基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字市政應(yīng)用

張 文

（北京中電普華信息技術(shù)有限公司，中國 北京100000）

0 引言

隨著工業(yè)化與信息化兩化融合的推進，以“全面感知”為基本特征的物聯(lián)時代來臨，通過感知中國、感知市政，將城市管理中各個行業(yè)的所有信息、元件通過物聯(lián)網(wǎng)有機的結(jié)合起來，其目的是讓市政管理和城市建設(shè)管理的各種對象與網(wǎng)絡(luò)連接，能夠感知、方便識別和提高管理水平，從傳感網(wǎng)建設(shè)的深度、廣度、整合性著手，全面發(fā)展數(shù)字化城市、數(shù)字化市政。

在市政管理信息化的過程中也存在著眾多問題，存在一系列的問題。如下圖所示：

圖1

數(shù)字化市政綜合管理平臺建設(shè)，是“數(shù)字城市、節(jié)能減排”物聯(lián)網(wǎng)示范工程之一。該系統(tǒng)旨在解決市政設(shè)施管理監(jiān)管難、信息不共享、各公用產(chǎn)品生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)難監(jiān)測、各權(quán)屬單位資源情況不清無法統(tǒng)籌調(diào)度等問題，強化對市政公用產(chǎn)品（供熱、供水、燃氣、排水、環(huán)衛(wèi)綠化、路橋、公交、路燈等）質(zhì)量和能耗水平、服務(wù)質(zhì)量、工程建設(shè)管理、安全生產(chǎn)、應(yīng)急處置等工作的監(jiān)督。目標(biāo)是提升市政公用決策指揮科學(xué)化、信息化水平，強化對市政公用產(chǎn)品和服務(wù)等工作的監(jiān)督，豐富管理手段、提高工作效率，更好的為市民服務(wù)，是提高市民幸福指數(shù)的民生工程。

1 數(shù)字市政設(shè)計內(nèi)容

數(shù)字市政系統(tǒng)建設(shè)積極圍繞城市建設(shè)管理的工作實際，借鑒國際國內(nèi)先進城市在城市建設(shè)數(shù)字化管理的成功經(jīng)驗，立足于城市建設(shè)管理體制、機制和方式的創(chuàng)新，切實發(fā)揮政府的公共管理和公共服務(wù)職能，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、無線通訊技術(shù)、工作流技術(shù)、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)手段，整合城建信息資源，創(chuàng)新城市建設(shè)管理模式，有效增強管理效能，建立覆蓋市區(qū)，面向城市建設(shè)管理與服務(wù)的數(shù)字化管理體系，提高城市建設(shè)的科學(xué)決策水平，實現(xiàn)城市管理的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細化、動態(tài)化，長效化，全面提升城市品位和城市基礎(chǔ)設(shè)施對城市經(jīng)濟和人民生活的服務(wù)功能和承載能力。

數(shù)字化市政綜合管理平臺，通過建立綜合信息處理、施工工程項目管理、地下管網(wǎng)GIS管理和信息發(fā)布和展示系統(tǒng)，全方位、全過程的實現(xiàn)管理數(shù)字化、信息化，全面掌握市政地下管線地理數(shù)據(jù)，為工程建設(shè)管理、運行調(diào)度、安全和應(yīng)急指揮，提供準(zhǔn)確、可靠、及時的數(shù)據(jù)信息。

2 設(shè)計目標(biāo)

公用事業(yè)管理包含規(guī)范設(shè)計、工程建設(shè)、運行管理、社會服務(wù)四個方面的工作，它們是相互聯(lián)系、相互依存的。城市管線的建設(shè)是由社會服務(wù)的需要而引起，通過規(guī)劃設(shè)計、管線建設(shè)、管線運行這些具體工作，而最終又落腳到滿足社會服務(wù)的需要，這是一個周而復(fù)始的循環(huán)過程。本系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，是對這是個方面工作全過程業(yè)務(wù)的信息化，形成完整的城市管線建設(shè)、管理業(yè)務(wù)信息鏈，并充分共享、共同維護，從而調(diào)動了各部門積極性，保證該信息鏈協(xié)同運作。本系統(tǒng)各專業(yè)子系統(tǒng)中“規(guī)劃設(shè)計”模塊對應(yīng)了規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)的業(yè)務(wù)要求，“事故處理、養(yǎng)護管理”模塊對應(yīng)了運行管理的業(yè)務(wù)要求，“WEB發(fā)布”模塊對應(yīng)了社會服務(wù)方面的要求。數(shù)字市政有機的信息集成共享體系，它主要完成：

（1）專業(yè)單位內(nèi)部各業(yè)務(wù)部門之間實現(xiàn)信息集成和共享，為各部門協(xié)同合作打下了基礎(chǔ)。本系統(tǒng)建設(shè)過程中，充分考慮了各單位GIS系統(tǒng)與原有的營業(yè)、調(diào)度系統(tǒng)的整合，如給水、燃氣子系統(tǒng)集成了各單位原有的營業(yè)收費系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)；燃氣子系統(tǒng)集成了“三遙”系統(tǒng)等，實現(xiàn)了GIS與MIS、辦公OA之間進行無縫連接。

（2）各專業(yè)單位之間的信息集成和共享。通過綜合信息系統(tǒng)，使各專業(yè)單位在規(guī)劃設(shè)計、應(yīng)急搶修時同時了解兄弟單位的管線信息，為具體工作提供準(zhǔn)確、及時、有效的指導(dǎo)。

（3）部門之間的信息集成和共享。在規(guī)劃、建設(shè)、園林、城管等不同政府部門之間實現(xiàn)信息集成和共享，為整個建設(shè)行業(yè)的規(guī)劃、建設(shè)、管理工作提供有效的支持。

3 應(yīng)用案例

數(shù)字化市政綜合管理平臺是采用SOA架構(gòu)的、分布式部署的、多層結(jié)構(gòu)的信息化平臺，是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的統(tǒng)一載體。系統(tǒng)采取集分式的總體構(gòu)架，即建立市政公用地下管線信息中心，存儲市政公用局所需數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)，局本地以B/S+C/S方式進行局綜合管理，系統(tǒng)主要實現(xiàn)宏觀管理、管網(wǎng)規(guī)劃、信息查詢和較大事故的應(yīng)急輔助指揮。各單位各設(shè)獨立的GIS服務(wù)器，分別安裝開發(fā)本行業(yè)的GIS平臺和地下管線管理軟件，并與本行業(yè)GIS應(yīng)用功能匯接，動態(tài)維護系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)本行業(yè)地下管線、巡線、調(diào)度、應(yīng)急等綜合GIS管理。系統(tǒng)軟件的基本架構(gòu)圖如下：

圖2

數(shù)字市政綜合管理平臺由應(yīng)急指揮、生產(chǎn)運營巡檢、綜合管線GIS、基礎(chǔ)信息、工程項目管理、視頻監(jiān)控和綜合會議七大子系統(tǒng)組成：

1）市政公用應(yīng)急指揮子系統(tǒng)

市政公用應(yīng)急指揮子系統(tǒng)對突發(fā)事故處理、預(yù)警預(yù)報實施監(jiān)控指揮、現(xiàn)場處理及評估。具體功能由值班工作、應(yīng)急處置、查詢統(tǒng)計和通知公告四大部分組成，通過在指揮中心建立與各單位的信息和視頻專網(wǎng)，實現(xiàn)對屬企業(yè)其它信息系統(tǒng)的接口。

2）市政公用生產(chǎn)運行巡檢調(diào)度綜合監(jiān)測子系統(tǒng)

指揮中心通過專線整合調(diào)用各屬單位生產(chǎn)運行調(diào)度系統(tǒng)，實時查看各單位主要運行數(shù)據(jù)，掌握企業(yè)生產(chǎn)運行情況。實現(xiàn)對的市政公用產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的即時監(jiān)控。

3）市政公用綜合管線GIS信息

對市政公用管線進行宏觀管理。系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)來源于市政公用專業(yè)權(quán)屬部門以及所轄各家權(quán)屬單位，權(quán)屬單位所管理的數(shù)據(jù)將及時地有選擇地更新到信息中心的服務(wù)器中。

4）市政公用基礎(chǔ)信息子系統(tǒng)

市政公用基礎(chǔ)信息管理子系統(tǒng)是包涵市政公用基礎(chǔ)設(shè)施水平、生產(chǎn)運行、規(guī)劃建設(shè)等綜合性基礎(chǔ)信息情況的信息系統(tǒng)。總體上包括行業(yè)信息和企業(yè)（事業(yè)）單位信息，可實現(xiàn)對行業(yè)綜合信息的計算機管理，內(nèi)容包括十三大類信息。

5）市政公用工程項目管理子系統(tǒng)

市政公用工程項目管理子系統(tǒng)可實現(xiàn)重點工程項目的信息化管理，建立工程項目庫和工程項目管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從項目各階段、全過程的信息化管理。

6）市政公用視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

指揮中心整合調(diào)用各權(quán)屬企業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號，實時監(jiān)控各企業(yè)重點安全生產(chǎn)部位的生產(chǎn)運行狀況，結(jié)合監(jiān)測各企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度運行情況，實現(xiàn)在指揮中心實現(xiàn)對屬單位安全生產(chǎn)的實時監(jiān)控。

7）市政公用綜合會議子系統(tǒng)

在指揮中心建設(shè)綜合多媒體多功能會議室系統(tǒng)。日常為調(diào)度監(jiān)控中心職能，利用大屏幕電視墻展示監(jiān)控結(jié)果，可進行多功能會議，緊急情況下的應(yīng)急指揮，視頻會議等。

4 結(jié)論

本平臺的建設(shè)充分利用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新成果，緊密結(jié)合市政公用事業(yè)各行業(yè)管理的業(yè)務(wù)流程，以全過程信息化的指導(dǎo)思想，建立包含供水、排水、路燈、燃氣、道橋、公交、綜合管網(wǎng)、WEB信息發(fā)布的綜合系統(tǒng)，達成各系統(tǒng)在數(shù)據(jù)和功能上的統(tǒng)一和共享，實現(xiàn)了規(guī)劃、建設(shè)、管理業(yè)務(wù)的信息化、科學(xué)化和規(guī)范化。

［1］孫其博,劉杰,等.物聯(lián)網(wǎng)概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報,2010,33(3):1-11.

［2］苗杰,胡錚,田輝,等.泛在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與研究建議[J].通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)泛在網(wǎng)專刊，201Q,1(157):4-9.

［3］呂航飛.基于SOA的信息復(fù)用技術(shù)研究與應(yīng)用[D].上海:同濟大學(xué),2007.