浅析智慧广场一体化建设综合技术应用

浅析 智慧广场一体化建设综合技术应用

柴印杰

中建二局土木工程集团有限公司 北京 ， 100071

摘要：十二五以来，城市广场面临着两型社会建设、战略性新兴产业快速发展、信息技术深入渗透到生产生活的各个环节等新形势，新形势使城市广场获得了更大的发展机遇，通过数字服务平台提升城市广场竞争力和影响力已成为大势所趋。本文主要就智慧广场一体化建设综合技术应用进行分析，并提出一些个人观点，以供参考。

关键词：智慧广场；一体化；建设

1智慧广场一体化建设特点

唐山站西广场数字城市一体化建设项目是唐山站西片区数字孪生城市的基础，通过实现多维感知数据的融合汇聚，形成全域、全时、互联互通的感知体系，有效支撑城市生命线、城市部件、公共安全、生态环境、民生服务等重点领域，实现数字孪生智能城市广场的基础支撑平台。该项目建设主要研究内容及特点包含以下几点：

（1）建立数字城市广场统一的数据标准体系，实现城市广场内数据资源的融合、共享与交换，推动数字城市大数据的挖掘、分析、预警、应用和服务。

（2）搭建统一信息入口，整合现有系统及数据资源，使管理部门、企业、公众等形成一个紧密联系的整体，盘活城市广场内各方角色的资源，获得高效、协同、互动、整体的效益。

（3）以全域物联感知接入为基础，以资产统筹建设运维服务为核心，以开放共享应用赋能为理念；

（4）综合运用物联网、大数据、云计算、边缘计算等新一代信息技术；

（5）围绕终端设备统一接入和全生命周期管理，标准化物联数据的采集融合；

（6）构建物联网统一开放服务体系，支撑站西广场各类智能应用的建设，为应用赋能。

2智慧广场一体化建设综合技术应用内容

2.1总体思路

通过综合应用互联网、移动互联网、物联网、云计算和大数据分析等现代信息通信技术（ICT），致力于推动并改善城市综合管理、经济建设、民生改善和政务管理等方面，实现城市“感知、互联和智慧”的发展目标；它是一项涉及诸多信息系统建设、科学运用综合集成技术的大型信息化工程，将带动城市基础设施、软环境建设升级，促进城市广场转型、城市广场环境和综合管理能力，使城市广场体验更加美好。

2.2技术方案及关键技术

主要工艺流程：前期勘察与方案成型→综合布线→各系统设备安装与调试→数据中心建设→物联网开放平台部署→系统联调。

2.2.1综合布线

利用站西广场原有弱电井进行各类光纤、网线的铺设，在站南公园等未布设弱电管井区域采用挖沟铺管布设的方式布设各类线材，为监控、WiFi覆盖等系统做好网络连接准备。智慧化工程的施工分系统、分层、分阶段地进行，施工过程依照先隐蔽后明设；先主干后分支；先尾端后前端；先外围后机房的顺序进行。通过平衡协调、紧密地组织成一体。 

2.2.2各系统设备安装与调试

各分系统按计划进行设备安装部署，做好安全施工措施，做好周密计划，保障各分系统按时完成部署，在部署完毕后针对各个分系统进行自检测试，主要测试内容包括各分系统设备运行状态、各分系统功能的完备性、各分系统运行的稳定性。在自检中及时发现问题，解决问题，确保各个分系统能够正常稳定的运行。经过各个分系统的自检测试，排除了各个系统存在的问题，完善了各个分系统的功能，为下一步的验收工作打好基础。

2.2.2.1视频安防监控系统

工艺流程：摄像机支架安装→摄像机及镜头安装→摄像机接线→镜头及摄像机调试→摄像机方位调整→中心设备（硬盘录像机、监视器、电源）安装→中心设备接线→主机参数设置→系统调试及检验。

2.2.2.2综合布线系统

（1）工艺流程

图1流程图

（2）系统测试

依据国内国际相关标准选择“BasicLink”方式对本系统进行测试。由于链路定义不同，组成链路的元件不同，其端到端的性能规范也有差异。因此在测试前，需要首先确定采用何种测试链路模型。目前，最通用的方式是以“BasicLink”方式进行测试。

图2BasicLink方式测试示意图

安装用户的“基本回路”的测试，均应符合相关标准、规范的基本要求，推荐用户使用带有文档的软件的测试仪，并可真接以其做为标准进行检验存档文件。

2.2.2.3网络系统

（1）计算机网络系统通信介质的施工要求不同，具体如下：

1）光纤电缆：光纤电缆铺设不应绞结。光纤电缆弯角时，其曲律半径应大于30cm。光纤裸露在室外的部分应加保护钢管，钢管应牢固地固定在墙壁上。光纤穿在地下管道中时，应加PVC管。

2）双绞线：双绞线在走廊和室内走线应在电缆槽内，应平直走线。工作站到Hub的双绞线最长距离为100米，超过100米的可用双绞线连结器连结加长。双绞线在机房内走线要捆成线札，走线要有一定的规则，不可乱放。双绞线两端要标明编号，便于了解结点与Hub接口的对应关系。双绞线应牢靠地插入Hub和工作站的网卡上。结点不用时，不必拔下双绞线，它不影响其它结点工作。

2.2.2.4WiFi系统

（1）在安装前要对设备的安装位置、组网方式、供电及走线等进行周密的计划和安排。安装前请确认以下几点：安装处是否满足设备对温度和湿度的要求；安装处是否已布置好电源和满足对电流要求；安装处是否已布置好相关网络配线。

（2）安装时的安全注意事项

为保证无线AP正常工作和延长使用寿命，连接电源前，应确认外部提供的电源是否与本设备安装的电源模块相匹配；连接电源线前，应确定电源模块的开关处于断开状态；应使用对应颜色的电源线连接对应的接线柱上；应确保连接后的电源连接线接触良好。

2.2.2.5智慧灌溉系统

（1）实施方案

1）在每个电磁阀控制的喷灌区部署一套土壤温湿度采集设备，包含1台太阳能无线采集器、2套土壤墒情传感器（采集地表和地下10cm深度和地下20cm深度两层土壤墒情）。

图3两层土壤墒情采集仪

环境信息采集系统通过环境采集器将采集到的环境信息，利用无线网络将数据传输到软件平台；分布式传感器信息汇聚各个节点，各个节点采用优化技术适于环境多条自组织通信技术，连入互联网每个节点信息可以通过有线或无线传到主控室，传输距离远，功耗低，安全可靠。并能通过软件平台对数据进行分析、处理、存储。可实时监管园林植物的生长全过程环境参数，为生长出优质的绿植提供种植环境参数，并可为追溯系统提供种植的环境数据，将这些生产环境信息作为追溯的一部分，供政府、第三方检测机构直接查阅，实现种植环境信息追溯。

（2）功能调试

1)基地数据精确采集，系统可在线实时、连续地采集各项常见的绿植生长环境参数，以数字、图像等多种方式进行记录和显示；

2)通过结合软件平台对数据进行分析、处理、存储，分析结果能为植物生长提供科学的数据支持，可实现园林生产基地农情监测，通过环境监测系统对生态环境参数实时监测、动态显示。

2.2.2.6车辆出入与停车场管理系统

（1）工艺流程

出入口设备安装→出入口设备接线→收费亭及中心设备（电脑、软件、通信转换器、电源）安装→收费亭及中心设备接线→软硬件调试→系统检验。

（2）系统调试

道闸调试：确认道闸已安装好→拨码开关设置→道闸通电→道闸“开”调试→道闸“关”调试。地感检测器调试：确认设备已安装好→拨码开关设置→地感检测器通电→调整线圈灵敏度→“复位”确认。地感检测器调试：确认设备已连接好→拨码开关设置→主板跳线设置→设备通电→运行停车场管理软件→临时卡进出场测试→固定卡进出场测试。

（3）系统检验

检查感应线圈的位置和响应速度；检查和调试车库管理系统的车辆进入、分类收费、收费指示牌正确，闸门机工作正常，进口出口车牌号复核或车型复核等功能；检查读卡器正确刷卡后的响应速度；检查闸门的开放和关闭的动作时间；检查出入口车道上各设备，以及各自完成IC卡的读/写、显示、自动闸门机起落控制、入口图象信息采集以及与收费主机的实时通信等功能；检查收费管理处的设备各项功能的实现；检查系统与计算机集成系统的联网接口以及该系统对车库管理系统的集中管理和控制能力。

2.2.2.7智慧井盖系统

（1）工艺流程

点位确认→优化电路→加工生产→现场安装→软硬件调试

（2）安装前准备

1）组织人员与井位进行实地查看测量，并拍照做了详细标注为后续的加工统计及信息记录备案提供详细资料。

2）为保证设备在恶劣的潮湿、高温、腐蚀环境下能够稳定运行，在电路优化方面优化了多次电路和传感器设计改进，相比市面传统测量产品稳定性可靠性有了质的飞跃。物理唤醒后上线时间控制在10秒范围内，极大的提升了用户体验感，并进一步优化嵌入式电路逻辑，让续航时间增加。在NBIOT信号很差的地方多次联系运营商增加发射基站功率，并在电路板上做优化，改天线外置，解决了所有的设备上线信号问题。

2.2.2.8智能交互系统

智能交互系统主要包括AR互动太极、AR切水果、AR八段锦、智能跑道、智能语音亭、浪漫光球跑道、智能钢琴步道、智能座椅、夜间陪跑灯光互动、极光掠影、夜光森林等。在系统及设备安装完毕后，进行系统调试。根据设备类型安装程序包，进入设置，并重启设备，测试程序是否会自动启动，调试摄像头角度，调整适合位置。

2.2.3数据中心建设

同步进行数据中心的建设，完成数据中心机房的装修以及动环监控系统、消防系统、动力系统的安装部署，为站西广场数字城市一体化提供稳定、安全的运行环境。根据房间功能要求，在详细审核研究后。根据多年全彩LED大屏显示系统设计经验，针对本项目设计采用室内P1.25全彩屏，配合拼接控制处理器及LED控制软件实现各个智慧系统的大屏显示。

（1）智慧指挥大厅系统

智能设备满足智慧机房的三个层次（应用层、传输层、感知层），运用传感器等技术，使信息传感设备实时感知需要的信息，按照约定的协议，通过可能的网络(如基于LoRa的无线局域网)接入方式，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对设备的智慧化识别、跟踪、监控和管理。智能灯光子系统：为确保智慧机房照明设备和照明质量符合国家相关要求，采用最新的物联网技术，又不摈弃传统技术，将办公灯关照明设备通过联网接入，统一接受总指令，实现遥控开关、定时开关、全开全关、延时关闭、场景切换等功能。可以接受远程控制指令实现远程控制，通过PC云平台、手机APP等实现远程对室内灯光开关。

（2）智能照明三大招智能管控

智能情景模式子系统：针对领导视察、日常上班、下班、午休等不同场景，需要通过开关各种不同的设备来满足智慧机房对光线、窗帘使用等需求，每次开关都十分的繁琐。通过情景面板的情景化管理，开会前只需按一个按键，便可以同时联动灯光调整、窗帘关闭等多种操作，以此来减少不必要的操作。情景面板主要使用在场景中，为管理员提供一键情景设定管理，方便对于智慧空间电器设备的统一管理，提高管理效率。情景面板无需接入电源，通过按压产生动能信号，利用433M协议将数据传递给6路控制器，通过6路控制器进行控制，6路控制器通过485走线将数据回传给数据采集器，数据采集器通过LoRa协议将情景数据回传给网关设备，从而上传物联网平台实现情景策略的联动。

（3）智能温湿度监测子系统

在智慧机房平台上，可以设置室内温湿度变化范围。夏天空调温度处于26℃至28℃之间，机房内各设备设施使用寿命最长，采用智慧机房技术改造传统空调之后，当温湿度超过设定范围后，智慧机房平台联动空调自动调节环境温度。

（4）视频监控子系统

告警联动，自动弹出告警实时画面。通过区域位置与摄像头进行关联，当在该区域出现风险事件并引发告警时，信锐物联网平台可直接通过弹窗的方式在大屏上、手机APP端展示出告警区域的实时状态，方便于管理人员及时查看并消除风险。

事件追踪，视频录制与照片抓拍，掌握告警发生的全过程。当告警发生时，除了在大屏上、手机端弹出告警事件区域的视频实时画面外，于此同步进行的会将事件发生的过程进行全程摄像，录制下来保存到信锐物联网平台的数据中心里面，并同步推送到手机APP端，方面于运维人员进行事件追踪和告警回溯，分析相应告警出现的原因和改进管理方式。另一方面为了方便于通知到众多人员，也可以通过摄像头抓拍现场照片，进行照片推送。安防监控实时呈现，管理更方便。系统对接上视频监控系统后，没有发生告警事件时，也可直接通过平台进行视频监控系统，实时查看机房各个位置的实时状态。

（5）智能红外人体感应子系统

智能红外人体感应传感器可大范围的对机房进行红外防盗，可设置监测时间时间；在监测时间内，如有人非法入侵时，系统界面弹窗提示告警信息，并且通过短信、APP等方式将告警信息通知管理人员。

结束语

综上所述，本文通过围绕项目智慧安防体系技术、智慧市政系统设计与施工技术、智能人机交互系统设计与施工技术、智慧管线设计与施工等方面，总结技术、管理上的经验、形成研究报告及相关成果，对类似工程有重要的借鉴意义和推广价值。

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