智慧广场数字服务平台信息物联网系统建设分析

智慧广场数字服务平台信息物联网系统建设分析

许赵峰

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。

针对目前我国智慧化建设施工技术尚且不够成熟，相关技术还需要进一步完善和提高这一问题，以唐山市站西广场项目建设为依托工程，深入开展智慧化建设施工关键技术，以形成一整套智慧化建设的施工方案及关键技术，为公司乃至局今后类似工程的设计和施工提供参考。

关键词：智慧广场；数字服务平台；信息物联网系统；建设

数字服务平台信息系统在搭建以云计算中心和云计算系统为基础的信息化底座和以物联网平台、大数据平台、金融赋能平台为中心的金融科技平台之上，通过设备统控和数据互通，以综合展示平台、城市广场运营平台和城市广场管理中心（含智慧安防、智慧通行和能源管控系统）的建设实现“城市广场高效管理”。

1物联网开放平台部署

目前智慧广场数字服务信息平台已完成物联网开放平台二次开发和部署，对接各物联网分系统，实现物联网分系统的平台化管理，在平台部署完毕之后，按照软件测试流程对分系统功能、性能以及业务流程进行确认和测试，验证了整个平台软件对合同要求、用户需求的满足程度，使平台具备进行联合测试的状态。平台在技术架构上采用微服务设计，服务模块可以多实例部署，服务能力可以根据业务负载进行动态扩容。同时，平台支持云边协同技术，具备云边端一体化架构，平台内部各微服务实例可以作为组件根据需求部署在云边端任意一侧，助力构建低延时、高安全性应用方案。平台在层次划分上采用分层模式，总体分为感知层、网络层、适配层、设备管理层、数据层、服务层、应用层七层进行规划建设。对下实现各业务城市采集终端、传感器、智能终端的数据统一采集、处处使用。对上向应用提供标准化数据与服务。平台建成后，在预期达到的功能方面，平台将具备设备协议适配、设备管理、数据管理、运维保障、运营保障、安全保障、开放门户、统一服务等功能。在预期达到的效果方面，平台将具备对部署在城市各角落的各类传感设备综合感知能力、对平台运维人员、领导决策层、开发者等用户提供完善能力开放服务和门户服务、对数据具备全面采集、存储、分析、转发能力、对平台具备全方位安全防护保障能力，对平台运营层面具备灵活多样化的运营管理工具和手段。

2系统联调

在各分系统软件及硬件设备组装部署完成后，织测试人员，对各分系统、子系统的功能、性能，按照测试细则逐一进行检验，并生成测试报告。

2.1系统总体调试

调试硬件与软件至正常状态。各子系统的输入能在集成控制系统中实现输入。各子系统的输出能在集成控制系统中实现输出，其显示和记录能反映各子系统的相关关系。对具有集成功能的公共安全防范系统，应按照正式设计方案和有关标准进行检查。

2.2系统试运行

（1）系统的调试分为三个阶段，第一阶段即系统前端设备安装时的现场调试；第二阶段即中心设备安装完毕后的各子系统内调试；第三阶段即各子系统内调试完毕后，各子系统之间的联动调试。

（2）在各阶段的调试过程中，系统功能测试在完整，如模拟系统在断线、短线、停电等各种特殊情况下的运行是否符合设备及设计的要求，对于发现的问题或需改进方面要详细记录时间、地址、现象及所带来的安全隐患、处理的建议及计划等，并提交项目经理确认处理。

（3）各子系统之间的联动调试技术难度较大，技术工程师要在调试现场进行指导和监督。

（4）系统调试完毕，系统即进入试运行阶段，根据子系统特点及国家或行业规定，确定系统试运行时间，每天都应跟踪系统试运行情况并做好试运行记录，发现问题及时处理，对发现的问题要有记录、分析及处理方案的记录，问题的处理要及时、彻底，不留隐患，处理方案及处理结果由监理工程师进行确认。

（5）系统试运行阶段做好试运行记录，包括：系统运行是否正常；系统功能是否符合设计要求；故障产生的次数，排除故障的时间；维修服务是否符合合同规定。

3实施效果

智慧广场一体化建设综合应用技术在唐山站西广场EPC项目上的应用满足了公司在“新基建”领域的发展方向，与此同时，该技术的推广将为公司开拓智慧化建设项目提供了更为广阔的合作空间，进一步提升公司作为业内排头兵的良好形象。

3.1智慧安防

智慧安防系统包括视频监控系统、一键报警、5G巡防无人机、执法记录仪、水质检测、智慧井盖监测、号码侦测、安防巡逻机器人等系统，利用静态监控与动态巡航的形式打造立体安防体系，为唐山站西广场提供智能报警及急救呼叫服务，满足站西广场对突发事件的快速处理需求。借助现代化的移动通信技术、GIS地图定位技术和移动物联网技术，可快速提高紧急突发情况下公安部门的接警与出警效率，大大降低突发事件带来的损害。

3.1.1监控系统

站西广场配备各种类型监控摄像头，组建安防视频监控系统。由于站西广场面积较大、户外场地的特点，广泛存在管理工作中人员相应较慢，安保力量缺乏等因素。通过现代化信息、网络技术对广场和公园区域进行视频监控全覆盖，对安全、突发事件可以起到提前预防、现场录像、及时调派人员处理，使广场综合应急中心可以实时掌握广场信息，提高事情处理效率。

3.1.2巡逻无人机

站西广场部署高清+5G超高速回传智能无人机，可实现高清拍摄回传、远程实时控制、多路线自动巡防、目标跟踪定位等功能，结合平台的AI分析能力，可大大提升安防、巡检的精度和效率。

3.1.3巡逻机器人

站西广场部署自动巡航机器人，可实现自动路径规划，有效躲避障碍，并进行自动巡航，根据视觉识别技术快速识别周围环境，并提供移动的信息发布和宣传功能，大大提升站西广场安防、宣传的科技化水平。

3.1.4一键报警

通过在智慧灯杆集成一键报警器，以及在部分区域安装一键报警柱，为游园市民提供紧急状况报警支持，提升广场安全支援管理手段。通过一键报警终端、智慧执法记录仪、监控摄像机等，通过多种形式的警务通讯途径，可为唐山站西广场提供智能报警及急救呼叫服务，满足站西广场对突发事件的快速处理需求。

3.1.5环境监测

通过在智慧灯杆集成的环境检测设备传感器，实现生态环境监测数据的规范监测，还可以为多个平台提供共享数据，实现与消防报警系统的对接，协助联防联控。环境空气质量信息化监测覆盖面积达到90%。提升生态环境监测业务的信息化水平，实现生态环境监测数据的规范监测、统一管理、数据共享、测管协同、预测预警和综合应用。

3.1.6水质监测

通过在喷泉水池部署水质检测设备，对喷泉水质进行有效、实时的检测，及时了解水质浊度、溶解氧、PH值、温湿度等参数的变化，给予广场管理人员及时预警，保证喷泉水质的安全，切实保障游园市民的身体健康。

3.1.7号码侦测

通过在站西广场部署号码侦测设备可以在以上区域获取到附近手机卡串号（IMSI）和手机串号（IMEI)，这两个串号具有唯一性，得到这两个号码便可以通过技术手段得到用户的位置相关信息。本系统通过部署的前端采集设备，获取尽可能多的过往手机信息。方便未来查询搜集到的信息用于广场和公园的安防工作。对站西广场人口数量进行实时监控，异常聚集可立即预警。

3.2智慧市政

智慧市政通过智慧广播、智慧停车、智慧环卫、智慧灌溉、智慧灯杆等系统，丰富了站西广场智慧化管理手段，为站西广场日常管理提供高科技的技术支撑，满足市政管理人员现代化管理需求。

3.2.1智慧灯杆

智慧灯杆集成广播、监控、WiFi、信息展示、一键报警、环境监测、照明等多项功能，兼具造型美观等特点，提升公园的科技化水平。

3.2.2智慧广播

站西广场部署智慧广播系统，该广播发布系统软件平台使用简单，安装扩展方便。直播广播发布系统采用消防联动和自动灾害应急报警功能和日常背景音乐、业务呼叫广播相结合，同时具有发布新闻和内部信息、发布作息信号等，成为公共场所不可或缺的组成部分。该平台可以实现全局广播、分区广播、定向广播以及点播、文本广播、定时广播等多种形式的广播形式。具备中心话筒广播及移动APP广播功能，满足日常各类应用场景。系统具备故障巡检功能，可以快速定位设备故障，便于检修。

3.2.3智慧环卫

站西广场部署智慧环卫系统。通过智慧垃圾桶终端，及时掌握各个垃圾桶的实时容量；通过监控系统了解地面情况，是否存在乱丢垃圾；通过人员定位技术了解环卫工人的具体位置和轨迹；通过统一的开放平台实现对站西广场环卫工作的智慧化调配。

3.2.4智慧灌溉

智慧灌溉系统通过传感器采集如土壤温度、湿度，日照、热量等农作物信息，上传到管理平台后变成可视化数据，通过对数据的解读、分析，对站西广场绿地进行定时定量精准灌溉。通过智慧灌溉系统实现远程定时定量灌溉。即时是无人值守的情况下，也能精准的控制用水，节约人力、水资源成本。

3.3智慧公园

智慧公园包含智能设施、智慧健身、声光多媒体、智慧互动等功能，指导游客科学合理的锻炼，营造高科技、高乐趣的游园体验。

3.3.1人脸识别储物柜

人脸识别智能柜在传统的实体物理柜基础上，通过人脸识别技术，通过动态人像专用照相机抓取到的面部特征进行分析并记录相关信息，通过智能人脸比对算法进行精准对比，然后控制开关柜门实现智能化存取控制和信息管理。站西广场部署人脸储物柜，以人脸替代传统纸条、钥匙或卡片作为开启柜子的凭证，游园市民在使用的时候，按“存”采集人脸信息注册到系统。取物时，既可凭刷脸开启储物柜存储东西，省去保管纸条、卡片的麻烦。

3.3.2智能语音亭

智能语音亭在不破坏原有休息厅用于休憩的功能和美观度外额外增加了AI智能交互系统，使得游客在休息的同时能够与“亭子对话”，增强游客的体验感，获得更好的休闲时光。AI语音交互、拥有室外降噪模块，有效消除环境噪声、内置百度百科1500万词条、内置超过800项生活常用技能知识、远场拾音：1、3、5米远场有效拾音。

3.3.3智能座椅

智能座椅自身携带的太阳能光伏板及蓄电池保证了座椅自身用电需求，同时实现USB充电、无线充电、蓝牙音箱功能。所有的电源由太阳能板提供能源支持。其更是一个服务应用平台，智能充电座椅是户外园区座椅的完美替代品。

3.3.4智慧步道

（1）通过采用智慧化的科技手段，将跑步前、跑步中、跑步后三个阶段串联起来，包括跑前储物、人脸识别测速、运动数据分析、健康指导、社交分享、运动数据管控（管理员）等，为跑步者提供一个更智慧、更健康的智慧化运动环境。

（2）AI智慧步道大屏不仅可以查看个人信息数据和使用情况，还会根据使用者的年龄、身高、性别等基本信息，为体验者量身定制健身计划，通过对比每次锻炼后的数据，随时改变健身计划内容，使体验者感受到智能个性化所带来的健身享受。智能科技+信息化管理平台融入传统健身场地与设施,有效构建智能化体育公园,监测国民运动情况,引导国民科学高效锻炼,全面满足全民健身未来发展和智慧城市建设需求。

（3）游客可在步道大屏或手机小程序中完成人脸注册，填写准确的身高、体重等信息，帮助游客在运动后查看自己消耗的热量和能量代谢当量。采用物联网、大数据、人工智能等技术,可帮助管理人员实时了解、监控当前公园内的人流量、性别比例、在公园内的平均停留时间、游客的年龄段、满意度等信息数据,建立运动人群数据库,对健身人群的基本信息和运动情况等数据进行采集分析,更好地开展健身活动,使全民健身更加科学。

3.3.5陪跑灯柱

陪跑灯柱是一块夜跑灯光多媒体产品，它由数个智能感应灯组成，每个智能感应灯均可识别到人体的位置，并随着人跑过的的位置点亮光柱。智能感应灯可以实现随意排布、任意方向安装的特点，能够适应几乎所有形状的步道。

3.3.6VR智能导览大屏

一块大屏即可带领游客浏览园区整个风光、规划合理路线、了解园区信息，是VR+5G技术的展现新形势。拥有公园信息查询、城市讯息查询（如交通、天气等）、园区位置查询与智能导航、园区智能设备查询等诸多功能、商业推广等。

3.3.7钢琴步道

智能钢琴步道，只要踩到钢琴键上，发出对应的钢琴音色。当夜幕降临时，灯光开启，彩虹步道变换着七种颜色，人们漫步在色彩绚丽的步道上，步道感应人们步伐变化灯光效果及音阶响声，产生互动体验与美景营造双向功能。

3.4智慧便民

通过广场和公园的WiFi覆盖、自动售卖、信息展示、朗读亭等设备为站西广场搭建智慧便民系统，通过为游客提供各类便捷服务，满足了各类游客和市民的各类需求，从而提升游客的满意度。

3.4.1WiFi覆盖

（1）依据站西广场的现有场景，部署一套WIFI覆盖系统，包含WiFi设备和CPE设备，满足旅客无线使用的需求。

（2）无线接入支持手机号码快速登录接入，提升站西广场的信息化服务能力。WiFi系统服务广场游客的同时，也为为广场公共安全以及精准营销提供数据支撑。

3.4.2自动售货设备

智能扫码型常温无人售货机，运用云计算网络平台为核心，采用计算机视觉、传感器融合技术以及深度学习算法等人工智能技术，实现“即拿即走”的购物体验。顾客通过展示商品自选后通过扫码或人脸等多种在线支付方式，即可自动完成购买过程。实现快捷、方便、科技的站前购物提供综合技术方案。

3.4.3户外信息发布系统

通过多媒体展示牌，可以实现远程广告发布和重大消息发布，为商家提供广告发布服务，满足站西片区管理人员日常宣传的需求。提升站西广场商业服务能力和营收能力。

3.4.4朗读亭

通过朗读亭的搭建，为游客在广场提供一处静谧的朗诵环境，满足各类文化青年的文艺需求。

3.5物联网开放平台与指挥指挥平台

除了前端应用设备之外，我们还将部署如下几个业务平台，满足未来站西广场的智慧运营和管理需求，为城市管理者提供了先进的管理支撑：

（1）为广场管理者提供人员培训、电子政务、租赁费用管理等管理平台，为广场管理者提供数字化管理服务的智慧运营；

（2）为各类物联网设备及相关数据接入提供统一接入管理服务，为后续城市大数据中心提供前端接入和数据基础的物联网接入平台；

（3）为城市大数据提供处理服务，实现城市管理各类数据的接入、汇聚、分析、处理、存储和交换共享，并提供基于GIS（地理信息系统）的3D城市可视化展示服务的大数据处理中心；

（4）为用户提供一个基于地理信息、视频监控、物联网设备、图像分析、大数据分析为一体的综合性可视化调度，为广场理管者提供全景可视化调度指挥、智慧化预警、智能化辅助决策的站西广场指挥平台。

4结论

站西广场智慧广场一体化建设内容综合应用性突出，包括智慧安防系统、智慧市政系统、智慧公园系统、智慧便民系统、智慧公园系统、运营管控系统、物联网统一接入平台、城市大数据处理中心、指挥平台、机房系统。智慧便民系统较为完善，通过公园的WiFi覆盖、自动售卖、信息展示、智慧图书馆、朗读亭等设备为站西广场搭建智慧便民系统，通过为游客提供各类便捷服务，满足了站西广场各类游客和市民的各类需求，从而提升游客的满意度。

参考文献

[1]智慧照明理念下的商业广场景观照明问题研究[J].郭苓苓,张耀.大众文艺.2018(20)

[2]消费社会视角下的网红现象研究[J].付怡.东南传播.2018(09)

[3]浅析城市商业景观设计——以长沙奥特莱斯景观设计为例[J].韩伟.上海城市管理.2018(04)