基于物聯網的智慧市政平臺研究與實現

劉尚武 蔡延光 王書易 黃柏亮

【摘要】將衛星定位、數據傳輸等現代科技與市政管養工作相融合，建成市政設施日常養護管理和應急調度指揮中心，承擔市區市政設施日常養護管理及各類突發應急工作，并與12345市民服務熱線、12319數字市政調度指揮中心等相鏈接，形成多級部門配合的市政設施日常養護管理和應急調度工作模式。對城市公共資源進行有效的感知、監控和管理，能夠促進節能減排，提高資源利用率，同時對城市的運行進行導引、規范、治理、經營和服務，為廣大市民提供一個優美的環境、一個優良的秩序、一個優質的服務、一個優化的管理，該系統具有實際應用價值。

【關鍵詞】物聯網;市政工程;衛星定位;感知;可視化

Research and implementation of wisdom municipal platform based on Internet of things

LIU Shang-wu，CAI Yan-guang，WANG Shu-yi，HUANG Bai-liang

（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract：Modern technology such as satellite positioning，data transmission and the integration of municipal custody work，built municipal facilities day-to-day maintenance and management and emergency traffic command center，take the city municipal facilities day-to-day maintenance and management and all kinds of sudden emergency work，and with 12345 public service hotline，12319 digital municipal dispatching command center and other links，form a multistage departments cooperate with municipal facilities day-to-day maintenance and management and emergency dispatching work mode.Perception of city public resources effectively，monitoring and management，to promote energy conservation and emissions reduction，improve the utilization rate of resources，at the same time for the operation of the city guidance，norm，governance，management and services，provide citizens with a beautiful environment，a good order，a high quality service，an optimized management，the system has practical application value.

Keywords：Internet of things;municipal engineering;satellite positioning;perception;visualization

1.引言

按照我國建設部劃定的市政公用事業管理范圍，市政公用事業包括：供水、排水（含雨水、污水）、燃氣、供熱、道路（含橋梁）、公共交通、環境衛生、園林綠化八大專業。主要面臨的挑戰有以下幾點[1～3]：

（1）市政公用設施投資結構不合理，是中國城市發展的薄弱環節;投資規模總體不足，與工業化、城鎮化發展現狀不適應。重新建、輕維護;重地上、輕地下;分重視道路、橋梁等形象工程建設，忽視必要的污水、垃圾處理等設施的投入，薄弱環節突出。市政設施配套資金不足，造成一些已建成項目不能正常運轉。

（2）市政設施規劃不合理;管線設施的頻繁改動和施工，其根源在于市政設施規劃建設的不合理，缺乏預見性。

（3）市政設施家底不清，資料不全;事故頻發，搶險困難;

（4）政府的責任和監管沒有落實到位;缺乏對市政公用事業的規劃、投資、價格、服務標準和質量、運營安全及綜合防災等內容進行系統的指導監督。

（5）市政設施使用效益低。現有設施失修失養，甚至新建成項目不能正常運轉，投資效應沒有體現。

2.建設思路

建設思路如下：

（1）摸清家底，建立市政公用設施信息庫;

（2）建立市政設施的運行監測，實現科學化的應急處置;利用物聯網技術，在線監測市政設施的運行狀況，依靠科學的分析與應急預案，預防事故的發生并減少突發事故的災害損失。

（3）實現從設施規劃、建設、養護到監管的全生命周期管理;

（4）利用科技進步，提高政府監管水平;將市政設施的在線監測與管理部門的移動巡查相結合，提高政府的實施監管能力。進一步完善政府監管體系，包括市場進入與退出監管、價格監管、產品與服務質量的監管、標準監管、運行安全的監管、市場秩序監管等。

（5）建立一套科學、有效、權威的市政設施評價體系[4～5]。

3.體系結構

因市政公用事業的多專業性、數據海量性、國計民生的基礎性與應急處置的高時效性，智慧市政平臺要采用云數據中心等多層次體現結構。

智慧市政平臺是以全球定位、傳感技術、以網絡實時監控、調度、管理為主，通過對供水、供氣、供熱、排水和路燈等城市市政設施實行數字化管理，實現市政基礎設施智能監管。通過在市政設施關鍵部位配置傳感設備，獲取實時運行數據，實現城區路燈智能控制、防汛智能指揮以及市政服務智能化監管等。智慧市政平臺通過車輛、手持終端的實時定位追蹤，把數據通過網絡傳回監控服務器，可以實現對巡查車輛、工程車輛、設施巡查人員、施工人員實時定位，隨時掌握車輛的實際位置和運動趨勢，可以做到及時調度、合理部署，切實增強對設施巡查、應急搶險、工程建設監督管理的工作力度，進一步加強車輛管理。通過調度管理系統形成呼叫、巡查、調度、監督、處理、統計及考核等條塊結合的服務管理模式。通過對動態信息的管理，掌握全市市政道路各種市政設施部件的狀態及各類事件的發生和處置過程，提高動態監控和應急搶險指揮能力，加強政府管理、監督、組織的能力。通過一整套科學完善的監督評價體系，對市政管理的各方面進行考核評價，既能監督市政管理中發生的具體問題，又能監督執法質量。

4.主要功能

智慧市政平臺具如下功能：

（1）可對城市供水、供氣、供熱、排水和路燈等城市市政設施實行數字化管理，實現市政基礎設施智能監管。

（2）可對市政設施關鍵部位進行實時數據監控，實現城區路燈智能控制、防汛智能指揮以及市政服務智能化監管等。

（3）可以隨時掌握市政車輛的實際位置和運動趨勢，可以做到及時調度、合理部署，加強對市政車輛的監管。

（4）根據市政管理的實際情況，設計并實現了“四位一體”市政綜合監督指揮體系。實行市、區、所、巡查人員 “四位一體” 的綜合指揮管理體系，實施市政部件、事件的時間無縫、空間無縫的實時監控，形成呼叫、巡查、調度、監督、處理、統計及考核等條塊結合的服務管理模式。通過對動態信息的管理，掌握全市市政道路各種市政設施部件的狀態及各類事件的發生和處置過程，提高動態監控和應急搶險指揮能力，加強政府管理、監督、組織的能力。

（5）以市政數據管理中心為基礎，以信息化城市管理平臺為核心，構建環衛管理、燃氣管理、供熱管理、戶外廣告管理等市政專題專用系統和內部協同辦公自動化系統，依托于這些系統，實現一網式門戶、一站式審批、一話式熱線等公眾服務。

5.結語

目前，智慧市政平臺還可以圍繞以下方向發展：

（1）強化市政設施規劃輔助的內容，結合人口、經濟和生態環境數據，科學規劃市政設施的布局，為新型城鎮化的建設出謀劃策。

（2）加大移動端應用的研發力度，加強移動設施管理、信息采集和智能分析方面的研發。

（3）發揮大數據的價值。挖掘設施分布的優缺點，進一步反映社會和經濟發展動態。

參考文獻

[1]劉寓，朱勃.市政管理移動監察“慧”管城市[J].城市勘測，2014，1：：12-13.

[2]黃來源，李軍輝，李遠強.基于物聯網技術的城市地下管線智能管理系統[J].物聯網技術，2014，4：23-24.

[3]彭文祥，賈嶸，薛惠鋒，等.基于GIS的城市排水管網信息系統[J].西安理工大學學報，2008，17（4）：396-399.

[4]趙德才，王鳳利，李小軍，等.城市道路井蓋的缺失報警與精確定位系統研究[J].河北北方學院學報，2012，28（3）：23-25.

[5]李向紅.城市路面井蓋管理問題探討[J].市政技術，2009， 11（27）：6-7.

基金項目：廣東省教育部產學研結合項目（項目編號：2012B091000171，2011B090400460）。

作者簡介：

劉尚武（1993—），男，河南信陽人，碩士研究生，研究方向：嵌入式linux。

蔡延光（1963—），男，湖北咸寧人，博士，廣東工業大學自動化學院教授，博士生導師，主要研究方向：網絡控制與優化、組合優化、智能優化、智能交通系統等。

王書易（1991—），女，河南鶴壁人，碩士研究生，研究方向：自動化技術與裝備，最優控制。

黃柏亮（1991—），男，湖南永州人，碩士研究生，研究方向：計算機技術與物聯網應用研究。