一葉知秋
——詳讀智慧城市建設(shè)案例

編輯整理/張　婷

一葉知秋
——詳讀智慧城市建設(shè)案例

編輯整理/張婷

當(dāng)前，全國(guó)已有近300個(gè)城市在不同程度開(kāi)展智慧城市創(chuàng)建工作。智慧城市建設(shè)是國(guó)家加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、擴(kuò)大內(nèi)需的重要手段之一；是促進(jìn)區(qū)域規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)等各方面科學(xué)化、智能化提升的重要舉措；更是建設(shè)均等化的公共服務(wù)，為人們平安、便捷、宜居的生活方式提供重要保障。為交流智慧城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)引導(dǎo)智慧城市建設(shè)工作，本刊特選取了國(guó)內(nèi)有代表性的智慧城市試點(diǎn)區(qū)域的建設(shè)案例，以點(diǎn)概面，展現(xiàn)智慧城市建設(shè)的圖畫(huà)。

智慧南沙規(guī)劃設(shè)計(jì)

自2001年廣州市委、市政府作出加快南沙開(kāi)發(fā)建設(shè)戰(zhàn)略部署和2002年廣東省委提出推進(jìn)南沙大開(kāi)發(fā)以來(lái)，南沙新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展，生態(tài)濱海新城建設(shè)初具規(guī)模，成為廣州市及珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)極。為示范帶動(dòng)“智慧廣州”發(fā)展，更好地提升粵港澳合作水平及促進(jìn)港澳繁榮穩(wěn)定，南沙新區(qū)大力發(fā)展智慧城市建設(shè)并取得重要成果。

1　定位與功能

南沙新區(qū)位于廣州市南端，處于粵港澳地區(qū)的核心位置，距中心城區(qū)約50公里， 距廣州南站40公里， 距廣州白云機(jī)場(chǎng)約70公里。

南沙新區(qū)立足廣州、依托珠三角、連接港澳、服務(wù)內(nèi)地、面向全世界，將打造成粵港澳全面合作的示范區(qū)，國(guó)際航運(yùn)中心、物流中心、貿(mào)易中心，并構(gòu)建金融服務(wù)體系。

圖1　南沙新區(qū)智慧城市具體建設(shè)目標(biāo)

2　智慧南沙頂層設(shè)計(jì)

2.1建設(shè)目標(biāo)

南沙新區(qū)智慧城市建設(shè)的總體目標(biāo)為“七化”成效，即：管理對(duì)象和基礎(chǔ)資源的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)處理和信息交換的自動(dòng)化、事務(wù)處理和管理工作的信息化、部件管理與事件處置的網(wǎng)格化、信息采集與監(jiān)測(cè)管控的動(dòng)態(tài)化、城市管理的精細(xì)化、城市運(yùn)行和指揮決策的智能化。

具體建設(shè)目標(biāo)為“四個(gè)層次，十個(gè)方面”（如圖1所示）。

2.2總體技術(shù)體系框架

總體技術(shù)體系框架符合整體性、科學(xué)性的設(shè)計(jì)原則，分為“感、傳、知、用”四個(gè)層面（如圖2所示）。

2.3總體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范框架

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范框架的設(shè)計(jì)原則為科學(xué)性、指導(dǎo)性、可操作性、交互性、可擴(kuò)展性，如圖3所示。

3明珠灣區(qū)智慧規(guī)劃設(shè)計(jì)

明珠灣是南沙新區(qū)重點(diǎn)打造的粵港澳合作核心區(qū)和區(qū)域性綜合服務(wù)中心，地處蕉門(mén)水道、鳧洲水道、龍穴水道交匯區(qū)，規(guī)劃總面積約103km2，功能布局如圖4所示：

其規(guī)劃理念為“鉆石品質(zhì)、水鄉(xiāng)特色”，即以鉆石的理念來(lái)指導(dǎo)未來(lái)的城市建設(shè)，打造一個(gè)稀有的、精致的、高品質(zhì)的粵港澳合作核心 ；同時(shí)結(jié)合現(xiàn)狀的山水景觀特點(diǎn)，融入嶺南地域文化，將生態(tài)、智慧、休閑等城市功能融入城市，打造獨(dú)一無(wú)二的南中國(guó)水鄉(xiāng)之都。

明珠灣智慧城區(qū)規(guī)劃遵循“互聯(lián)、共享、協(xié)同”的理念，以“建設(shè)精明增長(zhǎng)的智慧城”為目標(biāo)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)土地混合使用、建設(shè)TOD引導(dǎo)的高密度地區(qū)、 實(shí)現(xiàn)智慧管理等目標(biāo)，主要體現(xiàn)在智慧的硬件設(shè)施、智慧發(fā)展、智慧管理等層面。

3.1明珠灣智慧城區(qū)規(guī)劃

（1）社區(qū)服務(wù)中心 CSC（Community Service Center）構(gòu)成基本單元的核心。

◆ 規(guī)模：一個(gè)智能建筑30m×30m；

◆ 核心組織要素：傳感器等智能設(shè)備；

◆ 功能劃分：智能管理、智能資訊、智能服務(wù)；

◆ 信息傳輸：有線、無(wú)線的對(duì)外接口 。

（2）智能社區(qū) SC（Smart Community）面向社區(qū)，提供最基本的管理和資訊功能，可實(shí)現(xiàn)基本的服務(wù)。

◆ 規(guī)模：根據(jù)路網(wǎng)、水系來(lái)確定；

◆ 核心組織要素：CSC合理服務(wù)范圍；

◆ 功能劃分：依據(jù)不同用地采用不同智能CSC（產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)、公共主導(dǎo)、居住主導(dǎo)）；

◆ 與上一級(jí)關(guān)系：核心與服務(wù)范圍；

◆ 與交通的組織關(guān)系：內(nèi)部支路，步行等慢行交通；外部以干路為邊界，公交服務(wù)；

◆ 與水系的組織關(guān)系：邊界。

圖2　南沙新區(qū)智慧城市總體技術(shù)體系框架

圖3　南沙新區(qū)智慧城市總體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范框架

圖4　明珠灣功能布局

（3）智慧增長(zhǎng)街區(qū)SGD（Smart Growth District）面向街區(qū)，提供綜合的公共活動(dòng)空間和配送服務(wù)。

◆ 規(guī)模：2000m×2000m；

◆ 核心組織要素：10min配送可達(dá)；

◆ 功能劃分：不同功能組合方式模塊；

◆ 與上一級(jí)關(guān)系：配送服務(wù)范圍、公共中心輻射半徑；

◆ 與交通的組織關(guān)系：圍繞軌道站點(diǎn)組織、水上交通網(wǎng)絡(luò)；

◆ 與水系的組織關(guān)系：邊界與景觀 。

（4）智慧城市Smart City（Smart City）面向全城，提供各種綜合服務(wù)和信息管理。

◆ 規(guī)模：全城；

◆ 核心組織要素：以COU為全市綜合信息、物流處理中心，并通過(guò)smart grid與其他節(jié)點(diǎn)高速聯(lián)接；

◆ 功能劃分：不同功能的SGD組成；

◆ 與上一級(jí)關(guān)系：網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)；

◆ 與交通的組織關(guān)系：軌道網(wǎng)、干路網(wǎng)、通信網(wǎng)；

◆ 與水系的組織關(guān)系：邊界 。

3.2明珠灣主要應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃

3.2.1智能市政

（1）智能水務(wù)管理系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充和完善監(jiān)測(cè)點(diǎn)，建立覆蓋全區(qū)域的供水調(diào)度監(jiān)測(cè)體系；結(jié)合管網(wǎng) GIS、管網(wǎng)水力模型、供水調(diào)度管理等系統(tǒng)，形成智能供水調(diào)度管理信息平臺(tái)。

圖5　社區(qū)服務(wù)中心CSC模式圖

圖6　智能社區(qū)SC模式圖

圖8　智慧城市Smart City模式圖

圖9　智能水務(wù)管理系統(tǒng)示意圖

（2）排水系統(tǒng)智能化管理

規(guī)劃污水處理廠及泵站采用智能化管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集和掌握污水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使設(shè)施按照設(shè)定策略處于無(wú)人值守的最優(yōu)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化運(yùn)行，節(jié)能降耗。

圖10　排水系統(tǒng)智能化管理示意圖

（3）智能能源管理

依托泛能網(wǎng)形成大電網(wǎng)電能與燃?xì)夥植际侥茉吹幕パa(bǔ)供應(yīng)、供需雙向互動(dòng)、能源全生命周期管理和優(yōu)化的供應(yīng)體系。

圖11　智能能源管理示意圖

（4）高速寬帶網(wǎng)絡(luò)

國(guó)務(wù)院辦公廳日前印發(fā)《關(guān)于加快高速寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大幅提高網(wǎng)絡(luò)速率，加快全光纖網(wǎng)絡(luò)城市和第四代移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)。

建設(shè)信息化基礎(chǔ)平臺(tái)。全面提高南沙新區(qū)城市智能化水平。

制定信息通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，完善寬帶光纖、新一代移動(dòng)通信網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、下一代廣播電視網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，深入推進(jìn)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)“三網(wǎng)融合”。提高信息安全保障水平，實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地隨需接入，增強(qiáng)信息網(wǎng)絡(luò)綜合承載能力，建設(shè)南方物流信息交換中樞和國(guó)際電子商務(wù)中心。

（5）城市照明控制系統(tǒng)

對(duì)路燈進(jìn)行遙控開(kāi)關(guān)燈；遙測(cè)設(shè)備狀態(tài)；遙測(cè)電流、電壓、用電功率。

根據(jù)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的分析來(lái)判斷城市路燈運(yùn)行有無(wú)故障及亮燈率的估算和計(jì)算，定時(shí)存儲(chǔ)和打印各有關(guān)數(shù)據(jù)。

對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信超時(shí)、狀態(tài)出錯(cuò)、燈具故障等進(jìn)行報(bào)警處理。

3.2.2智能電網(wǎng)

在發(fā)電、輸電、配電、用電、信息通信五個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)。

建設(shè)以“集成化智能設(shè)備與一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”為主要特征智能變電站；建設(shè)“安全、高速、實(shí)時(shí)、雙向”適度超前且覆蓋全面的電力通信網(wǎng)絡(luò)；建設(shè)電力電纜隧道自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高電纜運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶(hù)，試點(diǎn)智能家居，采用智能交互終端，推進(jìn)四網(wǎng)融合。

圖12　高速寬帶網(wǎng)絡(luò)成果展示

圖13　城市照明控制系統(tǒng)示意圖

圖14　明珠灣智能電網(wǎng)建設(shè)體系

3.2.3智能交通

運(yùn)用先進(jìn)的通信、電子傳感器及調(diào)制技術(shù)，構(gòu)建實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通管理系統(tǒng)。

圖15　智能交通綜合控制平臺(tái)

圖16　明珠灣智能交通示意圖

3.2.4智能政務(wù)

將公眾對(duì)政府各部門(mén)的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行集中統(tǒng)一的受理和回復(fù)。

可通過(guò)語(yǔ)音、視頻、WEB、WAP、短/彩信、傳真、郵件等多種途徑為公眾用戶(hù)提供服務(wù)。

便民信息發(fā)布系統(tǒng)可進(jìn)行閃爍、滾動(dòng)、靜止、循環(huán)、交叉等多種方式的遠(yuǎn)程信息顯示，通過(guò)中心計(jì)算機(jī)對(duì)所有顯示屏進(jìn)行自動(dòng)發(fā)布交通、水電、天氣、商訊、醫(yī)療、金融等信息，也可將相關(guān)信息以短信的方式發(fā)送到手機(jī)等通信工具中，信息可以是文字和圖片。

發(fā)布的信息可以記錄、可以查詢(xún)、可以打印和統(tǒng)計(jì)。

圖17　南沙新區(qū)網(wǎng)上政務(wù)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)從窗口式服務(wù)向電子化服務(wù)的轉(zhuǎn)變，使用戶(hù)感受良好的服務(wù)體驗(yàn)，提升了政府部門(mén)的公眾形象。

探索與港澳及周邊區(qū)域共建開(kāi)放融合的信息網(wǎng)絡(luò)體系，共享空間地理信息、政務(wù)信息、法人信息和便民公共服務(wù)等信息服務(wù)，為城市管理、科研創(chuàng)新、企業(yè)發(fā)展、專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)需求提供數(shù)據(jù)支撐。

圖18　明珠灣智能政務(wù)建設(shè)示意圖

3.2.5智慧醫(yī)療

打造個(gè)人健康管理服務(wù)平臺(tái)，為終端用戶(hù)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間搭建起溝通的橋梁，從而改善生活質(zhì)量降低醫(yī)療費(fèi)用，大大提高醫(yī)療效率，從治療到預(yù)防。

圖19　明珠灣智慧醫(yī)療示意圖

3.2.6智慧教育

智慧教育基于互聯(lián)網(wǎng)、智能感知、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和智能控制等技術(shù)的深度融合或一體化，使人們能便捷獲取知識(shí)，實(shí)現(xiàn)多向交流、共享資源服務(wù)、直觀分析評(píng)判、科學(xué)處理決策等。

3.2.7智能建筑

（1）安全防范系統(tǒng)

以維護(hù)社區(qū)公共安全，保障居民利益為目的，建立入侵報(bào)警、視頻監(jiān)控、出入口控制、電子巡更等系統(tǒng)。

（2）建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)建筑內(nèi)電力系統(tǒng)、空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等進(jìn)行自動(dòng)控制，制定各系統(tǒng)的管理、調(diào)度、操作和控制策略。

實(shí)時(shí)存取有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)與控制參數(shù)。

進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行的歷史記錄及趨勢(shì)分析，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)管理等。

（3）能源計(jì)量系統(tǒng)

實(shí)時(shí)分類(lèi)計(jì)量社區(qū)內(nèi)各用戶(hù)的水、電、燃?xì)獾饶茉吹挠媚軤顩r，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。

對(duì)社區(qū)內(nèi)用能狀況進(jìn)行能耗分析。

根據(jù)能耗分析的結(jié)果進(jìn)行能耗評(píng)估，提出節(jié)能優(yōu)化控制策略，控制設(shè)備節(jié)能運(yùn)行。

3.2.8智能家居

利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

圖20　建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

圖21　智能家居系統(tǒng)示意圖