杭州劳模工匠文化公园智慧系统设计与实现

吴 涛，杜 江

(1.深圳前海零距物联网科技有限公司，深圳 518071；2.深圳市物联网协会，深圳 518071；3.杭州西湖风景名胜区管理委员会，杭州 310013)

0 引言

杭州西湖风景名胜区管理委员会于2021 年将原杭州城西休闲公园进行改扩建，建设全国首个劳模工匠文化公园——杭州市劳模工匠文化公园。公园的建成将充分展示劳模工匠文化元素和精神内涵，不仅是杭城市民赏景休闲胜地，更是弘扬劳模精神和工匠精神的教育基地。

如何凸显公园的工匠文化主题是考证公园建设成效的关键性要素。新经济时代，科技日新月异，智慧生活已然来临[1]，工匠文化主题概念不仅是制造内涵的展现，其外延还涉及智能科技和智慧设施[2]，采用移动互联网、物联网和大数据等科技手段来营造园区工匠文化主题的智能化场景将极大地促进公园工匠精神的体现[3]。

1 系统体系架构

依据杭州市劳模工匠文化公园智慧系统总体需求、建设目标和功能定位，公园游客对于智慧设施智能化体验需分别满足其入园总览、游园引导、交互互动、设施使用的诸多需求[4]，课题组作出如下总体建设内容的设计。

智慧系统建设内容主要由智慧游园系统和智慧公厕系统两大专项部分构成。其中，智慧游园系统解决的是公园游客智能化游园体验需求；智慧公厕系统解决的则是公园游客智慧如厕场景构建需求，其具体构成如图1所示。

图1 公园智慧系统建设内容总体设计框架图

2 智慧游园系统

智慧游园系统在公园已有基础上加设游园软硬件配套设施和平台，构造智能化游园场景。在公园改造工程中需集成一系列智慧生活设施，满足游客游园过程中的实时感知需求，增强科技感和生活感的交叉融合，最终提升公园对于游客的吸引力度。

2.1 功能实现

2.1.1 终端屏显

由1 个数据展板大屏（86 英寸）、6 个游园引导小屏（21.5英寸）和游园游客自有手机终端屏所构成。

（1）数据展板大屏

在公园入口关键室外位置布设数据展板大屏来展示公园各类相关数据，游客可以鸟瞰方式沉浸式感知园区真实场景基本状况。

（2）终端引导小屏

在游览环线不同节点布设多个小屏终端实现游客引导和交互，使其直观获得公园各类工匠文化主题信息。

（3）手机终端屏

针对公园非游览环线节点的散落游园游客所植入手机端的终端屏引导和交互。

2.1.2 软件平台

包括数据展板系统软件和游园引导网络平台：前者包含场景展示、环境检测、舆情监测、文化传播四部分内容；后者包含屏端、小程序、宣推渠道三部分内容。数据展板系统软件可搭建公园统一入口数据信息平台，使园区管理者和游园游客形成紧密联系整体，获得高效、协同、互动的整体效应。游园引导网络平台可让公众深入了解公园各类情况，加强公园品牌宣传力度，提升公园知名度和社会影响力，其软件平台内容和功能汇总如表1所示。

表1 智慧游园系统软件平台内容和功能汇总

2.1.3 云端管控

基于本机存储数据通过云端管理模式设立上游端云服务（器），将所有数据资料上传至服务器中，下游端电脑（客户端）安装一个端口连接服务器，所有的程序、代码都通过远程调用，依靠无（有）线网络获取相应数据资料（更新）。

2.2 技术路线

系统采用MVC（Model View Controller）设计模式，通过软硬件、云存储和工作流方式实现智慧游园系统体验场景的总览、引导和交互。系统无缝整合数据大屏模块、场景重构模块、引导小屏模块和无线终端（手机和Pad）引导模块四大功能模块，对游园地理空间环境、地物地貌、重点设施、环境状况和社交交互内容等多源数据统一集成并进行整体可视化展示。

系统是一个基于云计算并采用混合云方式构建的云平台，充分考虑了系统构建的技术领先性和后期可扩展性，如图2所示。其中的地理空间场景数据等核心数据采用私有云方式存储，保证了核心数据安全性和可靠性，其它非关键数据采用公有云方式存储，充分利用公有云公共计算资源。

图2 公园智慧游园系统技术架构图

3 智慧公厕系统

智慧公厕系统创建了园区公厕智慧服务新模式，充分结合公厕现状和改造条件，在其已有基础条件上加设智慧公厕软硬件设施，通过物联网、大数据、传感器技术对园区公厕进行全面系统的智能化升级改造，提升园区公厕整体智慧化品质，打造如厕流程智慧场景，从而实现公厕的便民化、人性化和智能化服务[5]。

3.1 功能实现

3.1.1 平台管理

通过集控中心进行大数据监测，实现公厕环境、设备资源和卫生治理、用户行为引导、安防监控、如厕引导、保洁与满意度管理功能，提升公厕应急和运营量化管理水平。

3.1.2 智慧场景

对如厕人员行为全流程做智慧场景布设，实现公厕通用信息显示即平台管理内容显示。

3.1.3 交互互动

实现公厕智能镜屏与使用洗手池的如厕人员间的智能互动，并可和如厕用户手机终端产生交互，实现用户信息采集和发布功能。

3.2 技术路线

运用互联网、物联网、云计算和大数据等技术结合公厕本身场景模式对公厕赋能智能化和信息化[6]，如图3所示。

图3 智慧公厕系统拓扑架构图

4 结语

杭州市劳模工匠文化公园智慧系统建设在公园已有基础设施上予以增设，实现了智能设施设备和智慧场景与公园已有环境状况的完好融合，智慧游园系统和智慧公厕系统两个子系统从多个层面满足了各类用户的多项需求，其设计和实现成果可作为类似智慧公园的体系建设参考。智慧游园系统的建设实施效果图和智慧公厕系统建设实施效果图分别如图4和图5所示。

图4 智慧游园系统实施效果图

图5 智慧公厕系统实施效果图

对公园管理方而言，智慧游园系统可为公园管理方提供园区整体环境状况的综合表征。其中，数据大屏可完好对接各类政府部门和机构的参观考察；引导小屏可实现公园工匠文化内容的整体宣导，用智慧（能）化方式实现良好品牌推广宣传效果。智慧公厕系统可采集公厕被使用过程中所产生的各种环境数据，通过大数据分析处理来优化保洁业务。系统可配合保洁员业务管理系统来加强对保洁过程的监管，同时结合智能化联动系统，实现从检测、超标报警到自动处理的全链条管理，最终以智能化监管方式有效帮助管理方提升公厕的卫生状况、管理水平及整体服务质量。

对公园受众方而言，智慧游园系统可使游客沉浸式了解公园的工匠文化主题内容，极大增强智能信息的获得感。智慧公厕系统的引导子系统（包括引导小屏和无线终端引导小程序等方式）可使游客快速找到闲置厕位，游客在如厕过程中出现意外还可通过报警系统简单有效地发出求助信息，园区管理处可及时收到报警并快速安排人员援助和施救，大大提升了游客的智能科技体验。