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智慧市政解决方案

  市政工程一般是属于国家的基础建设,是指城市建设中的各种公共交通设施、给水、排水、燃气、城市防洪 、环境卫生及照明等基础设施建设,是城市生存和发展必不可少的物质基础,是提高人民生活水平和对外开放的基本条件。

  市政设施是充分发挥城市载体功能的先决条件,也是发挥城市综合管理功能的基础,是城市经济、科技、社会发展水平高低的重要标志,也是城市防灾、救灾的必要保证。所以管理和养护好市政公共设施将直接体现城市的管理水平,对城市人民的生活和城市可持续发展的有着非常重要的作用。

智慧市政解决方案

  一、市政管理存在问题

  (一)缺乏统一规划

  市政管理部门下属有多个市政设施与公用事业管理子机构,信息化建设以各部门为主,缺乏统一规划,因此难以统一协调。各部门的信息化需求不能在统一的组织下有序进行,系统的技术路线相对比较落后,不能及时得到升级与改造,对于市政管理领域最新的信息技术手段也不能得到快速的应用。

  (二)存在重复建设

  各个市政设施与公用事业管理子机构的业务有自身的独立性,但在技术上也存在共性。如各部门的系统都不同程度地依托于地理信息系统。虽然应用的数据不同,但所采用的技术实现平台基本一致。当前市政管理部门各下属子机构很多都建有自己的地理信息系统,并彼此独立,造成数据不能共享、不一致、不能及时更新等问题的存在。

  (三)数据不能共享

  由于各个市政设施与公用事业管理子机构的系统在技术路线、数据标准等方面没有统一,也没有建立数据交换的机制,所以各系统基本都成为了信息孤岛,数据不能共享。

  (四)无法统一管理

  信息化项目如果在初期的技术论证、运行期的维护等方面有统一管理与制度,设计与运行的质量都会相应提高,但目前绝大部分的市政管理部门还没有建立相关的报批、评审、质量管理模式。

  通过对当前各城市针对市政信息化建设过程中的各种状况、存在问题的分类汇总,分析总结出当前市政管理建设过程中存在如下几种比较突出的问题:

  1、市政管理机构庞大、职能交叉重叠和政出多门现象,更衍生出了有事无人管、一事多人管等问题。

  2、缺乏有效的资料管理和利用手段,大量的图纸和案卷资料以纸质方式保存,查阅和使用困难,特别是发生紧急情况时,很难在浩瀚的资料库中迅速找到所需信息。

  3、缺乏有效的信息收集和反馈手段,很难及时发现市政设施存在的问题。

  4、缺乏有效监管模式,难以对市政设施的管理工作实施有效监管,难以确保发现问题及时处理,且处理到位。

  5、缺乏有效的互动手段,难以为广大市民提供方便快捷的服务。

  6、缺乏应急处置措施,在面对突发事件时不能迅速形成应急处置方案,不能为领导和专家提供决策依据。

  二、解决方案

智慧市政解决方案

  技术创新、应用创新、服务创新一直以来是龙创信恒智慧市政解决方案优势的全面诠释。市政系统整体解决方案涵盖城市各个部件管理;包括道路交通、井盖、城市wifi、充电桩、地下管线等等众多领域,全方位助力城市应对城市化发展新挑战、创建更加智慧的城市、打造高品质生活城市。

  智慧市政管理系统是将路灯、户外信息、充电桩、井盖、地下管廊等基础设施等全部数字化,充分应用网络、数据库、GIS、GPS、虚拟现实等先进技术手段,使信息化手段在城市管理领域应用更广泛、全面。由于城市市政设施信息有着典型的空间分布特征,而地理信息系统又是处理空间信息的有效工具,因此,在地理信息系统的支持下,开发与应用城市市政设施管理信息平台,不仅可以方便地实现路、灯、管等市政信息的空间化、可视化管理,而且能对这些信息进行有效的监测、模拟、分析和评价。智慧市政管理系统包括:路灯监控管理子系统、wifi覆盖子系统、信息发布子系统、充电桩管理子系统、井盖管理子系统及地下管廊管理子系统等六大子系统。

智慧市政解决方案

  1、 数字城市照明监控管理系统

  数字城市照明监控管理系统由监控中心、集中控制器、监控终端(单、双灯控制器)及电缆防盗终端组成,集中控制器安装在配电柜内,单灯控制器及双灯控制器安装在照明终端,电缆防盗终端安装在路灯回路的末端。集中控制器通过GPRS无线网路与监控中心进行通信,单灯控制器、双灯控制器及电缆防盗终端通过电力载波通信方式与集中控制器进行通信。集中控制器通过接收、执行、转发上位机监控管理软件的命令,对每个单灯/双灯控制器进行控制,达到控制每盏路灯的亮灭及调光,节约电能。同时集中控制器通过内置的DO输出端口在配电箱内可实现对路灯整条回路的控制,查询每个单灯/双灯控制器的信息,通过模拟量、数字量的AI、DI输入端口,采集现场的光照等其他信息,反馈至监控中心服务器的监控管理软件,实现对城市路灯照明系统的实时监控和科学管理。

  数字城市照明监控管理系统组网架构:

智慧市政解决方案

  2、 智慧网络系统

  智慧网络系统由集中控制器、无线局域网管理器(AC)、微基站(Root AP)、无线局域网中继器(AP)、微视频设备、传感器组成。集中控制器和无线局域网管理器(AC)安装在配电柜内,微基站(Root AP)及无线局域网中继器(AP)安装在灯杆上,微视频终端嵌入在灯具中,传感器与集中器通过485线连接,安放在路灯配电柜附近。

  集中控制器通过GPRS无线网路与监控中心进行通信,微视频终端通过无线Wifi与后台通信,视频信号可用于城市安防和路灯线缆及充电桩防盗,Wifi信号可覆盖路灯所在区域,供市民使用。视频信息可供市政单位使用。传感器采集到的环境数据,可供气象局用,也可以发布到城市信息发布平台中。

  整体架构如下图所示:

智慧市政解决方案

  本系统是集智能路灯,Wifi覆盖,无线视频监控,城市传感发布系统于一体的综合性智慧城市系统解决方案。智能路灯系统是基础,为其他系统提供稳定可靠的供电电源及通讯链路。其他系统作为补充,可选配其中一个或者多个系统,每个系统也可单独运行。

  3、信息发布系统

  随着市民健康意识的提高,PM2.5等环境参数的透明化日益成为市民关心的话题,如何低成本采集这些环境信息,开通过有效途径发布出来,让市民及时知晓,并做好防护,一直是政府最关心的事情。

  智慧信息系统能有效解决这个问题,它以路灯灯杆和路灯配电箱为载体,通过遍布城市的各种传感器,如温湿度传感器、PM2.5传感器,风量,雨量传感器,液位传感器,采集城市环境信息,并通过城市发布系统把城市环境信息同步公布,为市民出行带来便利。即降低成本,又解决市民对环境信息知晓权,提高整个城市的品味和形象。

智慧市政解决方案

  4、智慧充电系统

  智慧充电系统主要由四部分构成:设备层,包括充电桩或充电站;通信网络,是指有线和无线Wifi/3G/4G传输设备和传输网络;充电桩监控管理平台,负责监控管理接入所有的充电桩;平台接入层,是指跟监控平台关联的收费系统、用户手机APP、广告发布系统等等。

  整体架构如下图所示:

智慧市政解决方案

  充电桩或充电站会有一个核心的数据采集器,还会有一些附加的设备如视频摄像头、液晶广告屏等,这些设备可以提供RJ45网口和RS232/485串口。数据采集器(以及视频、广告屏等)可以直接与充电桩专用通信网关对接,通过有线网络Wifi/3G/4G网络连接到充电桩管理平台。平台接入的APP和客户端属于系统的软件部分,可以给运营商提供充电用户信息、消费信息、使用者授权和广告发布功能;可以给电力部门提供用电量、电费计量、电力定价等信息;可以给汽车企业和电池企业提供设备使用实时数据;可以给充电用户提供充电桩位置、充电状态和充电费用等。

  5、 智慧道路系统

  井盖管理子系统的感应装置是以有源RFID模块及报警触发器等部分构成,固定安装在井盖壁边缘。有源RFID模块负责射频信号的正常发射,起到随时向市政管理部门“报平安”的作用,也可用于日常市政物资的盘点、清查工作而报警触发器可设计成行程开关/红外感应等方式,当井盖关闭时开关闭合,井盖感应装置处于深度睡眠状态。当井盖出现非法开启、井盖感应装置被拆卸等状况时,行程开关自动断开,井盖感应装置发出报警信号。指挥调度中心第一时间接收相应反馈做出合理调度及管理,当班工程人员需要对井盖和线路进行维护时,由指挥调度中心经过判断合法性进行解防,或是经授权的工程人员手持终端设备进行解防。

  系统工作原理如下图所示:

智慧市政解决方案

  系统功能包括:

  市政井盖缺失或者被盗实时报警及电子地图显示;

  市政井盖基础数据可以实现信息多重查询和管理;

  总部及分中心两级管理中心模式(报警同步,管理权限分开);

  电子地图:可实现在地理信息系统平台直观显示井盖在线及运行状态;

  管理权限:系统可实现分组设置权限,保证系统安全;

  周期设置:系统管理员可灵活设置周期,保证监控中心数据的实时性;

  报表统计:系统可实现告警数据统计报表,轮询数据统计报表;

  日志管理:系统可实现用户登录退出,参数修改,告警转发等。

  6、智慧管网系统

  地下管廊就是地下城市管道综合走廊,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。城市综合管廊内部不仅整合了维持城市功能的自来水、煤气、电力、通信管线,而且管廊自身功能使用的动力、照明、排水等设备繁多,无论纳入管线出现故障,还是自身附属设备出现故障,都将造成沿线城市功能的瘫痪,因此建设城市综合管廊监控与报警系统意义重大。

  智慧管网系统利用先进的物联网技术,通过感、传、知、用四层架构,实现对地下管廊的属性信息和状态信息运行透彻的感知和度量,通过感知实时获取人员、设备、环境、流程制度等在内的一切数据,实现地下管廊管理的可视化,提高管廊安全性和用户满意度。系统的建设目标是在信息化管理的基础上,逐步实现自动化,用智慧覆盖整个管廊运行管理的全过程,实现高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化智慧型管廊。

  系统工作原理如下图所示:

智慧市政解决方案

  从上图可以看出,井下所有的信息都要通过设备数据标准化传到平台监控中心,而监控中心的各种控制命令则要传输到各段管廊的各种设备上。

  这些信息主要有:

  (1)监控摄像机的视频信号和控制信号;

  (2)人员位置信息和人员报警信息;

  (3)环境传感器和设备传感器的模拟量数据;

  (4)风机、水泵等设备的开关量数据;

  (5)Wi-Fi电话的语音信息和广播信息;

  (6)管廊的各种属性信息和状态信息;

  (7)管理指令和流程信息等。

  我们采用基于物联网的整体解决方案化解以上所有问题。系统基于物联网的标准接口,用户可以很顺利的处理来自不同设备及环境的数据,满足末端设备扩展需求。利用物联网对地下管廊进行感知和识别,通过网络互联,进行传输、计算、处理和数据挖掘,实现对地下管廊的实时控制、精确管理和科学决策。

  三、小结

  针对过去城市管理中存在的市政管理被动、管理方式粗放等问题,龙创信恒的技术专家根据市政行业的应用和需求为导向,利用计算机、互联网、地理信息系统和无线通信等多种现代信息技术,提出了一种全新的城市市政管理的模式。新模式进一步确定了城市部件管理空间、管理对象、管理方式和管理主体,是管理思想、管理技术和管理体制的整合和创新。

  建立智慧市政管理平台,全面发挥市政设施的运行效能,保障市政公用事业的安全运行、科学调度、有效管理,提高快速处置能力,提高公众服务水平,辅助领导科学决策,促进市政公用事业的统一协调发展。提高了整体社会效益、管理效益、经济效益和环保效益,具有很好的应用价值。