□ 文/CSST
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化率以每年1%以上的速度快速增長,至2012年,我國城鎮(zhèn)化率已達到52.57%。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展為城市帶來活力和動力的同時,也出現(xiàn)了交通堵塞、空氣污染、能源緊缺等一系列的“城市病”,制約了城市發(fā)展。城市迫切需要借助現(xiàn)代科學技術手段,優(yōu)化城市規(guī)劃、建設和管理模式,提升城市的綜合管理與服務能力。在這種情況下,以信息手段為支撐的智慧城市成為提升管理運營能力的突破口,也是城市健康發(fā)展的必然趨勢。
▲圖1 :管理運營平臺的起源
智慧城市不同于傳統(tǒng)的平安城市、數(shù)字城市的建設。智慧城市是通過綜合運用現(xiàn)代科學技術、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務應用系統(tǒng),加強城市管理和服務的新模式。一方面需要突破體制、機制限制,整合行業(yè)信息,打破傳統(tǒng)平安城市、數(shù)字城市建設階段形成的數(shù)據(jù)孤島,提高數(shù)據(jù)利用效率;另一方面需要通過對行業(yè)信息的深入挖掘、分析,提高數(shù)據(jù)利用質(zhì)量,滿足城市中管理者、公眾、企業(yè)對智慧日益增長的需求。
因此,智慧城市需要通過一個綜合平臺整合智慧交通、智慧安防、智慧建筑、智慧能源等各類智慧系統(tǒng),實現(xiàn)跨行業(yè)、跨部門、跨區(qū)域之間的信息數(shù)據(jù)共享,為城市管理者、企業(yè)、公眾提供完整的數(shù)據(jù)展現(xiàn)、全面的基礎數(shù)據(jù)服務和高效的協(xié)同工作,開啟智慧城市管理與服務的大腦,打造“安全、便捷、健康、高效”的智慧城市。
CSST綜合管理運營平臺實現(xiàn)了以上所述平臺的功能,整合了現(xiàn)有系統(tǒng),構建了協(xié)作流程,產(chǎn)生了智慧決策,打造城市的“智慧大腦”,為示范區(qū)內(nèi)的管理者、企業(yè)、公眾等諸多用戶帶來不同的價值。
第一對管理者而言,綜合管理運營平臺通過全景視圖方式展示示范區(qū)管理者關注的關鍵績效指標,幫助全面了解、掌握城市安全、能源、環(huán)境、交通等數(shù)據(jù),為政府管理建立全面快捷的信息基礎,有利于實現(xiàn)部門快速聯(lián)動,為領導提供實時、全面的城市的功能和信息全貌,為決策的制定提供整體解決思路。
第二對企業(yè)而言,提供支持產(chǎn)業(yè)鏈的信息系統(tǒng),提供示范區(qū)所需的招商引資信息看板、示范區(qū)企業(yè)信息和基礎安防、樓宇、監(jiān)控等服務,同時結(jié)合每個示范區(qū)的產(chǎn)業(yè)特色和物聯(lián)網(wǎng)項目成果,打造特色產(chǎn)業(yè)信息服務。通過這個平臺了解行業(yè)、市場、政策信息,實現(xiàn)信息互聯(lián)共享,資源優(yōu)化配置。如在瀏陽智慧低碳產(chǎn)城融合示范區(qū),通過建立苗木物聯(lián)網(wǎng)、花卉苗木電子商務交易平臺、苗木期貨交易平臺整合全國的花卉苗木存量和交易信息,打造中國最大的花卉苗木電子商務交易平臺,掌握市場的話語權,甚至發(fā)布花卉苗木行業(yè)的道瓊斯指數(shù)——柏加指數(shù)。
第三對居民而言,提供公眾的統(tǒng)一視角,整合各種公眾衣、食、住、行(車聯(lián)網(wǎng))、教育、醫(yī)療和等公眾服務應用,讓公眾便捷的了解到完善的行業(yè)資訊。同時加強示范區(qū)管理者、企業(yè)和居民的互動,在享受安全、便捷的生活環(huán)境的同時也能參與到城市的維護與管理。
成熟城市智慧城市建設困難重重,因其前期數(shù)字城市建設中大量信息孤島已然形成、城市復雜度高、行政體系難突破等使其硬件門檻不高,改造成本巨大。因此,智慧城市的建設先在中小城鎮(zhèn)設立試點進行建設,再以點帶面大范圍鋪開,是必然的發(fā)展趨勢。CSST從實際出發(fā),秉承“藍圖必先繪于白紙的理念”,將智慧城市的規(guī)劃建設聚焦到5至10平方公里的具有實際可操作性的區(qū)域進行智慧低碳產(chǎn)城融合示范區(qū)的建設,一方面,通過在示范區(qū)這樣一個小型城鎮(zhèn)化進行智慧的建設,形成示范效應,待其成熟,再建設綜合性智慧城市,可以作為國家智慧城市建設實驗基地;另一方面,跨平臺、多平臺的融合服務,協(xié)助示范區(qū)大幅提升生產(chǎn)效率,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構,實現(xiàn)示范區(qū)的優(yōu)化與升級,可以作為國家智慧城市建設示范基地。
基于智慧城市發(fā)展所需的一個綜合管理平臺的構思,經(jīng)過多年的深入研究和實際應用,CSST業(yè)已形成“一個平臺、兩大技術體系”的示范區(qū)落地頂層設計,即“智慧低碳城市綜合管理運營平臺”,以及“基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的跨行業(yè)智能技術體系”與“基于新能源能量云的分布式低碳技術體系”。
▲圖2 :示范區(qū)綜合管理運營平臺的體系架構
▲圖3 :智慧低碳城市綜合管理運營平臺構成
在智慧體系建設方面,CSST提出了示范區(qū)的建設模式,在建設之初就從頂層設計上避免行業(yè)條塊化的管理困難,利用物聯(lián)網(wǎng)技術和云計算技術開發(fā)了跨行業(yè)的智能技術體系,以解決“信息孤島”、“應用孤島”和“資源孤島”三大問題,達到信息協(xié)同、業(yè)務協(xié)同和資源協(xié)同的目的,實現(xiàn)智慧低碳城市的有效管理運營服務。在低碳體系建設方面,CSST提出了“基于新能源能量云的分布式低碳技術體系”。能量云是基于分布式能量存儲技術,保證能量流均衡性、連續(xù)性、可延時性、可移動性的新型能量應用模式,具有分散、多源、按需供應、因地制宜的特征。能量云更大作用在于對整個能源規(guī)則的改變,讓電力不再是即時性消費,把電力從一個稍縱即逝的脆弱體系里解放出來,使得能量可與互聯(lián)網(wǎng)信息技術無縫鏈接,承接新能源產(chǎn)生與使用,同時提供能源互聯(lián)優(yōu)化平臺,整合新能源產(chǎn)業(yè)鏈。
智慧低碳城市綜合管理運營平臺(SCIMP)主要包括共性服務平臺和智慧運營中心兩大部分。
其中,共性服務平臺抽取了智慧低碳城市建設需要的公共服務,致力于打造一個“智慧低碳城市操作系統(tǒng)”。共性服務平臺通過標準化的數(shù)據(jù)、通信接口和消息機制的建立,通過統(tǒng)一的應用網(wǎng)關、數(shù)據(jù)網(wǎng)關、消息網(wǎng)關和共性服務平臺的建設,快速整合現(xiàn)有各種行業(yè)應用,提供整合的共性服務、公共信息服務和智慧應用的社會化協(xié)同快速開發(fā)、運行和運營。
智慧運營中心(IOC),則提供基于統(tǒng)一的管理界面、實時整合的數(shù)據(jù)流、預定義的業(yè)務規(guī)則、關鍵績效指標和事件,完成各種數(shù)據(jù)和業(yè)務分析、信息統(tǒng)一展現(xiàn)、智慧決策的能力,實現(xiàn)更加智慧的城市服務、管理、決策、應急處理、統(tǒng)一監(jiān)管,最終打造一個“有活力、可持續(xù)、人性化的宜業(yè)、宜居、宜商、宜學、宜游的智慧低碳產(chǎn)城融合示范區(qū)”。
智慧低碳產(chǎn)城融合示范區(qū)的智慧表現(xiàn)為依托智能技術和低碳技術,建立智慧低碳示范區(qū)綜合管理運營平臺,在前期頂層規(guī)劃就融合智慧、低碳,統(tǒng)一架構標準,實現(xiàn)跨行業(yè)、跨部門之間的信息數(shù)據(jù)共享,建立起“前臺統(tǒng)一決策,后臺聯(lián)動執(zhí)行”的創(chuàng)新管理運營模式。
▲圖4 :基于綜合管理運營平臺的智慧應用
智慧安防以保障示范區(qū)生活居住區(qū)、產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、科技研發(fā)中心等場所安全問題為主要目標,構建統(tǒng)一的覆蓋全區(qū)的公共安全防控體系。示范區(qū)智慧安防以綜合管理運營平臺為基礎,融合社會治安監(jiān)控系統(tǒng)、應急指揮系統(tǒng)、報警運營指揮平臺等子系統(tǒng),在統(tǒng)一的網(wǎng)絡構架和綜合共享平臺上實現(xiàn)與視頻、報警等信息的整合,提高系統(tǒng)的整體性和信息共享度,提升發(fā)現(xiàn)和處置問題的效率。
示范區(qū)倡導積極的低碳綠色交通,提倡使用綠色、低碳的交通出行方式,如新能源汽車、自行車、公交等出行方式。智慧交通系統(tǒng)運用先進的信息技術、數(shù)據(jù)通信技術、傳感技術、控制技術及計算機技術等,加強出行者、交通工具、基礎設施、交通環(huán)境之間的信息交換,建設覆蓋公路、水道、綠道等領域,實現(xiàn)交通管理水平和服務水平的智能化,進而減少交通事故、降低交通尾氣排放,打造智慧、低碳、安全、便捷的交通體系。
在示范區(qū)的居住區(qū)、商住區(qū)、辦公區(qū)按照智慧建筑的建設要求,整體提升建筑的智能化水平,創(chuàng)造良好的工作、生活環(huán)境,助力示范區(qū)智慧城市品牌打造。智慧建筑是以人為本,充分利用自然并保障自然環(huán)境的可持續(xù)性,整合集成各種高新技術使建筑高效運行,通過安全監(jiān)控、周界防入侵、電子票務及訪客管理、巡更管理等信息化手段的建設,為人們提供符合工作與生活需求的高度智慧化的建筑環(huán)境。
示范區(qū)積極利用可再生能源,從太陽能、地熱、余熱鍋爐等多種源頭獲取低品位熱能,設計智能新風熱泵空調(diào)、新型園區(qū)冷/熱生活用水聯(lián)供等分布式供能系統(tǒng)。綜合利用工業(yè)燃氣輪機的煙氣余熱、地熱資源和太陽能等低品位熱能,形成多源互補的分布式能源供應網(wǎng)絡,對空調(diào)制冷、采暖和生活熱水等居民品質(zhì)生活的迫切需求,進行合理的配置;根據(jù)用能端負荷需求及其變化,建立智能能源管理中心,以能源品質(zhì)和價格為調(diào)控依據(jù),進行智能化調(diào)度,并結(jié)合相變蓄熱儲能技術,將智能能源網(wǎng)絡系統(tǒng)與綠色建筑設想相結(jié)合,進一步降低能耗,節(jié)約一次能源。構建多源互補的清潔能源聯(lián)供系統(tǒng),實現(xiàn)能源高效梯級利用,提高生態(tài)示范區(qū)能源自給率,構建安全、高效、可持續(xù)的清潔能源供應體系。
智慧低碳產(chǎn)城融合示范區(qū)為示范區(qū)內(nèi)部創(chuàng)造良好的宜業(yè)、宜居環(huán)境。示范區(qū)產(chǎn)業(yè)和人的引入,不可避免產(chǎn)生城市生活垃圾和工業(yè)垃圾。垃圾的產(chǎn)生、清理、運輸、處理的無序化會影響人們的生活質(zhì)量的重要因素,也影響示范區(qū)形象和示范區(qū)軟實力。
利用物聯(lián)網(wǎng)手段,通過生活垃圾分類分選資源回收技術、生活垃圾分類收運清潔處置技術、垃圾填埋場垃圾資源回收利用、循環(huán)流化床垃圾焚燒技術、污水處理及中水回收利用技術、城市土地和垃圾填埋場土壤再生、污水處理及回用技術等技術提升城市生活垃圾清運的管理能力和水平,打造宜居環(huán)境。
通過固體廢物無害化熱處置技術、電子垃圾資源化回收、煙氣脫硫脫硝技術清理園區(qū)內(nèi)工業(yè)垃圾,在創(chuàng)造經(jīng)濟產(chǎn)值的同時,打造健康的宜業(yè)環(huán)境,構建環(huán)境友好型的示范區(qū)。
示范區(qū)從區(qū)域環(huán)境的整體出發(fā),充分考慮該地區(qū)的環(huán)境特征,對所有能夠影響大氣質(zhì)量的各項因素作全面、系統(tǒng)的分析,充分利用各種技術手段,通過氣態(tài)污染物遙測掃描系統(tǒng)、人居環(huán)境霧霾模擬及控制示范平臺、城市霧霾及PM2.5智能監(jiān)控與綜合脫除、人居環(huán)境空氣質(zhì)量預報與調(diào)控系統(tǒng)、二惡英在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)控園區(qū)空氣狀態(tài),并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果做出應對,幫助管理者輔助決策,制定最佳的廢氣處理措施,以達到控制區(qū)域性大氣環(huán)境質(zhì)量、消除或減輕大氣污染的目的。