基于數字基建探討河北省新型智慧城市構建路徑

我國智慧城市的發展建設大致經歷了以下四個階段。在起步階段（2008—2012年左右），智慧城市處于探索建設階段，各地掀起智慧城市建設熱潮，但多以分散建設為主。在發展階段（2013—2015年左右），智慧城市建設逐漸規模化，推動了智慧城市技術的應用和普及。在成熟階段（自2016年開始），智慧城市建設步入深化發展階段，統籌推進基礎設施建設、智慧場景應用和智能產業培育，智慧城市建設標準體系逐步完善。在提升階段（2020年至今），智慧城市已進入了“數實融合”、智慧共生的全新階段，從單一的技術應用向綜合集成轉變。

近年來，河北省加快推進城市及縣城新型智慧城市基礎設施建設，打造新型智慧城市示范工程，石家莊市、滄州市、遷安市、豐寧市等第一批新型智慧城市試點建設取得了顯著成果，引領帶動河北省新型智慧城市建設有序展開。

一、數字基建為新型智慧城市建設注智賦能

數字基建是指以5G、人工智能、云計算、物聯網、工業互聯網、智能計算中心為代表的新型數字化基礎設施建設。數字基建可為新型智慧城市建設蓄力賦能，持續拓展新型智慧城市板塊。打造新型智慧城市需要加快推進5G網絡、衛星互聯網、未來網絡等為代表的新型網絡基礎設施建設，推動基礎設施智能化升級；需要以物聯網技術、人工智能、大數據、云計算為基礎，整合城市運行數據資源，對城市的多種需求作出相應的智能響應；需要不斷提升數字技術水平和信息傳感分析，打造城市運行安全管理、市容環境與環境衛生管理、智慧路燈桿管理等智慧應用新場景，全方位賦能數字城市建設。

河北省石家莊市依托政務云平臺，以數字科技為基，構建“1＋3＋3＋4＋N”框架，圍繞健康醫療、交通旅游、便民服務等多個主題提供240余項優質惠民服務，實現了民政、教育、衛健、人社、文旅等37家單位服務事項“掌上辦”（圖1）。

二、河北省智慧城市建設面臨的問題

截至2023年7月底，河北省5G基站增至15.1萬個，互聯網省際出口帶寬達到8萬G，移動網絡IPv6流量占比超過50.1%，投運標準機柜達到59.6萬架，數字基礎設施建設規模能級進一步提升。但各部門各自規劃、分散建設、分頭管理的現象仍然存在，基礎設施建設運營統籌化、集約化程度有待加強，信息技術支撐還不夠，協同聯動不緊密。

（一）“數智”治理能力不足

河北省“數智”治理能力體系建設已初具規模，塑造融合了多個場景，初步形成多元協同治理的現狀。但AI、5G、云計算、大數據等技術在實際應用中還存在一些局限性，上層管理體系和基層服務體系存在需求脫節，跨地域、跨層級、跨部門的數據資源整合不夠緊密，存在公共治理“條線化”割裂現象。

（二）多元共建的協同性不夠

目前，河北省新型智慧城市建設以政府為主導，但企業、公眾等主體參與度不足，可能導致智慧城市建設與實際需求不符。應利用市場化機制推動河北省新型智慧城市建設，引導企業、公眾及其他參與主體共同參與探索共建共治，最終形成政府引導、市場主導、公眾參與的模式。

三、數字基建助力河北省新型智慧城市構建路徑探討

河北省各地經濟發展水平、智慧城市基礎設施建設水平以及地域特色存在差異性，因此，新型智慧城市建設應因地制宜，挖掘區域特色和優勢。本文將利用大數據、物聯網、人工智能、云計算技術，從城市運行安全管理、市容環境與環境衛生管理、智慧路燈桿管理等三個應用場景探索河北省新型智慧城市建設（圖2）。

（一）城市運行安全管理

“水、電、氣、熱”是維系城市運行安全的“生命線”，應打造供水管網智慧管理平臺、智慧用電管理平臺、燃氣安全智慧管理平臺和智慧供熱管理平臺，推進智慧監管，提高城市安全治理水平。

1．供水管理

建立供水管網智慧管理平臺，利用智能儀表、傳感器等儀器動態監測水量、水質、水壓、水位等數據的變動情況，并及時將數據傳輸到后臺，一旦發現水質異常變化、管網漏損等問題，迅速發出警報。建立供水大數據資源池，對海量供水數據進行存儲、整合、挖掘和分析；搭建水文、水質、水力學等模型，模擬水流、水質變化，實現對供水系統的智能化調度，筑牢城市供水“生命線”。

2．供電管理

建立智慧用電管理平臺，利用先進的傳感與檢測技術，實時監控電壓、電流、溫度等數據情況，將采集的用戶負荷、用電量等信息實時傳輸到后臺，實現供電和用電狀態的智能化監控。利用電力系統數學模型和神經網絡模型等模型對采集到的電能數據信息進行挖掘和分析，研判線路和設備的異常狀態，迅速傳遞預警信息，實現智能化預警和預測。將無人機、機器人、全景攝像頭、遠程智能巡視與人工巡檢相結合，開啟變電站智能化巡視，推動電網智能運檢。

3．燃氣安全管理

建立燃氣安全智慧管理平臺，加快推進智能燃氣報警裝置安裝，構建四級預警響應和應急聯動機制。借助物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術對智慧燃氣設備開展7×24小時監測管理，研判報警高峰時段，做好安全風險防范。當燃氣泄漏達到爆炸濃度下限值10%時，燃氣報警裝置立即發出報警信號；燃氣安全智慧管理平臺應準確定位報警設備的安裝地點，及時通知業主、物業人員、網格員、區級消防等處理，直至危機解除。

4．供熱管理

建立智慧供熱管理平臺，借助硬件設備和傳感器，利用數字孿生技術遠程監控換熱站、熱源廠和末端用戶設備的運行狀態，實時采集供熱系統溫度、壓力、流量等參數信息。借助邊緣計算、系統集成技術等手段對采集的數據進行智能分析與預測，研判供熱系統泄漏、堵塞等故障和異常情況，實時發出預警信息。根據供熱系統負荷的變化規律，對閥門、泵等設施進行遠程控制，調節供熱系統運行狀態，實現節能降耗。

（二）市容環境與環境衛生管理

傳統的市容環境與環境衛生管理方式已經難以滿足新型智慧城市發展，利用先進的科技手段來加強市容環境與環境衛生整治工作已經成為城市管理的重要趨勢。

利用數字技術賦能市容環境整治工作，建立智慧城管管理平臺，整合無人機、靜態高低點攝像頭以及智能視頻采集車等智能設備，并設置網格監督員。利用“智能設備＋網格監督員”采集模式，智能設備負責采集占道經營、店外經營、暴露垃圾、違規設置戶外廣告等常規管理問題，網格監督員負責采集復雜、精細管理問題。實時捕捉違規違法問題，利用5G移動通訊傳輸技術傳回平臺，實現快速交辦、及時處理。此外，探索引入5G智能巡檢巡邏機器人、智能窨井蓋破損監控、智能垃圾分類箱等智慧化設施，進一步提升城市環境整治工作質效。

借助5G、云計算、人工智能、物聯網、大數據等技術，建立智慧環衛管理平臺，在環衛作業車安裝GPS定位器、監控探頭、車載感應器、作業狀態記錄儀等設備，監控垃圾收集、轉運、處置等環節，實時監測環衛作業車和垃圾收集箱等設備運行情況、垃圾桶裝載情況、環衛作業車運行軌跡、環衛人員在崗作業情況，借助數據挖掘等技術對監測數據信息進行整合與分析，實現環衛作業車路徑規劃和運力分配優化、環衛作業車及人員的智能調控，推進環衛工作智慧化。

（三）智慧路燈桿管理

智慧路燈桿是創新城市交通管理的重要方式，也是推進智慧城市交通體系建設的重要載體。智慧路燈桿以城市桿柱作為連接載體，通過對公安、通信、電力、交通標識牌等多個部門設施進行集約化整合，形成多設備高效協同管理、多端互聯互通的智能物聯網體系。河北省各地應遵循智慧路燈桿相關建設技術標準或技術規范，并結合當地的氣候條件、歷史文化特征等因素，打造具有當地特色的智慧路燈桿。

河北省各地建設智慧路燈桿可以參考以下設計思路。在燈桿頂部設置城市移動通訊基站，發射穩定的Wi-Fi網絡信號；在移動通訊基站下方安裝智能LED燈，感知周圍環境的光線強弱，自動調節燈光亮度；在智能LED燈下方安裝新能源設備，利用光伏發電技術，將光能轉換為電能；在新能源設備下方安裝視頻采集設備，對道路公共安全和街區動態進行實時監控，協助公安、城管、社區等部門開展治理工作；在視頻采集設備下方安裝交通信號燈和各種交通標志；燈桿中部安裝環境檢測設備，監測氣象、空氣質量、噪音水平、溫濕度等數據；燈桿背側的LED觸摸屏滾動播放天氣預報、交通擁堵、違章行為、公益廣告等公共信息，路人可以通過LED觸摸屏查詢地理位置、商業購物和實時公交等信息；環境檢測設備下方安裝一鍵報警設備，實現一鍵式求緊急求助報警；燈桿底部安裝充電設備，設有手機、電動自行車、電動汽車充電口。

參考文獻

[1]曠愛萍，蔣曉瀾，常青．“新基建”、創新質量和數字經濟：基于中國省級數據實證研究[J]．現代管理科學，2021（5）：99-108.

[2]虞君杰．試論數字化四大效應與智慧城市的新特征[J]．現代城市研究，2021（1）：120-123.

[3]黃孝斌，魏劍平，潘光榮，等．人工智能在城市治理數字化轉型中的探索與實踐[J]．城市管理與科技，2023，24（4）：78-80.

[4]吳貴才，黃躍輝，楊彤．智慧城市建設的全新視角：基于路燈的城市物聯網基礎平臺研究[J]．城市發展研究，2013，20（11）：4-7.

（責任編輯：張秋辰）