基于TOD城市综合交通枢纽的智慧物联网运维平台研究应用

刘汉伟

（广州市设计院）

1 引言

随着云计算技术、物联网技术和移动通信技术的发展，智慧物联网运维平台与人的结合越来越紧密，人与物、物与物之间的沟通显得越来越重要，智慧物联网运维平台应运而生。智慧物联网运维平台，即以物联网为基础的智慧化的运维管理，以各种应用服务系统为载体，将管理和科学信息技术充分融合。

近年来，以公共交通为导向，集工作、商业及居住等为一体的TOD（Transit Oriented Development）城市综合交通枢纽项目随着城市现代化的快速发展不断涌现。本文以TOD城市综合交通枢纽为研究对象，基于物联网技术，采用现代信息化技术手段，搭建一套以建筑BIM模型为基础的智慧物联网运维管理平台。智慧物联网运维管理平台的建立，实现了智慧运维管理与顾客体验相结合的目的，多维度收集人员、车辆、交通、设备及业务等数据信息，实现数据的整合、关联以及指令下发等能力，以支撑建筑智慧运维管理业务的需求[1]。

2 智慧物联网运维平台系统架构

本文研究的智慧物联网运维平台基于建筑BIM模型，采用“平台+生态”的管理策略，多维度收集人员、车辆、交通、设备及业务等数据信息，以实现对TOD城市综合交通枢纽建筑内的人、车和物进行定位导航及数据交互管理，以及实现公众个性化的信息推送及应急联动指挥调度功能，从而实现整栋建筑的智慧化管理[2]。

智慧物联网运维平台包括物联网感知层、网络层及平台应用层。平台架构如图1所示。

图1 智慧物联网运维平台示意图

1） 全面感知。全面布置建筑物联网，通过各类传感器如温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、探测器等感知终端全面感知TOD城市综合交通枢纽建筑的运行态势，建立人、车、物、环境和服务的全连接。

2）实时通讯。网络层由广域网、局域网和2G/3G/4G/WLAN网络等3个网络组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的数据信息。

3）深度融合。平台应用层通过连接管理平台、大数据平台和集成通信平台，融合TOD城市综合交通枢纽建筑内的各项数据及通信信息，支撑TOD城市综合交通枢纽建筑业务多维度的智能化分析和处理，以实现全系统的通信协同[3～5]。

3 智慧物联网运维平台功能分析

智慧物联网运维平台通过物联网、互联网技术，全面感知TOD城市综合交通枢纽建筑的运行态势，建立人、车、物、环境和服务的全连接。通过连接管理平台、大数据平台以及集成通信平台，实现数据和通信的有效融合，支撑TOD城市综合交通枢纽建筑功能使用业务多维度的智能化分析和处理以及全媒体的通信协同，从而为经营管理者或顾客创造平安、高效灵活、绿色节能、面向用户体验的创新环境，使建筑管理运营可视、可管及可控，更加智能、环保、高效和精细化。

3.1 客流人流统计分析与管控子系统

智慧物联网运维平台通过对接客流量分析系统，读取TOD城市综合交通枢纽客流量分析系统的人流信息。平台将建筑内的人流密度和人流热度分别以统计图的形式，结合无线AP的位置定位分析信息，统计分析出建筑内人流密度和人流热度的分布情况。当人流逐渐接近饱和时，系统平台会提前发出预警，并联动各子系统，合理规划疏散路径，及时引导人流快速疏散[6]。

3.2 室内定位导航子系统

通过在物联网感知层的无线AP上内置蓝牙、WiFi和RFID，实现“三合一”融合技术，以实现精确定位导航。智慧物联网运维平台对室内WiFi终端进行定位前，先根据室内实际情况规划出室内的终端分布图，存入信息处理数据库，然后根据室内分布情况设置AP接入点，结合蓝牙和RFID技术，设置一个位置固定的参考标签，作为测量基准点来辅助进行位置校准，合理规划行进路线，实现精准定位导航，如图2所示。

图2 室内定位导航子系统示意图

3.3 停车管理与反向寻车子系统

智慧物联网运维平台通过物联网感知层的无线AP实现停车库车位引导及反向寻车功能。当车主需停车时，到达停车场通过连接无线AP，与无线AP的地址位置进行关联绑定，利用智慧物联网运维平台实现对车辆的停车位引导；当车主需寻车时，利用智慧物联网运维平台实现对车辆的定位，运维平台将车辆位置信息进行上传并记录，实现寻车路径导航[7]，如图3所示。

图3 停车管理与反向寻车子系统示意图

3.4 室内物品定位管理子系统

智慧物联网运维平台可通过室内物品定位RFID管理技术，实现对建筑内每个安装有源或无源RFID物品的快速查询及定位，管理者可实现对物品的快速定位及实时监控。同时，设置报警阈值，当有源RFID信号离开预先规划的范围时，可实现报警推送及派单功能。

3.5 建筑设备管理子系统

智慧物联网运维平台可实时监控建筑内消防系统、空调系统、给排水系统、照明系统及电梯系统等各末端设备的运行状态，包括设备的型号、运行方式、运行参数、故障状态、安装时间及安装位置等详细信息；也可完成对各系统设备进行运行时间管理、运行目标参数设定、节能控制策略选择和设备参数采集等功能，如图4所示。

平台还可实现建筑能耗数据（水、电、燃气和冷热量等数据）的监测，依托建筑BIM 模型，可按照区域进行统计分析，更为直观地发现能耗数据异常区域，促使管理者有针对性地对异常区域进行检查，发现运行异常的设备，及时调整设备的运行参数，以达到排除故障、降低能耗和维持建筑绿色节能运行的目的。

3.6 应急管理子系统

TOD城市综合交通枢纽作为人流聚集区域，突发事件的响应能力尤为重要。智慧物联网运营平台正是通过对大楼内各子系统的各类事件进行全局联动管理，不仅提高了整个建筑内对突发事件的响应能力，促使管理人员迅速作出决策，以最大限度地减少事故带来的损失，提高应急效率并节省能耗和管理成本，从而实现智慧化管理[8]。

4 结语

本文以某TOD城市综合交通枢纽建筑BIM模型为基础，采用物联网技术，搭建一套智慧物联网运维管理平台。该平台将智慧运维管理与顾客体验相结合，以支撑建筑智慧运维管理业务为需求，多维度收集人员、车辆、交通、设备、业务等数据信息，整合、关联建筑内各类数据，实现了对TOD城市综合交通枢纽建筑内的人、车、物进行定位导航及数据交互管理，进而实现了公众个性化的信息推送及应急联动指挥调度功能，使整栋建筑实现智慧化管理。

图4 建筑设备管理子系统设备监控示意图