基于信息系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的智慧城市系統(tǒng)建設(shè)

劉道遠(yuǎn)

摘 要：智慧城市系統(tǒng)是一種新生的管理系統(tǒng)，可以通過這種系統(tǒng)來管理城市的運(yùn)營。此外，管理、運(yùn)營城市的人也可以通過這個(gè)系統(tǒng)，對城市在不同領(lǐng)域的狀況，比如：公共事務(wù)、安全，城市交通、城市環(huán)境、城市的經(jīng)濟(jì)狀況等。智慧城市系統(tǒng)可以結(jié)合城市不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行智能的分析，為城市的管理人提供一些建議和參考。文章對智慧城市系統(tǒng)做一簡要的介紹與說明，也對智慧城市信息系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)與構(gòu)成進(jìn)行研究與探討。

關(guān)鍵詞：智慧城市；系統(tǒng)建設(shè)；監(jiān)控系統(tǒng)；信息系統(tǒng)

在現(xiàn)如今的21世紀(jì)高速發(fā)展的社會中，我國的經(jīng)濟(jì)也在快速、穩(wěn)定地增長。然而，在發(fā)展的道路中，也遇到了許許多多的問題，比如：環(huán)境問題、資源問題、人口車輛增長給城市帶來的壓力、生態(tài)平衡遭到破壞等。如果想要跟上時(shí)代發(fā)展、進(jìn)步的步伐，則必須要找到相應(yīng)的解決方法。

1 智慧城市簡介

智慧城市（Smart City，SC）的本質(zhì)就是通過引入先進(jìn)、發(fā)達(dá)的信息技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對城市的智能化的運(yùn)營和管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)為城市中的人們創(chuàng)造便利、智慧化的美好生活。可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)如今城市發(fā)展的主要趨勢與目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)城市和諧，大幅提高人們的生活水平。智慧城市是將城市化融入信息時(shí)代中，利用城市信息化，將城市緊密聯(lián)系在一起，提供更加便利智能的生活方式[1]。

2 智慧城市的基本特征

智慧城市的基本特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[2]。

（1）在智慧城市中，信息是一個(gè)重要元素，由物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)構(gòu)成的信息結(jié)構(gòu)中，可以為人們提供他們所需要的各種信息。通過這種方式，可以有效提高城市管理的水平和效率。（2）智慧城市是通過融合的方式，來實(shí)現(xiàn)城市中不同系統(tǒng)的共同運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)提高城市管理效率與水平的目標(biāo)。（3）智慧城市遵循著以人為本的理念，人人平等的原則，為城市的人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。（4）智慧城市信息化，可以有效減少資源的消耗，有利于實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

3 建立智慧城市系統(tǒng)的需求

3.1 對平臺的需求

要求該平臺能夠連同我們現(xiàn)有的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的溝通與共同合作。對系統(tǒng)的要求也極高，比如系統(tǒng)的性能方面，可用性要強(qiáng)、還要十分穩(wěn)定不易崩潰、數(shù)據(jù)的可靠性、可信度要非常高。并且，該平臺可以根據(jù)不同的方式自行配置，達(dá)到實(shí)現(xiàn)適應(yīng)應(yīng)用的變化。此外，還需要該系統(tǒng)能支持、支撐新應(yīng)用的設(shè)計(jì)開發(fā)，還要支持新應(yīng)用后期的測試和維護(hù)修復(fù)等。

3.2 對應(yīng)用的需求

建立智慧城市系統(tǒng)也要求城市的管理、運(yùn)營者可以充分利用好這個(gè)系統(tǒng)中擁有的所有來自城市不同部門機(jī)構(gòu)的信息，來預(yù)防不同的問題，將其帶來的負(fù)面影響降到最低。并且還要求將所有資源協(xié)調(diào)好，及時(shí)有效地解決應(yīng)對相應(yīng)的問題。所以，我們需要整理、整合城市的所有系統(tǒng)的信息與資源，為城市的管理、運(yùn)營者提供具有參考價(jià)值的信息，實(shí)現(xiàn)城市高速發(fā)展。

3.3 對人才和團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的需求

建設(shè)智慧城市系統(tǒng)相當(dāng)于建設(shè)全市的信息統(tǒng)一化，所以，我們需要這方面的專業(yè)人才來對其進(jìn)行管理與維護(hù)，比如IT技術(shù)方面的人才和管理方面的人才等，以這種方式來實(shí)現(xiàn)智慧城市系統(tǒng)的建設(shè)[3]。

4 智慧城市系統(tǒng)與信息系統(tǒng)

智慧城市系統(tǒng)，這一系列的新興技術(shù)、新方式和新概念的提出與使用，很好地改善了現(xiàn)今城市發(fā)展的問題，保證了城市的可持續(xù)發(fā)展與城市和諧統(tǒng)一。

4.1 智慧城市信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)的誕生極大地改變了人們的生活方式，而隨著它們的發(fā)展，漸漸地發(fā)展衍生出了物聯(lián)網(wǎng)。它的出現(xiàn)建立起了人與人、物與物之間的聯(lián)系，并將它們聯(lián)系起來，使他們的關(guān)系緊密。此外，物聯(lián)網(wǎng)還能使它們能夠相互高效、便捷地交互各自的信息。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)在智慧城市系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用，主要體現(xiàn)在智慧城市信息系統(tǒng)中對信息的獲取和管理控制方面。

4.1.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)，是一種通過虛擬的技術(shù)來進(jìn)行快速計(jì)算的技術(shù)，在處理信息時(shí)，云計(jì)算可以極大地加快運(yùn)算速度，提高社會資源的利用率，有快速的反應(yīng)能力，還能降低對用戶終端的損耗。隨著社會、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的快速發(fā)展與進(jìn)步，需要處理、分析、計(jì)算大量的信息，還簡化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，此外還提升了實(shí)用價(jià)值。因此，云計(jì)算技術(shù)在建立智慧城市系統(tǒng)時(shí)發(fā)揮著重要作用。

4.2 智慧城市信息系統(tǒng)構(gòu)建結(jié)構(gòu)

第一步是利用物聯(lián)網(wǎng)獲取信息的相關(guān)技術(shù)來對城市的信息進(jìn)行捕捉、獲取，需要覆蓋到城市的每一個(gè)地區(qū)。第二步是利用計(jì)算技術(shù)，對收集獲取的信息進(jìn)行處理、分析、計(jì)算、整合。第三步是在該系統(tǒng)數(shù)字化平臺上，要對匯聚所有不同的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對接，確認(rèn)所有行業(yè)都連接到了該平臺，使得所有各個(gè)行業(yè)間能交換各自所需要的信息。第四步是對該平臺的管理和維護(hù)，其中包括所有用戶的信息、隱私、安全、業(yè)務(wù)等各方面內(nèi)容。最后，在管理控制整個(gè)系統(tǒng)平臺時(shí)，需要制定好標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，并且完善相關(guān)法律法規(guī)，防患于未然。創(chuàng)造一個(gè)良好的、綠色的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，有效地實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的作用和功能[4]。

5 智慧城市監(jiān)控系統(tǒng)

隨著國家社會、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的安全問題成了現(xiàn)今一大難題，各種安全事件層出不窮，引起了人們廣泛的關(guān)注與討論。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今人們的需求。然而隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理技術(shù)和智慧城市系統(tǒng)的結(jié)合，很好地滿足了當(dāng)今城市監(jiān)控的需要[5]。

5.1 智慧城市監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)

智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)需要遵循傳輸系統(tǒng)建設(shè)和視頻監(jiān)控的所有設(shè)計(jì)原則，并且需要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的執(zhí)行，其中需要我們遵循的原則包括以下幾個(gè)。

5.1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范原則

從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)到施工都需要根據(jù)國際和行業(yè)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。

5.1.2 實(shí)用性的原則

得到的視頻圖像需要清晰，并且能夠分辨，質(zhì)量要達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)和要求。監(jiān)控的安裝還要方便且操作簡便。

5.1.3 可靠性的原則

生產(chǎn)的所有監(jiān)控設(shè)備需要高度保密，不易泄露。性能良好，使用壽命長，能穩(wěn)定使用。

5.1.4 先進(jìn)性的原則

建立的智慧城市監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)需要十分成熟，技術(shù)水平高，可開發(fā)性需要較強(qiáng)。

5.1.5 滿足經(jīng)濟(jì)性的原則

建立該監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，秉著經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，要考慮時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性。

5.1.6 安全性的原則

要求建立的智慧城市監(jiān)控系統(tǒng)的保密性要好，抗干擾能力強(qiáng)。

5.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立和實(shí)施

智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立與實(shí)施，是一個(gè)十分大的工程，涉及系統(tǒng)的供電，線路的布置、設(shè)備、調(diào)試、系統(tǒng)測試和運(yùn)行等各個(gè)方面。

5.2.1 供電系統(tǒng)

（1）當(dāng)電壓的波動在設(shè)備用電規(guī)定的可行范圍內(nèi)時(shí)，交流電源應(yīng)該由一級負(fù)荷來供電，一旦超出，則應(yīng)該使用調(diào)壓的設(shè)備或者使用交流穩(wěn)壓設(shè)備。（2）應(yīng)該設(shè)置一個(gè)專用的分路配電盤，每一路的容量應(yīng)該在14～25 A。并且禁止與其他的設(shè)備共用。（3）交流電源的干擾電壓不能大于0.1 V。（4）為了排除在使用會議電視時(shí)，零線不平衡電流對其造成的干擾和嚴(yán)重影響，保護(hù)地線應(yīng)該采用第5根，而且必須與零線分離開。（5）當(dāng)單獨(dú)設(shè)置接地體時(shí)，保護(hù)地線的接地電阻值，應(yīng)該小于5 Ω；當(dāng)采用聯(lián)合接地體時(shí)，應(yīng)該小于0.5 Ω。（6）保護(hù)地線的干擾電壓應(yīng)小于25 mV。（7）供電專業(yè)考慮系統(tǒng)的冗余20%左右。

5.2.2 接地網(wǎng)絡(luò)

智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)里的所有用到的設(shè)備，需要建立一個(gè)公共的接地網(wǎng)絡(luò)，并將所有的設(shè)備接入進(jìn)去。我們建立這個(gè)接地網(wǎng)絡(luò)的目的是，建立一個(gè)屏蔽層的系統(tǒng)。通過這種方式來降低電場干擾、磁場干擾對此視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響。

5.2.3 系統(tǒng)測試

（1）單個(gè)測試：在每個(gè)產(chǎn)品完成安裝后，對該產(chǎn)品進(jìn)行一個(gè)測試，測試其性能是否正常，顯示正常后才能使用。（2）聯(lián)機(jī)測試：單個(gè)產(chǎn)品測試完成后，需要對所有的產(chǎn)品聯(lián)機(jī)運(yùn)行，測試其是否能正常運(yùn)行。（3）運(yùn)行時(shí)長測試：在完成單個(gè)測試、聯(lián)機(jī)測試后，可以將系統(tǒng)連續(xù)開機(jī)24 h，看是否存在異常，若無，則測試通過。

6 結(jié)語

在先進(jìn)高速發(fā)展的時(shí)代中，實(shí)現(xiàn)智慧城市的目標(biāo)是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略舉措。但目前我們對如何實(shí)現(xiàn)智慧城市的各項(xiàng)研究都處于初級階段，而且在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的過程中，我們會遇到各種各樣的問題與困難，但我們不能退縮、畏懼，應(yīng)該加大對該研究的投入與力度，不斷地完善與創(chuàng)新，終將會實(shí)現(xiàn)這一偉大的目標(biāo)，從而推動城市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。