门及多个业务系统进行对接，需要街道各业务部门领导者的全力支持，需要具备有力的跨部门协调推动能力，这是项目成功的前提。

智慧城市管理服务系统 篇2

智慧园区建设作为智慧城市的重要组成部分,全国多地已将其作为促进产业升级、可持续发展、增加园区吸引力的重要手段。在建设智慧城市的同时有必要有体系的开展智慧园区中能源及信息服务方面的整体规划与应用,带动相关产业链在智慧城市中的发展[1]。

提升园区信息化水平、实现信息透明开放是智慧园区建设固有的内容,可靠、绿色、高效的能源供应也是智慧园区的重要内容,因此,推动能源与信息二流合一,实现绿色环保、高效便捷的园区,是智慧园区发展的重要趋势。智能电网首先是专注于为用户可靠供电,同时构建覆盖广泛的通信信息网络,具备可以面向城市开放的公共基础资源及公共服务能力,在经济、社会、能源、环境、民生等方面展现出巨大的综合价值。基于复用的思路,智能电网不再仅仅是电能输送的载体和能源优化配置的平台,通过能源流与信息流的全面集成与融合,智能电网将成为影响现代社会高效运转的中枢系统,为智慧城市提供开放式的通信和信息平台,促进智能电网技术和智慧城市技术综合应用,创建智慧生活[2]。

智慧园区是一项渐进的、分阶段逐步实施的庞大系统工程,需要在建设过程中不断地优化与完善,随着全球物联网、移动互联网、云计算等新一轮信息技术的迅速发展和深入应用,国内一批优秀园区率先开展智慧园区的建设。文献[3]从关注智慧园区顶层设计的视角,通过分析智慧园区应有特征,阐述对“智慧园区”顶层设计的设想。文献[4]从智慧园区信息化需求分析和国内智慧园区建设现状入手,围绕网络泛在化、平台集约化、应用智慧化、运营社会化四大发展目标,提出了智慧园区标准版解决方案及特色应用建议。文献[5]通过对园区公共服务的建设研究,对园区公共服务载体平台架构、功能和服务模式进行初步探讨。文献[6]在研究多网融合技术和Zigbee技术特点的基础上,结合物联网特点,综合分析物联网下的智能园区安全现状。

工业园区在全社会用电量中占有很大的比重,实现工业园区的智能用电对于智能电网建设非常重要。文献[7]以智能园区为研究对象,定性分析与定量分析结合,采用动态评价法考察园区实施需求响应的经济性。实证分析结果表明,在智能园区实施需求响应项目具有可行性,并对相关参数进行灵敏度分析,寻找提高电网企业实施需求响应经济性的关键因素。文献[8]针对国家电网公司开展智能园区试点建设工作,结合实际从长远规划目标出发,提出了智能园区建设目标、建设方案的建议,并指出方案建设中应注意的事项,确保智能园区试点项目的成功和推广应用。

智能园区工程建设是智能用电体系中的重要组成部分,利用深入到用户内部的分类用能信息采集和控制网络,了解和掌握企业内部用电负荷特性和用能信息,并在此基础上引导园区内企业更为科学、经济、安全和高效的利用电能,使得电网负荷能够以园区为单位实现移削峰填谷,提升区域负荷平衡能力,提高电网设备利用率,降低用电成本,提高电网能效水平。本文依据《国家电网公司智能园区建设指导意见》探索构筑新型智能园区用能模式,通过专用电力通讯网络平台、先进的用能信息采集系统,双向互动平台建设与应用,提升智能化用能管理服务能力,提出智慧园区综合管理系统,创建以智能电网技术为支撑的、节能、环保、低碳、高可靠的智能园区,推进智能电网建设。

1 智慧园区的内涵及建设目标

1.1 智慧园区建设目标

通过优化园区用电结构、节约企业用电成本,降低企业能耗,搭建友好互动平台等方式实现智能园区的建设,达到验证智能用电关键技术,宣传展示智能电网建设成果,具体建设目标如下:

(1)改善园区电力通信,构建连接园区管理机构、园区企业与电网企业的数据通信网络;

(2)建立用能信息采集平台,实现能效分析服务,提高用户能效管理水平;

(3)实现主要用能设备的智能控制,提高负荷平衡能力,优化园区用电结构,提高电网设备利用率;

(4)建设园区信息互动平台,实现友好用能服务管理;

(5)建立可视化展示平台,实现便捷多样服务。

1.2 智慧园区建设内容

1.2.1 园区智能用电通信网络建设

建设供电公司到园区内部主要企业、供电公司到园区管理机构之间的数据通信网络。

考虑到园区内企业用户的实际情况,交互网络选专有的电力光纤网络(从开闭所延伸到用户端),用户接入到电力信息网络的外网区,在强隔离装置的保护下进行数据访问和交互。

在园区试点企业采用专有电力光纤网络的方式接入,实现用户内部用能数据的实时监测、用户内部用电负荷的控制、能耗分析与用能管理服务、信息定投等。

1.2.2 园区企业内部智能用能服务统建设

在园区内企业开展内部用能信息采集,通过部署用能信息采集设备完成企业内部用能信息采集,并根据需要开展可中断负荷控制、用能负荷精准控制,根据控制需要安装相应的远程控制和监视设备。

利用部署在企业内部用能信息采集系统,采集园区企业用能信息,监测企业用电设备状态,获得相关用能数据,并利用通信网络服务平台将数据传递到数据中心,对数据整理、汇总、分析、挖掘,进而对企业设备特性与用能状况进行分析和评估,提出企业优化用能策略与园区负荷平衡措施,根据企业和园区需要,利用智能交互终端、计算机等互动服务平台,对企业和园区用能进行统一服务和管理。

在园区部署用能服务子站,通过智能交互终端或安装用能管理系软件的计算机,实现用能服务采集装置管理、用能信息采集及数据汇集转发,用电设备状态监测,分项负荷控制等功能。

用能服务主站部署在电力公司,主服务器将用能服务子站汇集的信息将数据进行整合与挖掘,对企业设备特性与用能状况进行分析,提出优化策略,根据需要,对企业内部和园区的负荷远程控制,实现用能管理。

1.2.3 园区企业内部智能用能服务统建设

依托智能园区的通信网络,通过部署在用户侧的智能交互终端、计算机等,搭建用电企业、园区管委会、电力公司的双向互动平台,实现与95598互动网站等服务系统的有机结合,实现电量电费的信息查询、信息定制与推送、业务办理、负荷监测、用电咨询等服务,满足智能园区企业需求。

1.2.4 园区企业内部智能用能服务统建设

构建智能园区可视化展示平台,综合运用统计数据可视化表达、多系统信息集成显示等手段,对智能园区的建设成果和应用效果进行直观展示,内容包括园区配电网络运行监控、负荷平衡、节能减排效果、优质电力服务成果等,以及园区企业用能信息采集、负荷监控、能效分析与用能管理优化效果等,实现智能园区经济和社会效益的可视化展示。

2 系统总体设计

2.1 总体业务架构

智能园区综合管理系统共分为智能通信网络子系统、智能用能服务子系统、智能信息互动平台和统一展示平台四个子系统,根据不同的功能分别部署在园区企业子站,园区子站和电力公司主站端,如图1所示。

图1 综合管理系统总体业务架构示意图

2.2 应用架构设计

根据不同的应用层级,整个系统分为设备层、智能通讯网络层、智能用能服务层、互动和展示层,如图2所示。

其中设备层和智能通讯网络层是整个系统的基础,承载着软件系统和用能设备、终端用户的通信、控制、数据采集功能,是系统和企业及用能设备沟通的桥梁。

智能用能服务对采集的数据进行分析,并根据分析的结果做出控制策略,同时也将原始数据和分析结论上传至展示平平台或专家做进一步展现分析。

智能互动平台和统一展示平台采用多种展现形式,以互动、直观的形式将用能信息展现给用户和参观者,同时互动平台和营销业务应用、95598互动网站的紧密结合,将给用户提供更丰富的展现形式和内容。

图2 综合管理系统应用架构示意图

2.3 技术架构设计

本系统主要由园区通信网络子系统(光纤网络),企业子站(包含企业内部现场用能采集设备及网络、智能交互终端和企业用能管理子站)、园区子站(包含园区子站用能管理系统和展示平台子系统)、电力公司侧主站(电力公司用能管理主站),智能互动平台子系统贯穿于整个系统,形成完整采集、监测、分析、控制体系,系统物理架构如图3所示。

3 系统功能设计

3.1 智能通信网络子系统

系统以光通信网络作为数据承载通道,并配合园区企业安装的智能电表,实现智能园区自动抄表、负荷检测与管理等功能,建立智能园区用电企业与供电公司、园区管理机构之间的实时互动的基础通道。该通道可以实现企业内部用能数据可靠、实时传送,为其他子系统实现用能监测、能耗分析、主要用能设备远程管理,信息互动等服务,并在园区区域负荷平衡机制的协同下,参与园区负荷协调控制,实现日常错峰用电管理等。

其他子系统包括智能用能服务子系统、智能信息互动平台子系统、统一展示平台子系统等在网络应用可靠性、安全性、实时性均对智能通信子系统提出了较高的要求,因此,本通信通道建议采用相对成熟、性价比较高的EPON全光纤专网。

3.2 智能用能服务子系统

通过对园区用户内部主要用电设备、负荷的运行状态等用能信息的采集实时掌握其电力需求和用能特性,结合园区整体负荷运行规律,与标杆单位或者同类用户数据进行比对,以能源综合利用效率最优为目标,分析园区内用户用能设备运行状态及调控方式和能源利用效率的关系特性;分析客户能耗情况,为客户节能改造提供参考和建议.

图3 综合管理系统物理架构示意图

通过建立完善的能耗监测、管理体系,提升了用户对于自身各类用电模式、用能行为的分析、管控能力。运用能效分析平台帮助用户查找导致能耗不合理增加的设备、工艺和管理缺陷,从而指导用户制定综合性整改措施,达到合理用电,节约用电的目的,实现成本节约。

在智能园区中建设应用智能用能管理服务系统,能够利用经济、技术等手段,落实需求侧响应策略,充分调动各方积极性,优化用电方式,提高用户用能效率,进一步推动节能减排、保护环境,同时也为电力公司提供用户用能服务的渠道和桥梁,开拓新型营销业务,创新商业运营模式。

利用智能用能服务系统,为能效分析平台提供第一手详细的企业用能数据,提供给政府或者第三方厂商数据接口,方便第三方专业厂商有针对性的对用户能效分析评估与节能服务有效支撑,方便政府对企业用能情况进行对比,为出台新的用能政策提供佐证数据。

3.3 智能信息互动平台子系统

实现与95598互动网站、智能用能服务、营销业务应用等集成,通过计算机、自助服务终端、智能交互终端、智能监控终端等互动渠道,为企业客户提供信息查询、业务受理、电费缴纳、用能策略查询等多样化供电服务。

3.4 统一展示平台子系统

智能园区是宣传、展示智能电网发展和研究成果的重要窗口,有利于引导用户参与用电管理、改变用电行为,实现科学用电、有序用电,具有重要的社会意义和经济意义。

构建智能园区展示平台,综合运用可视化表达、多系统信息采集集成显示等展示手段,在园区管理机构、园区企业和电网企业对智能园区建设成果和应用效果进行直观展示,内容包括园区配电网络建设运行监控、负荷平衡、节能减排效果等,以及园区内企业用能信息采集、负荷监测、能效分析与优化效果等,实现智能园区经济和社会效益的可视化。

4 结束语

智慧园区顶层设计是智慧园区建设的核心步骤,本文主要从优化园区用电结构、节约企业用电成本,降低企业能耗入手,搭建友好互动的园区综合管理系统方式实现智能园区的建设,对智慧园区综合管理系统的总体业务架构、应用架构和技术架构进行了详细的设计,并提出相应的功能设计,供智慧园区建设实施参考。

摘要：智慧园区是推进智慧城市建设科学发展的突破口,是智慧城市建设的先导和示范。在分析智慧园区研究和建设现状的基础上,明确了智慧园区建设的目标和需求,提出智慧园区综合管理系统,详细设计了综合管理系统的总体业务架构、应用架构、技术架构以及各子系统的功能,旨在创建以智能电网技术为支撑的节能、环保、低碳、高可靠的智慧园区。

关键词：智慧园区,用能管理,系统顶层设计,建筑智能化,综合管理系统

参考文献

[1]HARIS DOUKAS,KONSTANTINOS D PATLITZIANAS,KONSTANTINOS IATROPOULOS,et al.Intelligent building energy management system using rule sets[J].Building and Environment,2007(42):3562-3569.

[2]IAN F AKYILDIZ,TOMMASO MELODIA,KAUSHIK R CHOWDHURY.A survey on wireless multimedia sensor networks[J].Computer Networks,2007(51):921-960.

[3]肖岳.“智慧园区”顶层设计的研究与探索[J].硅谷,2012,11(15):99-100.

[4]朱敏,杨会华.智慧园区解决方案探讨及建议[J].移动通信,2013,41(5):56-58.

[5]徐进,黄军政.智慧园区公共服务建设与运营模式的探究[J].电信网技术,2013,39(4):37-41.

[6]何友斌.物联网下的智能园区安全分析[J].电信网技术,2012,38(3):41-44.

[7]李啸宇,谈金晶,王蓓蓓.智能园区需求响应项目实施效益研究[J].江苏电机工程,2013,32(4):20-23.

寻找城市系统的智慧 篇3

——Wellington E.Webb，美国科罗拉多州丹佛市前市长

一个世纪前，全球超过百万人口的城市不超过20个。而今天这个数字已经上升到450个，而且在可预见的未来这个数字还将持续上升。随着城市的数量和城市人口的不断增多，城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权力，在世界中心舞台起到主导作用。

在操作层面上，城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境六个核心系统组成：组织(人)、业务／政务、交通、通讯、水和能源。城市的组织系统包括公共安全、健康和教育，这些是能否给市民提供一个高质量生活的重心；城市的业务／政务系统代表着业务所面临的政策和管制环境；城市通过交通系统提供给组织和业务／政务相互移动的能力，并通过通讯系统来共享信息和沟通；城市也将为经济和社会活动提供两大必要的公用设施——水和能源等。

这些系统不是离散的，相反，它们以一种协作的方式相互衔接。有效地促进执行力和高效性。这六个核心系统实际上变成了“系统中的系统”。

尽管如此，当转变来临，需要城市提供潜能的时候，“系统中的系统”内每个元素都面临着重要的挑战和威胁。例如：城市面临着极其重大的健康保险问题，像嬰儿的死亡率和世界各地流行艾滋病：对于政务来说，城市系统的调整必须同时满足减少行政费用支出的要求；低效率的交通系统导致运营费用的增加；居民和商业通信需求的增加使城市又面临挑战；水资源短缺影响社会稳定和生活质量；当前的能源管理监控系统常常不能提供稳定的检测并且管控效能低下，在安全和效率方面都需要改进。

当城市面临上述诸多实质性的挑战，可以得出一个结论——当前的模式不再是可行的方式。城市管理必须更加智能；必须使用新的科技去改善城市的核心系统，从而最大限度地优化和利用有限的资源。纵观世界，主要的城市正在逐步建立一个更智能的系统，例如Galway’s SmartBay先进的水资源管理系统，Songdo的宽带城市计划和新加坡的eSymphony交通管理系统。

成为智慧城市是一个渐进的过程，而非一蹴而就的转变。城市必须提前做好革命性变革的准备，而不是进化性的转变。因为新城市系统将以一种全新的方式运作下一代的城市系统。城市行政部门必须決定什么是核心，什么是它们需要的，什么是它们需要摆脱的；什么是它们需要保留的和扩展深化的。城市管理者也必须考虑到城市所基于的城市系统之间的内部关系，以及系统相互联系中所面临的挑战。

城市的六大核心系统

每当城市的可持续性发展面临着重要的挑战和威胁时，城市必须有能力去维持六个系统之间的内部相互关联，并且能够采取行动来确保将来的繁荣发展(见图1)。

人：从人口统计转变到人口健康，城市的可持续性发展面临着重要的挑战和威胁 虽然世界平均城市人口数量在逐漸增长，但是发达国家的城市人口数量却在逐渐减少。在过去30年里，发达国家中很多城市的人口是减少的而不是增长的。因此，这些城市需要新的方式去维持其在全球的竞争性，吸引有技术的劳动力。发展中国家的城市即使在不断发展，在科技上也面临着挑战，其原因很大程度是受制于技术创新能力的缺乏。在很多领域，技术能为经济发展提供更大的动力。

城市同样也面临着居民健康的巨大挑战，从婴儿的死亡率到HIV／AIDS流行病。随着这种挑战的增强，政府财政来维护和运行健康系统的能力将被推到极限。在北美地区，比如在美国，健康保健的花费剧增到国内生产总值的20％；在加拿大，此项花费占到了省级税收入的一半以上。

商业：满足城市系统复杂的调整性要求与减少不必要的行政性开支之间的平衡城市以商业系统作为繁荣的基础。一个没有效率的行政系统可能在某些经济领域内要花费国内生产总值的6.8％。行政花费减少25％(比如缩短填表的时间、并联审批等)，可以节省国内生产总值的1.5％或更多(大约2 090亿美元)。在不同的城市中，完成同样一个交易的程序所花费的时间是完全不同的，甚至在一个国家内也是不同的。随着城市在政治和经济领域里扮演更为重要的角色，在哪些领域需要制定法律和怎样执行的问题，变成了衡量一个城市商业系统有效性和高效性的核心问题。

运輸：效能低下的交通系统会导致运输成本的增加 2005年，交通拥堵使美国经济活动中的运输环节多花费了780亿美元，几小时的拥堵就可能损失掉42亿美元，还产生了污染和能源的浪费问题。这种浪费以每年8％的速度在增长。在纽约，拥堵的交通每年要花掉40亿美元。据估计，交通拥挤的花费在发达国家和发展中国家占国内生产总值的1％～3％。OECD国家的新型城市中，汽车拥有率高达75％~90％。随着汽车拥有数量从以前的1／10到现在的1／3或者更高，城市的交通体系将变得不堪重负。

通讯：为满足更大的连接性需要，城市正面临挑战 在过去的20年里，我们见证了通讯发生了革命性的转变，特别是在国际网络范围内的信息共享能力。虽然从2000年至今，全球网络使用人数增长了350％，仍然有51亿人没有享受到网络信息的好处，网络的连接速度也变得日益重要。2009年3月，全球宽带网络速度是各不相同的，在亚洲是每秒4.6MB，而在非洲是每秒1.1MB。随着东京和横滨的居民准备接受每秒GB级的网络连接速度时，城市的管理者必须着手为TB级的网络连接速度提前制定规划。

水：水的有效利用率问题、水流失问题、水质量问题、洪水问题都对城市的可持续性发展形成威胁水是人类维持生命的基本元素。每一次商品交易的本质都会涉及到水问题，随着城市的增长，水变得更加紧缺。城市分配的60％的水资源被用于饮用水。伹是在全球范围中，仅有不到一半的水资源被有效地利用。水资源的泄漏通常占可利用水的60％。全球范围内在水问题方面的花费每年需要140亿美元。

当前，28亿人或者说44％的全世界人口面临着用水紧缺的问题。根据这一趋势，到2030年这一数字可能到上升到40亿。据估算，全球水资源的紧缺每年会损失3.6％的经济增长。在加利福尼亚州，水资源问题的花费已经占全州花费的2％。

能源：当前能源系统的不稳定性、不充分性和不可持续性 由于二氧化碳大量被排放，在1990～2010年间温室效应的增长超过45％。大部分的原因在于城市的扩建。城市往往会产生大量的二氧化碳。在从满足居民要求到投资者要求方面，城市的政策制定者面临着不断增大的压力。把减少温室问题纳入政策制定的考虑范畴内，从而达到自然环境的可持续性发展和对温室效应的有效控制。欧洲400多个城市的市长提出温室问题威胁到了城市的可持续性发展。

为居民提供安全的、可持续性的能源是一个城市所面临的最重要的挑战。地球上几乎三个人里面就有一个人没有电用，而在能源被广泛利用的大多数发达城市里，能源供给还是很不稳定。在美国，由于总体能源的储备从90年代的30％下降到2007年17％，能源供给中断的威胁正大大增加。

城市“智慧”非一蹴而就

上述挑战贯穿了城市的核心系统。城市必须关注运行中所依靠的系统，使它们更充分并且有效地工作，也就是变得更加智慧。智慧的城市可以使其系统实现更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化。不断发展的信息和通信技术意味着，城市在更广泛领域可以享有这些新科技带来的好处。

更透彻的感知 意味着把整个工作系统转变成定量的数据，从而使整个系统具有可计量性。到2010年可能每一个人将拥有10亿晶体管，我们将步人数字化时代。

更广泛的互联互通 意味着核心系统的各个部分可以连接起来并且可以彼此“对话”，把数字信号转化成信息。

更深入的智能化 涉及到有能力使用所构建的数据，建立行为的模型或者把数据结果转化成有用的信息，进行信息传送。

第一步，城市需要思想的转变，需要突破以往的传统思维模式。这意味着，城市管理部门应制定一个综合城市规划的框架，确定城市自身的发展专长即城市的核心竞争力，并在必要时引进专业人才。(见图2)

智慧三部曲

组建队伍 城市不是独立的岛屿。行政机构需要在城市水平和其他方面意识到永久合作的重要性。为了实现预定的目标，城市的行政工作需要游刃有余地在组织的内部开展，并且有效地与政府的其他级别部门、私人的和非营利性的组织等合作。

很多城市面临的问题可能需要城际、州际甚至国家政府层面的合作。除了自己制定新的政策，城市必须结合当前面临的挑战，研究制定更加合理有效的政策法规。

革命论而非进化论 城市不仅仅要聚焦，还要高效。它要求下一代的城市构建在一个更加智慧的系统之上。这些系统是互相连接的：人和物可以用一种全新的方式互相作用。这些系统是可调节的——系统的不同部分的需求可以被计量。这些系统也是非常智能的——城市可以很快并且准确地应对变化，通过预测和优化求得将来更好的结果。

以系统整体为目标 城市六大核心系统是相互关联的，这意味着城市对这些系统的解決方案应该考虑到先后次序，然后整体推进。这是一个长期的过程，要逐步解决。城市可持续发展所面临的挑战和威胁来自各个方面，在执行全盘战略时，要有效地调动各方面的因素，并建立有效且灵活的回馈机制。

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建设智慧城市 创新社会管理 篇4

按：9月15~16日，国际城市论坛2011年年会在北京市朝阳区规划艺术馆隆重举行。论坛以“建设智慧城市，创新社会管理”为主题，发布我国首部《社会稳定风险评估指标体系研究报告》。

9月15~16日，国际城市论坛2011年年会在北京隆重举行。论坛以“建设智慧城市，创新社会管理”为主题，发布我国首部《社会稳定风险评估指标体系研究报告》。

围绕论坛主题，与会领导和专家分别从科学执政看全面提高社会管理科学化水平、城市变革与城市管理创新、加强和创新社会管理的重要着力点等方面发表主旨演讲。在第二天的圆桌论坛上，获得2011“中国城市管理进步奖”的城市代表围绕智慧城市建设和创新社会管理这一主题，以化解民怨和顺应民意为主线进行了深入研讨，取得了积极成果。

■信息技术引领城市变革智慧城市重在社会管理的“智慧”

2011年被誉为中国智慧城市的元年。据不完全统计，目前我国已有上百个地区提出建设智慧（数字）城市的目标，２８个省市将物联网作为产业发展重点，８０％以上城市将物联网列为主导产业。

智慧城市是以新一代信息技术为核心，以数字信息基础设施为平台，以实现人口、产业、空间、土地、环境、社会生活和公共服务等领域智能化管理为目标的全新城市形态。智慧城市建设，不仅是以硬件基础设施建设为主的城市改造工程，更是一个城市系统重新再造的过程。中央党校校委委员、组织部部长赵长茂在论坛发言中指出，社会管理的前沿性要求建设智慧城市。当今世界新一轮科技革命正在孕育和兴起，并推动了产业变革和社会转型。信息网络从一个技术工具正在变成与社会的生产、生活密切相关的领域。科技的前沿性直接投射于社会层面，各种问题直接表现为社会矛盾，并呈现扩大化、关联化、整体化的趋势。在这一背景下，现有的社会管理滞后于经济社会的快速发展，与市场化、多元化、网络化、动态化的社会环境之间不相适应的矛盾和问题日趋严峻。

与会代表认为，智慧城市带来的不仅仅是生产力的发展，更重要的是带来了生产关系的变革，推动着城市管理理念和管理方式的变革，是从根本上优化城市治理模式、优化城市运行机制的“解决方案”。同时，以信息技术引领城市变革，不断提升城市管理的效能和质量，这既是智慧城市的核心要义，也是推动和创新社会管理的重要切入点。在此次年会上，“智慧城市实验室”首次公开亮相。作为我国首家智慧城市发展研究平台，该实验室将通过打造可视化的电子政务信息平台、智能化的领导决策支持系统和多元化的智慧城市共享空间，为未来城市可持续发展提供智力支持。

■从化解民怨到顺应民意创新社会管理要抓住本质规律

论坛圆桌会议期间，获得2011“中国城市管理进步奖”的各城市代表阐释了他们在社会管理创新方面的实践经验——

山东泰安市从管理理念、管理主体、管理方式、管理手段等方面探索系统化的社会管理创新，改变了过去单纯管控的思想观念和思维模式，从单纯重视政府作用向社会共同治理转变；从偏重管制、控制向更加重视服务，重视协商、协调转变；从偏重事后处置向更加重视源头治理转变；从偏重行政手段向多种手段综合运用转变，真正实现了社会管理惠及民利、保障民安。江苏淮安模式改变了传统事后被动处理的维稳工作方式，实现了事前主动预防，完成了对社会稳定问题由粗放式治理到集约式治理的转变，充分体现了基层基础，源头治理的现代公共治理理念。同时，把决策科学化、民主化提升到了一个新的水平。此外，还有北京市朝阳区的“全模式”社会服务管理系统，上海市浦东新区的智慧城市指标体系，厦门市的“无讼社区”等等。

从建设智慧城市，到体制机制创新，从社会风险评价，到政府公共服务，从加强社会参与，到解民怨顺民意，这些来自基层的鲜活实践为我们梳理出未来城市社会管理创新的现实路径，那就是无论是决策层面、执行层面、监督层面还是参与层面，创新社会管理必须从化解民怨走向顺应民意。与会代表认为，民意才是需求，尊重民意才是社会管理创新的最本质规律。要把群众满意作为社会管理的出发点和落脚点，把顺应民意贯穿到社会管理的各个环节，着力解决好人民最关心、最直接、最现实的利益问题。

■把社会稳定风险评估放在社会管理的首要位置

作为此次论坛的一项重要成果，北京国际城市发展研究院推出的国内首部《社会稳定风险评估指标体系研究报告》指出，我国城市整体上已进入一个典型的危机频发期，主要表现为五种不稳定因素与九大纠纷极易诱发和放大为社会危机。与此同时，“五全两信”问题正成为社会公众关心的焦点。食品安全、药品安全、医疗安全、生产安全、网络安全成为引发社会矛盾最敏感的“导火索”，而政府失去公信，社会失去诚信又成为隐藏在这些“导火索”背后的“炸药包”。

《报告》指出，保持经济社会稳定、持续的发展，迫切需要把社会稳定风险评估放在社会管理的首要位置，作为社会管理的前置条件，并且依法纳入科学决策的程序之中，纳入政府绩效考核体系之中。当前，要像做好安评、环评工作一样大力推进稳评，重点要做好以下三个方面的工作：

智慧城市管理服务系统 篇5

主持人：谢谢赵总精彩的讲演。相信中兴通讯一定会和智慧城市一起飞跃腾飞，更好的助力智慧北京的发展。下面我们有请神州数码智慧城市研究院的副院长李继刚先生讲演。他讲演的题目是智慧城市与和融合服务。

李继刚：各位领导，各位来宾，非常高兴有机会跟大家一起探讨智慧城市的问题。应该说智慧城市在中国确实非常的热，一日千里，我觉得去年参加这个论坛的时候，还叫信息城市论坛，一年的时间信息就被变成了智慧，确实这几年来，跑的很多地方，也对国外的城市进行一些研究，做了一些考察，感受很深，所以今天希望借助这个机会跟大家进行一些交流和探讨。主要想讲两个方面的问题，一个是介绍一下，神州数码在智慧城市领域的实践，第二个是想跟大家交流一下，我们对智慧城市的一些理解和认识。

我不知道大家是不是都很熟悉神州数码，实际上应该说听说联想的比较多，但实际上神州数码是从一家分散出来，而且是中国最大的IT产品服务提供商，系统集成商和应用服务提供商，近几年来也一直致力于智慧城市的建设，应该说大概五年前，06年的时候，我们第一个城市跟扬州合作，开始全面进行改变以往条线的做法，全面从一个城市入手，来考虑信息化的问题，从智能扬州，一直发展到智慧扬州，跟很多城市建立合作关系，包括很多领域，包括基础设施，包括数据交换，包括市民服务、旅游、卫生，做了很多事情。09年的时候还跟香港成立了合作公司，开展了工作。我们在市民服务领域，作出一定成绩，我们已经获得了七个奖项，而且开展了市民服务热线，还有市民网页的一些工作。以上是我们在市民领域的介绍。下面重点介绍一下对智慧城市的理解。今天早上听了邬院士的讲话特别有同感，大家对智慧城市的认识已经有了比较深刻的共识的东西，我记得一两年前大家谈起数字城市也好，智慧城市也好，大家都从技术角度考虑，但实际上智慧城市，今天很多人认识到，它不仅仅是技术的问题，更多的是一个城市的文化，它的管理模式，它如何去改善民生，发展经济，家庭决策管理等等方方面面这样一些功能，今天我们希望从这个角度来看看，我们为什么要做智慧城市，那么智慧城市它的内涵到底是什么，我们应该从什么样的角度出发，去做智慧城市的建设和未来的发展。

那么实际上应该说这个智慧城市，特别是在中国的智慧城市，这么炙手可热是有深刻原因的，前天我们和欧盟参加的工信部和欧盟研讨会的时候，交流一下，欧洲的智慧城市建设的经验，我们很惊讶的发现，其实欧洲的智慧城市的建设思路跟我们有很多的区别，他们从非常小的城市出发，而且从非常小的点出发来探索，而中国可以看到，是非常大的城市，而且非常系统化的建设智慧城市的建设，为什么会出现这样一个区别呢？我们也进行一个思考，在这里面可以看到，中国更多是发展的思路，欧洲是发达的，中国的考虑，信息对我们生活有什么样的影响，是不是能带来一些负面的影响，对我关注其他的问题，社会福利的问题，有什么改进的作用，那么对于中国我们有着很特殊的历史的背景，那么一个是我们利用30年的时间，从改革开放到现在已经30多年，我们工业化有很大的进展，走过西方发达国家一百年走过的道路，在城市化发展道路上，我们发展非常快，每年大概有1%的增长，现在基本上城镇化率已经达到50%，实际上我们国家政府为了经济发展的迫切需求是密切相关的。正是因为这种大跃进高速的工业化城市的发展，为我们城市化带来很大的问题。刚才前面很多嘉宾都讲到了，城市发展的基础环境的问题，承载力的问题，交通、环保、城市管理的问题，当然还有更加深层次的问题。正是这样一些问题，尤其在中国迫切需要寻找新的手段来解决这些问题，在这种情况下，智慧城市成为非常重要的选择，在中国如火如荼的开展，我们把这些进行归类，大体上应该有这三个方面的问题，而且这三个方面的问题，要通过不同的手段加以解决。比如说如何充分利用土地资源，我们也去了新加坡和韩国考察，像这些国家，新加坡叫国家城建局，怎么样用更好的技术来集约化发展的问题，其实对我们中国，经过这么多年的发展，也开始认识到这样的问题，环境的问题等等。

那么人和自然的问题，是我们智慧城市通常关注的问题，其实还有一些需要我们特别关注的问题，比如说人和社会的问题，这方面的问题，其实网络化信息化的发达，人和社会，包括人和政府的关系，人和企业的关系，人和他人的关系，人和公共社会的关系，已经发生非常大的变化，不光是在国外和国内都是如此。比如说社交网络的出现，可能在座很多都会使用QQ，包括MSN，人们交往的方式跟以前有了很大的区别，人们对很多公共的需求，比如医院，政府的机关打交道的方式也会发生区别，那么在这种区别下，一个城市如何去建立一个更加融洽的社会环境，如何创造产业发展竞争力，对人才的吸引力，政府的服务能力等等，就会成为一个非常核心的问题，这是我们智慧城市，我们要关注这样一个问题，就是融合社会的问题。那么还有一个问题，实际上应该说，可能大家考虑比较少，但是更加深刻的一个问题，就是人和自我的问题，大家都生长在大城市，我应该说是从一个小的城镇来到大城市，但实际上我们都有一个感觉，在大的综合条件比较丰富的城市的生活，并不一定比小的城镇生活更加幸福，这里面包括很多的问题，里面有生活的压力，生存的压力，交流的环境，以及对文化的认同感等等，都是一系列的问题，这些问题是不是能够得到解决，或者说得到很好的关注，其实是决定了智慧城市是不是真正有效的一个重要的问题。未来城市发展趋势，去年世博会的召开，也提出城市让生活更美好这样一个口号，里面提到了很多生态的问题，发展宣言，生态城市，均衡发展，科技转化，城市信息化、智能化，缩小数字鸿沟，开放的文化，以及城乡发展等等很多的问题，其实都是在讲未来城市发展趋势，未来城市发展的趋势其实是我们智慧城市发展的终极目标，我们认为在进行智慧城市建设的时候，我们应该花更多的精力去关注这些城市本身，然后下一步再来讨论，如何通过智慧或者通过信息化，或者还有其他的手段来提升城市的发展水平，让它更美好，这样一个逻辑。这是我们对智慧城市本质的认识。首先把城市的目标，产生的原因，未来的发展首先弄清楚。然后我们会看到很多东西为这个城市产生影响，政策法规、文化素质、管理模式，包括我们信息技术，在这种情况下，才会缔造出一个好的智慧城市，我们看到很多，中国很多城市都打造智慧城市这样的目标，可能也花了很多力气在信息化建设上，但实际上按照我们的观点，智慧城市的建设远远不是这么简单的问题，它涉及到方方面面的问题。这次去韩国、新加坡对我们的感受颇多，交通的问题，应该说韩国它的智能交通系统的建设，复杂和完善程度，应该远远超过新加坡，但是我们的感觉，作为一个外国的游客，新加坡它的交通的状况会更好，为什么这样呢？我们也分析了一下，其实新加坡它综合治理的方法，不仅仅采用信息化的手段，信息系统的优化，更多是从车辆的准入制度，每个买车的人，要交纳7.7万新元，有效期是十年，这样很大程度上，控制车辆的数量，而且道路占用的计费系统，还有使用的时间，我们要进行监控和收费，还有政府的官员非常希望，驾驶的数字，以及交通速度的减少，对于交通优化有很重要的过程。另外他们还组建了一个由官方和民间，包括很多研究的大学、研究机构人员，交通委员会作为很多交通的最高机构，像车辆的问题，道路的问题，还有教育问题，综合起来考虑，这样才能更好的发展。所以我们认为智慧城市应该是一个大型的问题，不是单一化的问题。当然作为提供信息化服务的厂商，我们也很关注我们通过信息技术来提升智慧城市。我们怎么样进一步发展智慧城市呢？我们认为智慧城市，智慧这两个字，本身就是非常好的，它包含两个部分的内容，一个是智能化，智能的系统，比如说我们的交通，我们的环境保护，我们管理优化，通过信息系统来支撑我们优化，还有对这些任务的支持，通过信息化加以提升，在这里信息技术作为支撑手段，来优化产品和业务，这是智的认识。但是这是不全面，我们还有一个智慧城市的慧的方面，如果说智是智商的话，慧就是情商。这是看到一篇文章对我启发非常深，它在将医患关系的问题，他提到一点非常独特的认识，他认为说改变治疗的技术，改变医患关系的一个部分，其实很多人需要在治疗过程中得到无微不至的关怀，需要去关怀它，去安慰他，这里不需要投入高的医疗技术，可能需要一些护士和其他一些辅助人员就能帮助实现，其实智慧城市建设也是这样。这些提升都需要非常尖端的科技，我们如何考虑到我们从对象来出发，把它服务好，让他有好的感受，这样就能使这个城市幸福和和谐。这是我们对智慧城市建设的一点点认识。

下面就是关于这个详细的展开我不细说了。中国的城市在发展的时候要考虑什么样的问题，比如产业的问题，有民生服务的问题，还有城市管理的问题，这些问题是综合的问题，是要协调在一起的。同时还有文化和治理的问题。下午扬州的代表有介绍，都是关于文化和深层次的东西。我就不细说了。

那么当然刚才讲的城市本身，下面再说说信息技术对城市发展的影响。其实有三个技术，一个是互联网，物联网还有云计算，这是对智慧城市发展起到非常重要的作用，在现代以及今后若干年内，还归持续推动智慧城市的发展。我就不细说了。

在这种技术上，我们对智慧城市一个基本架构的认识，这个如果大家对云计算比较熟的话，这是智慧城市的结构，包括基础设施的服务，有网络，有数据中心，然后感知，这是我们三大技术架构。还有数据共享平台，以及数据库，基于基础数据的服务平台，再网上就是直接面向市民，我们的三个核心对象，市民、企业和城市管理服务平台，把我们的应用作为一种服务来提供，这个融合服务的概念。

如果换成更容易理解的，就是我们把它叫三智、三通，智慧城市是什么？三大对象产业，如何提升，产业如何提升，管理如何提升，民生如何提升，要实现这个的话，我们的网络要通，信息要通，还有服务要通。从硬件和软环境两个角度出发建设整体的架构。当然我们跑了很多地方，也确实体会到，中国智慧城市建设面临许多问题，我们缺乏稳定持续的发展思路，中国这么多年电子政务建设，我们认为其实不是特别的成功，还不如中国的电子商务，像百度、腾讯、淘宝这样的企业，没有政府去管理，自然从用户角度去出发考虑问题，我们现在政府管理的观念还没有从用户出发。应该是以用户为导向的观念，是很重要的方面。因此我觉得我们必要从几个角度入手去进行建设，一个是是规划规划很重要的是从城市的角度考虑，城市的竞争力，它的定位，吸引人才，吸引产业，发展民生来进行整个规划，而不是单纯的从信息化本身的角度来进行规划。另外一个就是融合服务，融合服务是其中非常重要的事情，融合服务包括什么呢？刚才移动介绍了市民的主页，那是市民的融合服务。其实更加广泛来讲，还包括基础设施的融合服务，网络的融合，三网融合，基于云计算的数据中心，还有感知设备融合，还有信息融合，还有服务融合。这是以融合服务的融合思路。下面简单介绍一下市民的融合服务，我刚才看了北京的市民网页做的不错，广州的市民主页也做的非常好。真正把这个做好，很多要从市民角度去考虑，把市民一生中他要做的事情，他要为这个政府为这个企业，打交道的环节考虑清楚，把一些信息服务，对象弄清楚。

智慧城市管理服务系统 篇6

——全国首个城市地下管网综合管理试点项目正式落地

詹齐越

2014年12月3日，山东省德州市人民政府与中国航天科工集团公司、中国冶金地质总局在德州市签订了《关于开展住房和城乡建设部城市地下管网综合管理试点工作的合作框架协议》，此举标志着我国第一个城市地下管网综合管理试点项目正式落地。住房和城乡建设部副部长陈大卫、中国航天科工集团公司副总经理魏毅寅、山东省政府党组成员张建国、中国冶金地质总局局长卢进、德州市市委书记吴翠云等有关领导出席签约仪式并致辞。

城市地下管网是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。近年来，我国地下管网安全事故频发，如因施工导致地下管网损坏而造成的停水、停气、停电以及通信中断等事故，以及由于排水管道排水不畅引发的道路积水和城市水涝等灾害，这些暴露出来的当前城市地下管网管理存在的瓶颈和问题，在给人民群众的生命财产安全造成极大危害的同时也对城市安全稳定运行提出了挑战，亟需采取措施保障城市地下管网安全运行、提高城市综合承载能力和城镇化发展质量。2014年6月，国务院办公厅发布了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》（国办发〔2014〕27号），提出力争用5年时间，完成城市地下老旧管网改造，用10年左右时间，建成较为完善的城市地下管线体系。为落实文件精神及有关领导要求，住房和城乡建设部城建司委托中国航天科工集团公司开展了城市地下管网综合管理方案论证，并决定在德州市进行试点，为后续在其他城市推广提供示范。

城市的地下管线工程是一个复杂的巨系统，具有隐蔽性、多源性、多权属和多因素耦合致灾等特点。中国航天科工以航天系统工程理论为指导，创造性地提出建设服务于城市地下管线安全运行的智慧管网系统。智慧管网是对地下管线进行精确探测、示踪标识、综合感知和应急联动的综合管理系统，它是地下空间智慧化和地下物联网建设的核心要素，其中管线数据与预警是核心，包括数据的设计、采集、动态更新和大数据利用等。智慧管网建设既是我国城镇化中后期进程中的智慧化需求，又是城市建设和发展的核心安全需求。

住房和城乡建设部副部长陈大卫在签约仪式致辞中强调，城市建设不仅要重视城市风貌这些城市的“面子”，更要重视城市基础设施特别是地下管网设施这些城市的“里子”，“里子”是城市的良心，只有筑牢“里子”才能撑起“面子”，不要怕把“政绩埋在地下”。

中国航天科工集团公司副总经理魏毅寅表示，与德州市合作开展城市地下管网综合管理试点工作是中国航天科工参与新型城镇化建设又一个具有历史意义的里程碑。中国航天科工始终高度关注城市地下管网安全问题，在推进军民融合深度发展进程中，中国航天科工利用航天系统工程技术构建城市地下管网的管理体系，创造性地提出并实践了涵盖城市地下管网规划、设计、施工、运营、维护的全生命周期解决方案，运用我国最先进的航天设备和技术，比如卫星定位、航天物探、无源传感等，建设安全度极高的城市地下管网系统，结合信息化、数字化的数据库和综合管理平台，全面提高城市地下管网综合管理水平。

德州市在城市地下管网方面的工作进展位于全国前列，具备开展住建部城市地下管网综合管理试点的较好基础。2011-2014年，德州市开展了为期四年的中心城区地下管线普查和信息化建设，共普查地下管线种类22种，总长度4980公里，完成投资1552万元，探测覆盖范围242平方公里，覆盖面积达到95%，2012年12月通过了住建部中规委地下管线委员会专家组的验收。目前中心城区地下管线综合管理系统已建成应用，能够通过三维模式查看地下管线和地上状况的分布情况。

根据合作框架协议，三方将本着优势互补、互惠互利、合作共赢的原则，运用航天系统工程思想和技术、冶金地质勘探技术，在德州市前期工作基础上，整合现有资源，探索城市地下管线综合管理体制，试点精确探测、示踪标识、综合感知等技术，全方位提升德州市地下管网综合管理能力，提高管线运行安全水平，开展隐患治理，做好监管养护，实现定位管理精细化、安全监管综合化、应急处置高效化、信息共享全面化，构筑安全坚强的城市地下管网“生命线”。通过德州市试点工作，起到示范带动作用，促进全国城市地下管线管理水平提升。

智慧城市管理服务系统 篇7

随着社会的不断发展, 人们生活水平的提高, 家庭中的电器用品越来越多;装修档次越来越高;气体能源的使用越来越普及;从而使发生火灾的可能性, 危险性也越来越大。据统计, 我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元, 80年代火灾年平均损失不到3.2亿元。进入90年代, 火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元, 年均死亡2 000多人。特别是在城市, 城市楼房密集, 人口众多, 一旦发生火灾, 将会造成巨大的损失。因此, 研究智慧城市消防感知控制系统具有重要的实际意义。

消防控制系统不但可以监控整个楼宇、小区、工厂或者其他的一些场所的消防安全, 及早发现隐患, 而且能够在发生火情的时候第一时间报警和通过各种声光信号警示人群进行疏散, 并可以自动联动设备来进行灭火等功能, 该系统产品性能的好坏直接影响着对火情的监控、预判、警示和灭火, 因此现有市面上出售的消防控制系统都有严格的质量控制要求, 所有产品都是遵循GB16806-2006《国家消防联动控制系统》标准、GB4715-2005《点型感烟火灾探测器》、GB4716-2005《点型感温火灾探测器》、GB4717-2005《火灾报警控制器》、GB19880-2005《手动火灾报警按钮》、GB14003-2005《线型光束感烟火灾探测器》、GB16280-2005《线型感温火灾探测器》、GB14287-2005《电气火灾监控系统》等, 而且都是要经过国家的3C强制认证, 即必须经过沈阳消防研究所送检和北京3C强制认证的抽检, 满足上述要求并达标之后才能在市面上进行销售。

纵观市面现有的消防报警系统技术及市面上销售的消防系统产品, 不管是国内或者国外的产品, 普遍存在联网探测点数偏少 (一个大型控制系统也是12 700点数, 如果采用拨码电路的方式, 探测点数更少) , 增加探测点数困难 (只能在火灾报警控制器内增加回路板) , 一般使用的232串口通信, CAN总线, 或者是自己独有的总线技术 (使用距离有限, 最大传输距离为1 200 m) , 部分兼使用485总线, 组网都比较困难, 不易维护, 自动识别故障困难等缺点, 而且现有系统不具备无线通讯的能力。

因此, 本文针对现有消防系统技术存在的缺点, 提出智慧城市感知消防系统的模型, 主要研究一种智慧城市的易增加探测点数、扩展探测范围, 具有双向通讯能力、稳定可靠、实时性强的感知型消防报警控制系统。

1 智慧城市感知消防系统模型的方案设计

本系统系统模型主要由火灾报警控制器 (主控制台) 、点型感温探测器 (从机) 、点型感烟探测器 (从机) 、手动报警按钮 (从机) 、消火栓按钮 (手动报警) 、输出模块、输入输出模块、警铃 (蜂鸣器) 、扬声器 (语音报警) 、喷淋泵、双向通讯网络、后备太阳能电源、LED广告牌以及自动巡检的消防车等组成。系统模型结构图如图1, 系统模型实物图如图2所示。本智慧城市感知消防控制系统的状态包括正常监控状态、故障检测状态、响应状态、运行状态都是根据国标的要求而设计的, 系统模型满足国标的要求, 具有运用于工程上的实际运用。

2 智慧城市感知消防系统模型工作过程

本消防控制系统利用51单片机自身的串行通信口设计, 基于RS485的多机通信系统, 实现多机通信的功能, 除此之外, 还研究了一种备用的双总线通讯的方式, 并制作了样板模型, 该双总线通讯比市面上消防控制系统传输的速率更快、能容纳更多的探测器和模块。本系统的主要工作过程如下。

(1) 本消防控制系统模型采用主机巡检从机, 从机应答主机的方式工作。主机相当于消防控制系统里面的主设备火灾报警控制器, 如图1和图3所示。当主机 (主控制台) 巡检从机 (包括各种感温、感烟探测器和各种输入输出模块) , 从机接收到来自主机的命令对监控的场所进行温度数据、烟雾数据等采集, 同时读取手动报警按扭状态 (相当于消防栓按钮) , 数据经过处理把打包后发回主机, 主机通过对数据的处理与比较, 识别出该探测点的各种状态, 包括复位状态、监控状态、故障状态、报警状态等。从机通过传感器检测监控场所的温度和气体信号, 当从机读到检测到火情, 把数据传送给主机, 主机根据GB4717-2005《火灾报警控制器》[1], 在10秒以内接受报警并做出反应。火灾报警控制器的主控板上的液晶屏幕上会显示发生火灾的街道、楼宇和房间号, 蜂鸣器会响起, 提示灯变为红色[2], 发生火情的房间的从机红灯会亮, GSM模块会发一条信息到已经设定好的手机号, 提醒屋主发生火灾, 并发信息通知消防局发生火灾的地点, 同时把火警的详细信息发给计算机或火灾报警控制器的主机上, 如果该楼宇有户外的LED广告牌, 还可以连接广告牌, 把火灾信息显示到广告牌上, 再通过无线通讯技术, 将火灾信息通过无线信号传输到巡检的消防车上, 消防车接收到信号后会自动识别是那个房间发生火灾, 通过红外对射管原理自动实现寻迹功能 (而实际的消防车可以通过手机连接到GPS系统, 确认火灾发生地点) , 准确找到火灾现场后, 消防车会用车上的机械臂自动伸缩消防喉管, 调整喷水口方向, 利用抽水机抽取车自带的水源或者抽取消防水源进行喷水灭火, 把火浇灭后, 小车会自动回到出发点待命。

(2) 本系统模型还设有一键手动报警按扭 (类似于消防栓按钮) , 当监控人员发现火情情况, 可通过主按制器上的一键报警按扭, 进行语音报警, 当行人在某处发现火情, 通过附近从机的一键手动报警按扭向监控室报警。

(3) 当主机处于正常监控状态, 如图3所示, 主机上的显示屏显示当前时间, 报警灯长灭, 通信指示灯按流水灯的形式闪烁, 语音报警模块处于关闭状态。GSM模块处于等待接收信息状态, 上位机接收来自主机定时发送过来的数据;当主机处于报警状态, 主机上的显示屏显示详细的报警地址, 如某街道某楼宇某房号, 此时报警灯闪烁, 蜂鸣器响起, 相应的通信灯以红色的形式闪烁, 其它正常状态的从机依然按照正常状态下的机制运作, 并且上位机、GSM都会接收到相应的报警信息。当从机处于正常监控状态的时候, 如图4所示, 从机上的报警指示灯长灭状态, 同时通信灯按以一定的时间间隔交替闪烁, 从机实时监控温度探测器与感烟探测器的数据, 排烟机与消防泵的喷洒系统处于待命状态;当从机处于报警控状态的时候, 如图5所示, 首先从机会把报警的信息发送给主机, 激活主机报警机制, 同时打开排烟机与消防泵的喷洒系统, 报警红色灯亮起, 同时自动进行消防广播。

(4) 根据火灾探测报警系统强制性国家标准[1,2,3,4,5,6,7], 报警灯应为红色。本系统模型报警灯设计成流水灯形态, 红色绿色交替闪烁, 从机的绿色信号灯每隔2秒种闪一次, 表示正常, 小车在出发点待命。

(5) 当线路发生故障时, 比如从机没有正常运作, 线路开路、短路故障, 从机系统没有通电, 从机系统IP从总线上掉线, 主机识别得到, 并且把故障显示在主机显示屏上, 点亮报警灯, 利用上位或GSM报告给用户或监护人员, 提高了系统的安全可靠性。

3 智慧城市感知消防系统主题模块设计

本系统系统模型主要由火灾报警控制器 (主控制台) 、从机 (点型感温探测器、点型感烟探测器、手动报警按钮、消火栓按钮 (手动报警) 、输出模块、输入输出模块、警铃 (蜂鸣器) 、扬声器 (语音报警) 、喷淋泵、通讯网络) 、自动巡检的消防车、后备太阳能电源以及LED广告牌等模块等组成。

3.1 火灾报警控制器 (主控台) 模块

本系统模型的主控台, 即主机, 如图3所示, 相当起火灾报警控制器的作用。主机工作原理:由MCU读取时钟芯片的当前时间, 通过通信芯片MAX485巡检从机的状态, 等待从机的应答, 把得到的数据经过处理后把在LED液晶屏中显示, 如果有报警信号, 主机能够在规定的时间内响应, 把信息显示在液晶屏中, 并通过LED灯、蜂鸣器、喇叭等声光信号指示, 并能按照已经设置好的联动关系, 命令从机启动相关设备进行灭火和疏散工作。如果存在故障信号, 例如从机IP掉线, 线路开路或者探测器故障, 主机能识别, 并能通过LED显示屏指示相应故障的类型和故障地点, 并发出相应的声光信号。主机所有的信号设置、相应时间都是按照国标规定的设计。主机 (主控制台) 系统模型包括:MCU控制模块、液晶显示模块、广播模块、开关电源模块。其电路模型部分电路原理图如图6所示。

3.2 从机模块图

从机是本系统模型的特色之处, 现有的消防系统现有的系统都连到火灾报警控制器上, 这样火灾报警控制器要处理任务繁重, 而且由于总线挂载容量和能力有限、极大限制了消防控制系统探测点数的增加和探测范围的增大, 本系统增加了从机作为协处理机, 或者叫作中继处理, 从机可以进行1 200米的长距离的传输, 从机负责所监控区域的所有数据的采集, 当主机只需要巡检每个从机的, 巡检到的从机只需要应答主机, 如果有故障和报警信息, 则按照国标规定的时间上报给主机, 这样主机工作量就大大减轻, 效率更高, 报警更及时可靠, 同时也减少了出错的概率。

从机通过检测其线上的温度传感器和气体传感器 (相当于感温探测器和感烟探测器) 实时探测一定范围内[3,4] (探测面积由国标确定) 的温度和空气的变化。如果有异常, 比如检测到的数据异常, 温度超过异常, 从机经过算法的处理, 对阈值进行判断, 确认无误后, 以第1优先级通过485传输的方式用网线传送到主机发送报警数据, 主机接收到报警信息, 确认无误后, 可以命令从机的启动声光报警信号报警, 如果有联动编程, 在相应的时间内[3,4], 则根据编程关系从机可以启动相应设备, 如启动抽水系统和排烟机, 进行喷洒灭火和排烟。如果气体传感器 (烟感探测器) 检测到可燃性气体或二氧化碳等有害气体浓度超过相应的阈值[3,4]时, 从机响应过程类似, 会启动排气扇排走有害气体。从机模型的电原理图如图7、图8所示。

图8是从机模型的模拟响应电路, 通过KEY1、KEY2来模拟从机上的温度传感器报警和气体传感器的报警。这个模拟按键的设置, 可以方便测试系统响应, 同时在实际的工程中, 也能方便对从机、主机进行维护、调试、测试和验收。可以通过可编程器件, 如CPLD和FPGA就能很方便对测试点轮流选通, 容易对测试点数进行扩展, 从而展示论文所研究的系统模型能够扩展探测点数量多, 组网简单, 覆盖范围广等功能。

从机的模型有烟雾传感器模块 (感烟探测器) 、温度传感器模块 (感温探测器) 、排烟系统模块、喷洒模块、应急灯模块组成。从机模型的模块框图如图9所示。

4 结论

本文提出的基于智慧城市感知消防系统的整体方案设计主要创新之处:

第一, 现有系统探测点数偏少, 探测距离近的缺陷, 提出使用485总线的方式, 并使用从机 (中继器) 的概念, 扩展探测点数和距离, 每个探测点和每个从机都有自己的IP号, 一旦线路有问题或者探测点下线, 主机能自动识别并报出详细的故障信息;

第二:针对现有系统使用I2C或者电路板内置焊接FLASH形式, 这样存储数据量少, 一旦存储器损坏要拆卸整个系统进行更换, 费时费力, 会危及整个监控区域的安全问题, 使用外部扩展的SD卡模式;

第三:加入消防小车的新概念, 一旦有火情, 主机 (控制台) 能自动发GSM信息或者通过无线模块方式 (电台) 发送信息到待命的消防车或者在城市里巡检的消防车, 第一时间告知出现火情的具体情况, 消防车能以最快时间到达火灾现场;

第四:充分利用城市里楼宇的LED显示屏, 一旦有火情, 主机或从机能把火情信息通过LED显示屏控制系统, 把火情信息显示到LED广告屏上。

摘要：主要介绍一种基于智慧城市感知消防系统的整体方案设计过程。针对现有消防系统的技术限制, 严格参照国标GB16806-2006《消防联动控制系统》要求, 充分利用物联网以及其他通讯网络等新技术, 提出了增加消防探测点数量、降低组网难度、扩大系统的组网覆盖范围和探测器自动组网的技术方案, 突破消防系统探测点通信距离短、通信线路不可靠等技术难点。最后采用实验并搭建仿真模型的方法, 验证所提出的技术方案的可行性, 为未来智能的感知消防系统设计提供了一个技术参考。

关键词：智慧城市,感知消防系统,组网技术,系统模型

参考文献

[1]GB4717-2005.火灾报警控制器[S].

[2]GB16806-2006.国家消防联动控制系统[S].

[3]GB4715-2005.点型感烟火灾探测器[S].

[4]GB4716-2005.点型感温火灾探测器[S].

[5]GB19880-2005.手动火灾报警按钮[S].

[6]GB14003-2005.线型光束感烟火灾探测器[S].

[7]GB14287-2005.电气火灾监控系统[S].

[8]深圳赋安安全系统有限公司.火灾产品设计手册V4[Z].2008.

大数据助推智慧城市管理 篇8

随着互联网、新媒体的不断涌现，以及云计算、物联网等技术的兴起，数据正以前所未有的速度不断地增长和累积，形成如今我们所热议的大数据。它具有规模性、多样性、高速性和价值性四个特征[1]。大数据正在改变我们的生活、工作和思维，为人类社会的发展带来了一次重大的时代转型。作为一种重要的战略资产，大数据已经不同程度地渗透到每个行业领域和部门，其深度应用不仅有助于企业经营活动，还可通过对城市信息的智能分析和有效利用，为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和可持续发展提供决策支持，有效促进城市系统各要素间的和谐相处，从而提高城市管理水平，促进智慧城市的建设。

一、城市运行产生大数据

城市运行的每时每秒都会产生大量的数据，包括结构数据，如常用的Excel软件所处理的数据；又包括非结构化数据，如网络日志、视频、图片、地理位置信息等。构建高效的城市运行监测体制是收集城市运行中大数据的重要手段。城市运行监测依托宽带城域网以及无线通讯网络，利用现代通讯（卫星、移动电话、集群电话）、计算机网络（因特网、局域网、广域网等）、3S技术、传感器等软硬件架构，将有关城市管理的专业系统集成于若干个平台，实现实时收集、处理各终端和节点产生的海量型数据的功能，并实现数据的共享。

例如，深圳环卫部门为实现对道路清扫和城市生活垃圾收运作业服务的企业进行信用管理，对垃圾运输车辆进行GPS实时监控，提高全区道路清扫保洁和城市生活垃圾收运作业服务水平。北京公交一卡通每天产生4千万条刷卡记录，地铁每天1千万人次，分析这些数据可改善城市交通状况；城管指挥中心对重点地区进行24小时不间断图像监控、取证，及时发现问题，解决问题；城管无线通讯系统总调度，监控日常整个无线通讯系统的正常使用，通过无线调度台操控、GPS车辆定位系统来调动各级城管执法人员对违法行为进行查处，实现快速反应；对联勤的人员进行规范管理，可设定从5秒至10分钟向中心报告一次位置信息，超出联勤范围时自动向值班中心预报，有效监督队员动态。城管热线24小时受理群众举报投诉，通过城管专网下发任务单并对处理过程进行全程监督。昆山市对实施区域内360公里道路进行了移动街景量测，获取了200多万张街道实景照片，可以准确测量部件的几何尺寸。

二、大数据助力城市管理

随着我国城市化进程的加快，城市管理的对象和范围也更加复杂，如水、电、气、通讯的保障、城市交通的通达，环境卫生的保障、防灾防火防盗，突发性事件响应管理等。在各类基础数据的基础上构建风险管理体系，可以进一步提升城市管理水平，消除安全隐患和实现快速反应。近几年数字化城市管理正在兴起，为智慧城市的建设奠定了基础。数字化城市管理作为一张网格化的虚拟物理平台，借助现代信息技术将包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等有关城市的各方面信息，收集上传到信息中心，然后由云技术将各种信息以数据的形式进行储存，这就形成了大数据系统。再由信息中心通过对大数据的分析处理，传递到有关部门督促处理、有效利用。

（一）大数据有助于改善城市环境

城市化使城市废弃物和生活垃圾与日俱增。中国每年产生的垃圾在亿吨以上，且增长迅速。同时，城市工业、交通业的发展，使得矿物燃料消耗的增长，导致大量的有毒气体、烟尘和粉尘排入大气。据北京卫生局统计，北京市肺癌的发病率在成倍的提高，这与PM2.5有着直接的关系。因此，环境治理问题迫在眉睫。我们提倡提前预防、及时发现以及高效处理，这就需要现代信息技术的支持，通过智慧系统来进行源头分析、现场监测、过程控制及预警预报。因此，需要充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将影响城市环境的各种数字信息及信息资源加以整合并充分利用，使城市生态环境复杂系统数字化、网络化、虚拟仿真，通过对收集到的大数据进行深入分析及处理，实现可视化，从而为政府环境治理决策提供科学依据。

例如，可以通过监测数据，分析PM2.5有多少是由扬尘带来的，有多少是由机动车排放的，有多少是由供暖系统带来的等等。可以和气象预报系统紧密结合，出现污染预兆时可以及时采取关闭污染源的预案。北京海淀区实现了基于数据的精细化管理，借助地理信息平台（GIS）将收集到的基础数据进行综合查询，统计和直观展示。实现对全区7大类102小类140万个基础数据和三中心整合系统100余万条案件数据的全属性、多方式查询和地图展示。这为分析解决海淀区环境秩序整治问题提供了详实可靠的数据支撑。全区2000余个视频摄像头点位的多方式地图查询，可实时调取相关图像，并实现全图层数据关联。通过各个图层数据的调取和叠加，深入挖掘，使隐藏在这些数据背后的价值从不同角度得以呈现。如此，可通过系统地图精确地展示全区乱倒乱卸垃圾渣土问题在各街道乡镇内发生的频率及关键点位，从而为区政府全面掌握和重点解决该类问题提供有力的信息支撑。再如，通过全区垃圾箱部件数据与暴露垃圾问题的图层叠加，可以分析出垃圾箱配置不合理等问题[2]。

（二）大数据有助于缓解交通压力

汽车从诞生之日起就被视为自由的象征，但是它的发明者应该没有料到，如今汽车却掉入了一个物极必反的逆转定律——人们几乎把时间都浪费在了堵车和等红绿灯上。《IBM全球交通痛苦指数报告》显示，北京以99分的超高分数被列入全球出勤交通最痛苦的城市[3]。交通拥堵已成为影响北京城市运行效率与居民生活的突出问题，交通基础设施承载力严重超负荷，公交系统交通承载已饱和。但与此相对应的事实是，在全球各大城市中，北京的人均汽车拥有量和绝对数量都不算最高。毫无疑问，问题出在了道路交通的设计规划和管理上。大数据时代的到来为解决交通问题开出了药方。与传统的数据收集方式不同，云时代的大数据通过对数据实时收集和分析，得以实现个人出行的个性化、方便化、智能化。

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目前，上海正在构建通过物联网技术支撑的公共汽车运行信息发布系统，市民可以利用智能手机，查询公交线路和实时运行信息。无独有偶，南京市基于强大的云平台运行智慧交通云系统、云视频监控和智能分析应用，实时采集和处理南京1000个摄像头，并对整个南京140万机动车规模的交通数据进行实时查询和分析，并主动报警、主动通知用户。

交通综合信息平台的建设，汇集了道路交通、公共交通和对外交通的静态和动态信息，建立了道路交通诱导系统，引导车辆选择合理的路径。大数据能够为政府提供重大项目决策事项的判断依据，加强实时预警研判，提升公众出行服务水平的品质，提供准确可靠的交通预测信息，有效地缓解交通拥堵状况，还可吸引更多人使用公用交通，改善出行结构，减少私家车出行。北京的空气状况近几年每况愈下，如果能解决交通拥堵问题，不仅经济效益能得到提升，而且城市的空气质量也能得到改善。

（三）大数据有助于完善应急系统

据统计，我国每年因自然灾害、事故灾害和社会安全事件造成上百万人伤亡，经济损失6500亿元左右，占我国GDP的6%。当社会发生犯罪、火灾、爆炸等各种警情，群众医疗急救、煤水电抢修等各种紧急求救事件，地震、火灾、海潮等突发自然灾害，以及社会动乱、战争等各种重大紧急事件时，需要政府统一协调、统一调度相关部门协同工作。随着社会的不断进步，社会发生紧急突发事件的种类更加复杂与多变，传统的应对机制已不能适应日益增多的紧急突发事件处置的需要。

城市应急联动系统集成有线通信调度系统、无线通信语音调度系统、计算机骨干网络系统、综合接处警系统、语音记录系统、视频图像系统、城市地理信息系统、移动目标定位系统、移动通讯指挥车系统、机房监控系统、电源系统等为一体，具有指挥调度功能[4]。通过对这些技术手段获得的大数据进行收集、处理和分析，使得应急事件的报警、求助、投诉电话实现统一接警、快速反应、联动处警。

新媒体的出现进一步完善了城市应急系统。“7·21”北京暴雨发生时，由于求救人数众多，救援电话被打爆，被困人员无法从官方获得帮助，从而转向微博平台进行求助。通过微博中包含人物、时间和地点等简要的文字信息就可以判断救援所需。另外，在微博上添加位置数据还可以实现地图定位，为救灾提供更精确的信息，提高救灾的效率。雅安地震中，除了微博再次凸显新媒体传播优势外，微信群及各大互联网公司推出的寻人平台也为救灾提供了多渠道支持。但各大网站数据并不互通，而且数据的低精确度和低效成为最大弊端。若要发挥数据的最大价值，数据必须是在线、公开、共享、互联、相关的。由此看出，数据的公开和共享是一件有必要且有待解决的事情。

（四）信息共享下大数据对城市管理的促进作用

过去不具备解决信息资源共享问题的网络和技术条件。这些客观和主观原因造成了城市建设中的“信息孤岛”现象。对于现存的“信息孤岛”，最切实可行的办法就是“整合”[5]。提高政务信息资源公众开放率，逐步开发公益信息资源，充分利用市场信息资源和数字信息资源，建成一批门类齐全的信息资源数据库，即大数据。可以提高教育、科技、医疗、社会保障、文化建设等方面的信息技术应用水平和服务能力，从而推进社会公共服务事业蓬勃发展。

政府各个部门的既有数据库可以实现高效互联互通，以提高政府各部门间协同办公能力，提高为民办事的效率，大幅降低政府管理成本。例如我国每年领取养老金的人数多达1.8亿，相当一部分领取人去世后，其亲属或朋友仍继续领取，给国家造成巨大的财政损失。借助于大数据技术，将城市的医院、民政部门、社保部门、财政部门等相关管理机构的数据进行有效整合和关联，领取人去世后，其死亡信息会第一时间在城市核心数据管理库中更新，财政部门在发放养老金时对领取人的最新情况一目了然，从根源杜绝盗领冒领等问题。由此可见，大数据可极大提升政府社会管理的“智慧”水平和科学决策能力。对基础数据库中的海量数据进行管理、维护并深化应用价值，变海量数据为真正的有效数据，使数据为实际工作服务，为精细化城市管理提供依据，为科学决策提供有效支持，这些都成为信息化城市管理新模式在实际运行中遇到的迫切需要解决的问题。

参考文献：

[1]孟小峰，慈祥.大数据管理：概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展， 2013，50（1）：146-169.

[2]巩振文，李恒.深化数据应用价值服务精细化管理——北京市海淀区城市管理基础数据应用系统介绍[J].信息化城市管理，2010（6）：49-51.

[3]杨新亚.大数据：为交通压力开出的药方[EB/OL]. http：//tech.caijing.com.cn/2013-05-31/112849485.html，2013-05-31.

[4]张正文，陈卓，阮鸥.城市应急联动系统中三台合一的研究与应用[J].计算机与数字工程，2007，35（12）：117-120.

[5]商存慧.数字城市建设与政务资源整合研究[J].生产力研究，2011（3）：95-97.

[6]范远谋.建立城市运行监测控制系统是当前的一项紧迫任务[J].城市发展研究，2005（3）：82-83.