基于CIM的智慧城市系統(tǒng)建設(shè)研究
——以南京市南部新城集中展示區(qū)為例

南部新城開發(fā)建設(shè)（集團(tuán)）有限公司 江蘇 南京 211100

正文：

1.引言

智慧城市建設(shè)是城鄉(xiāng)建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容。黨的十九大對(duì)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)作出戰(zhàn)略部署。南部新城智慧城市建設(shè)，以感知體系為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為骨架，以融合人工智能的城市大腦為中樞，不斷推進(jìn)先進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用與新型智慧城市運(yùn)營(yíng)理念的融合，實(shí)現(xiàn)南部新城從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)、從管理到治理、從零碎分割的局部應(yīng)用到協(xié)同一體的平臺(tái)服務(wù)的三大跨越，打造具有標(biāo)桿引領(lǐng)作用的智慧南部新城新模式。

2.系統(tǒng)概況

南京市南部新城集中展示區(qū)智慧城市系統(tǒng)是按照感知、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、支撐和應(yīng)用的架構(gòu)，對(duì)工地、園林、道路、環(huán)境、泵站等設(shè)施運(yùn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過物聯(lián)網(wǎng)、專屬網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)匯聚到演示區(qū)數(shù)據(jù)中心，根據(jù)智慧應(yīng)用的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、清洗、轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)，為上層業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源，結(jié)合空間地理信息、建筑模型、視頻畫面等，統(tǒng)一為南部新城提供綜合展示以及業(yè)務(wù)管理等實(shí)際應(yīng)用。

2.1 設(shè)計(jì)理念

1) “一張圖”綜合展示。平臺(tái)以3DGIS平臺(tái)為底圖，通過疊加不同的圖層，將感知信息、模型數(shù)據(jù)、地理空間信息、視頻信息進(jìn)行融合匯聚，最終以“一張圖”的方式實(shí)現(xiàn)南部新城規(guī)劃、建設(shè)管理、智慧應(yīng)用等綜合展示。

2) “感知+管理+應(yīng)用”設(shè)計(jì)框架。示范區(qū)采用“感知+管理+應(yīng)用”的創(chuàng)新理念，將水質(zhì)、環(huán)境、工地、泵站、交通等城市感知終端進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)感知部件位置、綜合狀態(tài)、圖像內(nèi)容的實(shí)時(shí)展示，有效輔助領(lǐng)導(dǎo)對(duì)城市運(yùn)營(yíng)管理的直觀認(rèn)識(shí)。

2.2 系統(tǒng)關(guān)系

以一張圖為基礎(chǔ)，按照統(tǒng)一接入接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入，以統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)、統(tǒng)一UI風(fēng)格實(shí)現(xiàn)集中展示。

3.規(guī)劃管理

通過規(guī)劃設(shè)計(jì)，達(dá)到南部新城規(guī)劃一張圖展現(xiàn)、可視化管理、多規(guī)合一、輔助決策分析。以城市三維建筑數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象、水文、環(huán)境仿真，對(duì)城市發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)城市系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行支撐。

1) 構(gòu)建區(qū)域CIM平臺(tái)。以南部新城三維城市設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使用鴻業(yè)3DGIS平臺(tái)，載入基礎(chǔ)設(shè)施BIM模型、醫(yī)療中心BIM模型、集中展示區(qū)傾斜攝影三維模型，搭建南部新城CIM平臺(tái)。

2) VR體驗(yàn)。以城市三維模型為基礎(chǔ)，以人的視角從城市上空全覽整個(gè)區(qū)域的規(guī)劃，語音介紹機(jī)場(chǎng)軸線、活力水循環(huán)，以及中芬中心、醫(yī)療中心等項(xiàng)目，增強(qiáng)體驗(yàn)感。

4.項(xiàng)目管理

結(jié)合矢量GIS地圖，根據(jù)項(xiàng)目位置以及項(xiàng)目進(jìn)展，對(duì)新建、在建項(xiàng)目進(jìn)行管理，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、可研、評(píng)審、施工等業(yè)務(wù)全過程跟蹤，全過程展示當(dāng)前南部新城的各項(xiàng)工程項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度與建設(shè)成果。

5.工地管理

接入市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，秦淮河、響水河環(huán)境整治等工地的現(xiàn)場(chǎng)信息，包括視頻監(jiān)控、揚(yáng)塵噪聲監(jiān)控、車輛進(jìn)出口沖洗監(jiān)控等，工地監(jiān)督管理部門可實(shí)時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)安全情況、揚(yáng)塵污染情況，掌握施工進(jìn)度，降低自身管理成本，提升施工質(zhì)量，對(duì)于出現(xiàn)的違規(guī)操作、污染環(huán)境等預(yù)警告警信息能夠及時(shí)處置。

6.感知物聯(lián)網(wǎng)

6.1 園林設(shè)施感知

通過傳感器收集展示區(qū)內(nèi)各區(qū)域的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、光照、土壤、水分等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)噴灌設(shè)備、采集設(shè)備等電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，提供當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示及歷史數(shù)據(jù)的調(diào)閱，實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)園林各個(gè)區(qū)域的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、光照、土壤水分等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

6.2 水環(huán)境感知

通過實(shí)時(shí)在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)南部新城水質(zhì)情況進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的參數(shù)包括溫度、電導(dǎo)率、pH、濁度、葉綠素五項(xiàng)水質(zhì)基本參數(shù)，記錄水質(zhì)變化趨勢(shì)，并對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行預(yù)報(bào)警，保障南部新城水體安全。

6.3 生態(tài)環(huán)境感知

對(duì)區(qū)域內(nèi)的染性氣體、有毒氣體（PM2.5、PM10、汽車尾氣）和粉塵（PM值、顆粒物）實(shí)時(shí)的監(jiān)管，收集、整理、匯總各種數(shù)據(jù)，預(yù)警環(huán)境污染事件，為區(qū)域內(nèi)環(huán)保情況進(jìn)行分析，掌握污染源，保護(hù)區(qū)域環(huán)境。

6.4 泵站狀態(tài)感知

接入?yún)^(qū)域泵站實(shí)時(shí)運(yùn)行的電壓、電流、功率、開關(guān)量等信息，實(shí)現(xiàn)所有水泵、閘門的自動(dòng)化控制，通過監(jiān)控可以實(shí)時(shí)看到泵站設(shè)備的運(yùn)行情況、運(yùn)行狀態(tài)、前池和排水口河道處等位置水位，通過報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)查看設(shè)備故障信息。

6.5 河道在線感知

實(shí)現(xiàn)河道可視化，不僅能夠監(jiān)測(cè)水情，監(jiān)督非法排污行為，確保河壩等重點(diǎn)水利設(shè)施的安全運(yùn)行，提高河道巡查效率，還能夠輔助河道周邊治安監(jiān)控。

1) 顯示各測(cè)點(diǎn)位置情況、雨水情信息及警戒狀態(tài)，并以各種不同顏色表示警戒狀態(tài)；

2) 主動(dòng)上報(bào)是指現(xiàn)場(chǎng)異常狀態(tài)報(bào)警，如：設(shè)備故障、水位警戒狀態(tài)變化、降雨量狀態(tài)等；

3) 在河道或渠道的橋上安裝監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)河壩、水利設(shè)施、河道水面進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

7.權(quán)限管理

智慧城市系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，涉及到多個(gè)部門的業(yè)務(wù)管理，也涉及到系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，需要設(shè)置與之相對(duì)應(yīng)的用戶權(quán)限，包括菜單權(quán)限和操作權(quán)限等。按照權(quán)限設(shè)置角色，包括超級(jí)管理員，運(yùn)營(yíng)中心管理、業(yè)務(wù)管理和運(yùn)維管理四大類，不同權(quán)限的角色對(duì)自身所負(fù)責(zé)的范圍進(jìn)行管理。