用物联网、大数据打造金延安智慧城市系统

郝金平，吴 斌

（西安航天自动化股份有限公司）

用物联网、大数据打造金延安智慧城市系统

郝金平，吴 斌

（西安航天自动化股份有限公司）

从智慧园区、智慧旅游等角度，通过陕西旅游集团开发的“圣地河谷”智慧城市项目，对智慧城市有一个新的角度的诠释。该项目含有智慧云平台、智慧停车子系统等7个系统，经过一年多的规划、设计、施工，目前已经开业。一个成功的工程项目，必须做到规划科学性、技术先进性和工程可行性，本项目就是其中一个典范。希望本项目的建设为中国前进中城镇化、两化融合以及智慧城市建设具有借鉴意义。

智慧城市；旅游地产；智慧园区；城镇化

1 引言

2008年11月，IBM公司提出了“智慧地球”的理念，随后各国都作出了积极响应，把这一领域作为应对金融危机、提振经济的重要手段。随后中国很快接受智慧城市理念，国家先后三批，共有近300个城市被列为智慧城市试点建设。智慧城市作为一个庞大的系统工程，需要巨额的资金投入，其建设模式主要采用“整体规划、分步实施”的策略来进行。然而，光靠政府投入和推动进展一直较慢，且政府推动的智慧城市建设大量集中在基础设施、城市管理、电子政府等公共服务领域，智慧城市各个子系统的建设也不大平衡。

随着国家城镇化、工业化、信息化时代到来，很多有实力和远见卓识的企业目前也逐渐参与到智慧城市建设中，尤其在智慧园区这个领域。 陕旅集团开发的圣地河谷文化旅游项目，是以旅游地产、商业综合体、住宅、酒店等于一体的综合园区。金延安智慧城市，是结合了城市需求、园区需求、商业需求等多位一体的综合信息化项目，经过建设团队的努力，目前一期已经投入运营。

2 智慧城市的背景和现状

2.1 智慧城市提出背景

在城市快速发展进程中，城市运行压力空前增大, 城市化与社会管理服务、人与自然、经济发展与资源约束等矛盾日益突出, 现实环境与社会期望的差距，导致各种新问题和新矛盾不断产生，如人口问题、资源问题、环境问题、民生问题等。智慧城市建设将有助于解决城市发展面临的诸多问题。

2.2 智慧城市内涵

智慧城市，是指以物联网、互联网、通信、云计算、智能科学、系统工程等先进的信息技术与城市运行管理技术深度融合为手段，对城市基础设施、资源环境、社会民生、经济产业、市政管理领域活动中的人、物、环境进行智慧化的感知、互联、协同和处理，从而为市民提供一个更美好的生活和工作环境，为企业创造一个更有利的商业发展环境，为政府构建一个更高效的城市运营管理环境。

2.3 智慧城市的现状

建设智慧城市是我国关于创新驱动发展、推动新型城镇化、全面建成小康社会的重要举措。为规范和推动智慧城市的健康发展，于2012年，住房和城乡建设部启动了国家智慧城市试点工作。目前住建部和科技部先后三批公布了国家智慧城市试点名单，我国的智慧城市试点已接近300个。

智慧城市是城市发展的新常态。国家经济层面，新常态要求在适度扩大总需求的同时，实施以创新驱动为牵引的供给侧结构性改革。智慧城市通过信息技术、通信、互联网、物联网技术，把城市的基础设施、软基础设施大大提升，同时大量使用新技术，培育孵化很多新的产业，大大提升中国的综合实力。

智慧城市建设所需资金数额庞大，一些系统由于在规划初期，缺少商务模式考虑，所以常被认为是一种单纯投入或缺少市场回报的投资行为。这也导致我国的智慧城市建设一直以国家和政府推动为主，除设施供应商、服务商之外，缺少市场力量的参与。在当前城市建设资金普遍收紧的情况下，如何使智慧城市建设在提高城市效率、效能的同时，产生产业集聚效果和形成相对应的投资效益转化，是一个重要课题。

3 金延安项目介绍及需求分析

3.1 圣地河谷文化旅游园区简介

圣地河谷文化旅游园区是陕西旅游集团开发的，集新型旅游集散服务、红色主题娱乐、运动休闲度假、生态人文居住等多种功能于一体的高端综合型城市主题旅游度假新区。以弘扬红色文化、塑造城市特色、发展旅游产业、保护生态环境为基本任务。圣地河谷规划完善，其建设规模远超越了一般园区，将作为延安市的一个副中心矗立在延安市北部（见图1）。

图1 金延安板块鸟瞰

金延安板块是圣地河谷文化旅游产业园区的五大功能板块之一，也是核心组成部分。金延安城是一座立体集约之城，生态智慧之城，要求既有文化的继承和发扬，又要有现代的便利和智能。城区设计有两条主题商业街、四条特色街区、六大主题酒店、十大博物馆、钟楼广场、教堂、院落式住宅等项目。

3.2 需求分析与设计原则

3.2.1 科学合理原则

智慧城市是一项复杂的系统工程，其规划、设计、施工、运营使用是一项周期长、内容多、难度大的专项工作，必须本着科学合理、严谨的原则去研究和论证。

3.2.2 可落地、可实施原则

金延安城是一座设计复杂的立体之城，功能业态丰富， 开发性质多样，招商运营情况多变。鉴于目前智慧城市尚没有完全能够借鉴的建成实例可参考，基于项目实际情况结合本设计任务的特点，要求设计成果必须可落地、可实施。

3.2.3 运营使用成效明显

“智慧之城”是金延安城的亮点和创新点，所设计的智慧城市各项内容应在未来投入使用中，切实可行地将其智慧化的便利性、快捷性突显出来。让游客、居民、管理者真真切切地感受到，从而提升项目的附加值。

3.2.4 经济性原则

金延安城整体建筑面积约 83 万m2，智慧城市内容多样，一次性投入大，后期管理周期长。设计应本着经济性的原则，合理选择智慧城市构建内容以及各内容实施范围。

3.2.5 与工程进度同步性原则

由于智慧城市系统介入项目相对晚一些，金延安板块已经开始施工。 智慧城市设计内容多，周期长。设计应根据项目工程进度合理安排设计内容，将需要和其他工程配合或有交叉的工作尽快安排，保证和现场工程协调一致，配合有序。

4 金延安智慧城市的科学规划

经过项目组与业主方、设计院、建设管理单位、监理单位等多次交流，确定金延安项目智慧城市设计实施内容包括：智慧城市云服务中心、智能交通及平安城市、智能停车、智慧旅游、智慧物管、智慧管廊、智慧绿化共：7个系统（见图2）。

4.1 云服务中心系统

云服务中心是金延安智慧城市系统的核心，主要包括以下内容。（1）云计算机房。设计一个B级中心机房，其中含UPS系统、配电系统、精密空调及专用消防等内容。（2）服务器、交换机、机房综合布线等。（3）天慧云计算平台。这部分是“金延安”智慧城市必不可缺的心脏，是城区的大型云数据库，承担收集信息、视频监控、能源管理、数据挖掘、智慧调度等工作。

4.2 智能绿化系统

智能绿化系统利用新一代信息通信技术，着眼于园区生态环境的监测、资源合理高效的利用，实现西街及钟鼓楼广场自动化绿化，整个园区的空气质量、气候情况等监测。

4.3 智能交通及平安城市系统

智能交通及平安城市系统利用现代监控技术和引导技术，导引城区内车流量，及时预防安全事件的发生，确保“金延安”的和谐平安，城区内交通的方便快捷。主要内容包括：（1）智能交通及平安城市规划设计；（2）园区的安防及交通视频监控系统；（3）道路引导系统等。

4.4 智能停车系统

通过对钟鼓楼和西街停车区域数千个车位的智能化设计，降低寻找车位的难易程度。利用高科技手段，实现方便快捷的停车，使游客感受科技带来的便利。系统包括自助缴费系统、停车引导系统、反向寻车系统。

4.5 智慧管廊

“金延安”智慧管廊利用各种高新传感设备，感知管网状态，实现危险预警。在管廊内设置人机交互设备，显示管网运行状态，让游客充分感受体验到综合管廊的先进性、现代感。

4.6 智慧旅游系统

金延安智慧旅游充分利用现代网络、移动通信手段，带来优秀的用户体验，让游客切身体会到“金延安”的独特魅力。主要内容包括智慧旅游平台、官方网页、手机应用APP。游客可通过电脑、手机、平板电脑、园区触摸屏获取信息。系统功能分为景点、美食、购物、酒店、娱乐、交通6大板块。

4.7 智慧物管

城区内商家和居民众多，利用现代科技，改变传统服务模式，降低物业服务成本，简化业务办理流程，提高效率，提高商家和居民的满意度。主要功能包括：房产管理、入住管理、维修管理、收费管理、客服管理、财务管理、车位车辆管理等。

图2 金延安智慧城市系统架构

5 金延安智慧城市实施过程

西安航天自动化股份有限公司对这个项目进行了总体策划与实施。经过与各方为期一年多努力工作，目前一期工程已经初步投入使用。

5.1 项目中的核心技术

5.1.1 物联网技术

布置在园区的传感器通过物联网技术，全面感知城市生态参数（环境、水质等），城市活动参数（人流量、车流量、商业成交额等）、城市基础设施参数（地下管网、消防等）。金延安智慧城市系统通信系统布局如下：传感器之间通过ZIGBEE等物联网通信技术自组网；网络架构采用有线、无线综合设计，宽带高频核心交换机保证了通讯带宽；全覆盖WiFi把园区未来的消费者、管理者、维护者的大数据都传到“天慧”城市综合管理平台上。为园区管理提供城市运行数据，有效提升运营水平，提升管理质量。

5.1.2 云计算技术

引入云计算技术，构建集云基础设施、云数据中心、云服务平台为一体的金延安智慧云平台。在金延安负一层设置280㎡的机房作为云基础设施，其容量能保证整个园区开发完需求；采用微软云计算平台，虚拟化技术，一期投入允许上百套系统在云平台上运行；云存储技术，解决了园区海量监控录像，商业数据的存储。

5.1.3 大数据技术

通过大数据技术，对园区的海量数据进行分析、处理，可以做到： 园区人流分析、热点分析、安防越界报警、商业客户收据收集等功能，提高园区的安防水平，为商业运营的改进提供支撑。

5.1.4 自动化技术

园区的绿化系统、暖通系统、消防系统、雨水泵房等，通过工业自动化技术进行提升，实现现场无人值守、自动运行，减少了运营人员，提高了运营质量。

5.1.5 系统工程技术

园区的智慧城市系统是一个复杂系统，从规划、设计、到施工，物理上几乎遍布园区的任何一个角落，时间上，则从园区开始土建到最终装潢完毕投运，都在进行。只有运用系统工程技术，科学安排，合理规划，与各专业周密沟通，交叉作业，才能保证施工顺利实行。

5.2 工程实施

由于项目智慧城市部分的规划落后于土建施工进度，所以该项目形成了边完善规划、边设计、边进行施工的特殊的施工过程。主要包含以下工程量。

1）对海量的土建图纸进行分析，消化。由于智慧城市系统属于新兴业务，需要在传统设计的基础上重新做出规划、设计。本项目是在原土建设计图纸上重新进行了设计，有着不小的工程量。

图3 运营中心

2）对基础部分进行先行施工。根据智慧城市传输层需要的光缆、电缆通道、检修手井，进行埋管、施工。在土建快收尾阶段，这些工作必须全部到位，否则将来面临重新二次开挖等问题，增加工程成本。

3）云计算中心施工。确定机房选址，进行装修、服务器、交换器部署，园区的网络综合布线等。

4）各个子系统施工，包括：智能绿化系统、智慧停车系统施工、平安监控、安防系统施工、智能语音系统、园区WiFi全覆盖施工。 这些子系统跟土建、室内装修工程的进展紧密相关。管理上，每周有例会，进行整个项目的统筹、进度协调；每天碰头会，保证各个单位之间的协作、资源分配。

5）云计算等软件的部署及完善。与园区其他子系统如灯光照明、空调系统等进行数据对接，确保园区全部数据都进入云平台；部署云平台软件，部署“天慧”云服务平台；根据业主方、商管公司以及商家、顾客的需求、逐步完善各种应用。5.3 实施效果及存在的问题

2016年12月23日，项目商业部分正式对外营业， 智慧城市整体运营初见成效。基于先进的智慧城市理念融入园区建设，园区的信息化办公等更加便捷；基于多系统整合的理念，各个子系统无人值守，园区运营集中在监控中心（见图3），使得运营人员大大减少；来园区的游客、顾客从停车、到购物、消费等环节，因为智慧物管和智慧旅游，有了全新的体验。

建设运营过程存在的一些问题，包括：在智慧智能部分的具体需求不明确，这也增加了软件完善的难度；运营方式不成熟，由于设计到跨界运营，所以无论是维护人才，还是值班监控人员，都需要重新培训。

6 金延安智慧城市商业模式及意义

众所周知，一项业务的开拓，离开了商务模式，只会是纸上谈兵。智慧城市正是因为缺乏市场回报，单纯政府推动又有资金不足等问题，所以发展缓慢。本项目一方面借助于开发商大力支持，另一方面在子系统的规划时力求能兼顾产生经济效益，所以项目的实施进展顺利，创造了几方共赢。其商务模式方面的意义主要表现在以下方面。

1）智慧城市将楼宇弱电系统、信息化系统、智能监控等系统融合，大大提高了运营效率，减少了运营人员。

2）智慧城市将视频监控、网络系统、电话、电视、语音播报系统等需要的综合布线系统，都利用光纤技术，进行多网合一， 采用唯一的光纤芯进行通信，极大地为开发商节约了投资。

3）智慧城市系统对全区进行了WiFi覆盖，利用“天慧”云服务平台，可以进行商务推广、广告宣传、网上销售、客流分析等大量的工作，真正实现了“互联网+”，大大提高客户投资价值。

4）智慧城市理念被社会广泛认同，园区房屋、地产将因为此概念大大增值。

随着后期的软件完善、智慧旅游系统也逐渐投入，届时，将会产生更大的经济效益和社会效益！

7 结束语

本文对智慧城市系统概念和现状进行了分析，以金延安智慧城市系统的建设为例，从规划科学性、 技术先进性和工程实施可行性三个维度进行了解析，为大型园区建设提供了全新的信息化案例。在商务模式方面，通过与开发商合作，将信息化系统、楼宇弱电系统、综合布线等统筹设计，降低了总体建设成本，降低了运维费用，产生了经济效益，为国家推行“城镇化、新型智慧城市”的建设都提供了宝贵的经验， 为智慧城市的发展走出了新方向，也为传统信息化、自动化企业的转型升级找到思路。

[1]张永民,杜忠潮.我国智慧城市建设的现状及思考[J].中国信息界,2011(2).

[2]辜胜阻，杨建武，刘江日.当前我国智慧城市建设中的问题与对策[J].中国软科学，2013(1).

[3]孙韩林,范九伦,刘建华,等.智慧园区建设探讨[J].现代电子技术，2013,36(14).

Use the Internet of Things, Big Data to Build the Golden Yanan Smart City System

HAO Jin-ping，WU Bin

（Xi'an Aerospace Automation Co., Ltd.）

In this paper, from the perspective of the wisdom Park, the wisdom of tourism, through the Shaanxi tourism group developed the "holy Valley" project smart city project, the wisdom of the city has a new angle of interpretation. The project also has seven systems, including the smart cloud platform and the smart parking subsystem, which have been opened after more than a year of planning, design and construction. A successful project must be feasible from three dimensions of scientific planning, advanced technology and feasible engineering. This project is one of the paradigm. It is hoped that the construction of this project will serve as a reference for China's urbanization.

smart city; tourism landed property; smart park; urbanization