1、1 智慧市政主导智慧城市建设智慧市政主导智慧城市建设2 目录目录1.1.项目概况项目概况2.2.系统构架系统构架3.3.现场数据监测现场数据监测4.4.网络通讯系统网络通讯系统5.5.调控中心调控中心6.6.软件系统软件系统7.7.结语结语3 项目概况11.1 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4 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。数字城市智慧城市物联网云计算环境监测城市管道监控城市燃气管道监控电力无线
2、抄表制造业生产控制能源安全管理气象监测电梯监控银行设备布放及管理城市路灯控制物流货物跟踪农业生产控制船舶监控调度车辆监控调度企业安防监控物联网技术的应用终端在城市的各个领域得到广泛应用5 1.1 智慧城市简介物联化 Instrumented 利用任何可以随时随地感知、测量、 捕获和传递信息的设备、系统或流程更透彻的感知互联化 Interconnected 先进的系统可按新的方式协同工作更全面的互联互通智能化 Intelligent 利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值更深入的智能化Instrumented InterconnectedIntelligent6 1.2 项目背
3、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。瑞典首都斯德哥尔摩为缓解城市交通堵塞，鼓励更多的驾驶者使用公共交通，或者避开交通高峰时间出行。美国的迪比克市建设成为美国第一个“智慧城市”，。韩国仁川市以网络为基础，打
4、造成一个绿化的、资讯化的、无缝联接便捷的生态型和智慧型城市。7 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。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。建立智能消防系统，报警人只需拨打119
5、，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。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”8 u 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”。u 2011年11月
6、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。u 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。u 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。u 2014年3月16日，国家正式
7、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。u 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。u 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9
8、 1.3 建设蓝图智慧城市建设整体蓝图智慧城市建设整体蓝图10 1.3 建设蓝图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。11 1.4 建设规划与目标分期建设规划 近期1.网络基础设施建设2.公共基础数据库建设3.公共信息平台建设4.应用系统
9、建设 中期完善信息系统平台建设，拓展园林、气象、防涝、桥梁监测等子系统，拓展现场信息监测点，同步拓宽网络覆盖面，初步实现智能化应用 远期智慧市政、智慧交通、智慧教育、智慧旅游、智慧医疗、智慧家居等系统全面建设，由智慧市政向智慧城区转变12 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本工程调控中心在规划中近期建设范围在规划中近期建设范围为灵昆岛、起步区、一期地为灵昆岛、起步区、一期地块，结合瓯江口的建设现状块，结合瓯江口的建设现状和建设计划，我们把近期建和建设计划，我们把近期建设划分为市政物联网一期工设划分为市政物联网一期工程和续建工程来实施。程和续建工程来实施。最初我们把灵昆岛与
10、起最初我们把灵昆岛与起步区划分为市政物联网一期步区划分为市政物联网一期工程，一期地块工程，一期地块15km 15km 划分划分为市政物联网一期续建工程。为市政物联网一期续建工程。但是由于灵昆岛规划和六路但是由于灵昆岛规划和六路一河工程的调整，最终一河工程的调整，最终确定确定市政物联网一期工程的建设市政物联网一期工程的建设范围为起步区范围为起步区8.6km 8.6km 。2213 123121.5 温州市瓯江口新区市政物联网一期工程建设内容345678914 2.1 市政物联网整体构架2.2 软件系统架构系统构架215 2.1 市政物联网整体构架16 2.2 软件系统架构为保证智慧城市的有效开展
11、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 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17 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
12、据监测318 3 现场数据监测摄像机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12345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。19 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20 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
13、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21 3.1 照明数据采集22 给水管网一般为环状管网布置，检测仪表分级设置，即近期主要布置在主干管网络上，保证大的环网运行流量、压力等基础数据能够检测，同时预留土建和安装条件如流量计井、压力计接口等，待远期再逐步加密至次干管和配水支管环网，以形成对整个给水管网运行数据的检测、收集和建模分析。根据给水管网布局和远期规划情况，检测仪表设置结合管网分区和运行管理需要，使各分区内的供水需求能够独立核算，便于给水管网进行分区规划建设和运行监控。对于给水干管管径DN600以上的主干环网各管段设流量检测点位、各干管管
14、段交汇节点设压力检测点位，通过主干环网上的流量和压力数据建立平差模型，模拟给水管网总体的运行工况，并进行供水趋势分析。各地块预留接入管和市政消火栓接入管上设带数传功能的水表，方便地块用水计量和管网漏失计量，同时各水表井内均设压力传感器，为管网运行压力建模分析提供实时数据。3.2 给水数据采集23 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
15、数据采集24 水检查井内。具体点位设置原则：各片区污水干管的起端井内设置液位计，以检测当下游管道发生淤堵后可能导致的上游管段壅水发生溢流事故，并及时报警进行维修疏通。排水主通道干管与各次干管交汇井和变管径处的检查井内均设液位检测，用于核算主干管各管段污水流量，同时各交汇井的前一检查井内均设液位检测，用于核算各次干管服务片区的污水收集流量。3.3 排水数据采集25 3.3 排水数据采集26 先进性与适用性 经济性与实用性 可靠性与安全性 开放性 可扩充性 追求最优化的系统设备配置 提高监管力度与综合管理水平3.4 视频监控数据采集27 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
16、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28 4.1 有线网络4.2 无线网络网络通信系统429 4.1 网络通信系统有线网络设计原则要点说明通信管道网建设原则智能化通信管道建设应根据城市总体规划合理布局，便于网络的组织。既满足近期组网的需要，又符合传输网的远期规划目标。对管道的容量和路由等做出相应规划智能化通信管道应积极配合市政建设
17、,考虑与电信运营商同沟不同井建设本项目初期管道建设考虑采用一根直径110的PVC管由市政弱电管道建设实施通信光缆网的建设原则通信光缆结合通信设备组网方案，要有安全性保障便于区域性管理便于业务扩展便于后续安装维护30 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 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、
18、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4.1 网络通信系统有线网络31 EPON技术以太网无源光网络(EPON)是一种采用单点到多点（P2MP
19、）结构的单纤双向光接入网，其典型拓扑结构为树型或星型，由网络侧的OLT、光分配网(ODN)和用户侧的ONU组成。EPON技术特点和优势采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm，1550nm 传送CATV 信号），仅需一个OLT 和一根主干光纤，通过ODN分送给多个ONU，传输距离可达20千米，大大降低了OLT 和主干光纤的成本OLT与ONU之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需建设机房，无需配备电源，无需设备维护人员EPON 采用的以太网传输方式，也是用户局域网或驻地网的主要方式，从而消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素上下行均为千兆速率，下行采用加密广播传输的方式共享带宽
20、，上行利用时分多址共享带宽EPON 具有同时传输、IP数据和视频广播的能力，其中IP数据采用IEEE802.3 以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量4.1 网络通信系统有线网络32 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。市场名标准Zigbee802/15.4应用重点监测&控制系统资源4KB-32KB工作时长62
21、4个月网络大小255/65000宽带（KB/s）20-250传输距离(m)1-100网络特点近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本33 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534 5.1 调控中心功能定位35 5.2 调控中心设计 63 67寸DLP显示屏36 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
22、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】37 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
23、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38 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639 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
24、服务平台40 电子地图6.1 软件建设内容智慧城市综合服务平台41 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。6.1 软件建设内容智慧城市综合服务平台42 6.1 软件建设内容综合应用推动实现城市综合监管：城市各个领域信息化从孤立零散转变为；监管方式从定期巡查转变为；管理环节从个别环节延伸至；突发事件处理从事后被动处理转变为。43 6.1 软件建设内容综合应用对于管网爆管、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
25、件进行，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。44 6.1 软件建设内容综合应用可以为供水服务综合数据中心、排水服务综合数据中心、视频监控服务综合数据中心以及通过各个行业服务综合数据中心。可以为供水服务综合服务平台、排水服务综合服务平台、视频监控综合服务平台以及各个行业服务综合服务平台提供报装、报修、投诉建议、行政许可、行政处罚、行政征收、行政裁决、工程申请等；以及异常提醒（如用户用水量、用气量异常）、余量提示、智能控制（用户可通过远程控制水表、燃气表）、用户安全防护、感知信息智能分析、手机支付，综合账单等增值服务。45 6.1 软件建设内容行业运营
26、管理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46 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
27、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47 建立供水信息服务发布机制以及设置相应权限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6.1 软件建设内容行业运营管理48 6.1 软件建设内容行业运营管理49 污水厂和泵站设施养护排水水质监测内涝 监测内涝 预警6.1 软件建设内容行业运营管理50 视频操作 电视墙管控 网络对讲 系统运管6.1 软件建设内容行业运营管理51 6.1 软件建设内容行业运营管理52 6.1 软件建设内容功能模块智慧城市信息综合服务平台智慧城市信息综合服务平台53 6.2 软件支撑技术54 结语755 智慧市政智慧旅游智慧电网智慧医疗智慧农业智慧金融智慧教育智慧交通智慧通信智慧城市56
