面向智慧园区的智能综合运行管理平台设计与研究

毋毅

关键词：智慧园区；数字化赋能；智能综合运行管理平台；智能分析；智慧决策

在数字化转型升级浪潮中，智慧园区建设迎来了新的发展机遇，园区信息化、智能化、数字化发展是大势所趋，利用物联网、5G通信、大数据、云计算、数据中心等融合技术，整合园区各类服务资源，实现复杂多样的智能设备间的统一互连，以数据智能服务为手段，适配多样化的智慧園区IOC服务场景，为园区智慧化发展提供数据智能服务，建立以技术为人服务为核心的数字化体系，实现服务管理高效精准，产业经济高质量发展的智慧园区运营目标。

1系统概述

智慧园区智能综合运行管理平台利用信息化、智能化、数字化技术对园区生产、生活、管理和服务中所有信息资源进行整合与集成，构建统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限管理，达到资源共享和业务协同。以智慧管理中信平台实现园区的管理与监控，合理调配资源，用数字化手段规范数据来源，实现生产生活自助服务，提升管理体验，提高工作效率。通过建设智慧园区智能综合运行管理平台，使园区管理层及时了解园区运行情况，将管理做到“看得见，管得着”，提高企业园区运行的便捷性和有序性，加快对企业园区异常事件处理的速度，提高企业园区的综合管理水平。

2面向智慧园区的智能综合运行管理平台的系统架构

智慧园区智能综合运行管理平台是从强调以技术为核心到强调以技术为人服务为核心的一种转变，业务架构是建立在技术为人服务为核心的基础上，其结构可以分为5层，分别为信息采集层（感知层）、数据层、应用支撑层、业务层。其中，数据采集层（感知层）属于前端物联网技术，数据中心主要聚焦于数据层、应用支撑层、业务层。数据采集层通过专业智能设备实时获取信息点数据并传输至系统数据中心，系统通过数据规划，分类存储至数据中心，经过数据中台处理，构建服务能力，通过综合运行管理平台实现设备智能化联动，管理服务体系规范化，数据支撑智能决策以及生产管理智慧化应用。

智慧园区智能综合运行管理平台绝不是对各个子系统进行简单堆砌[1]，其核心架构是以业务智能化中心为核心，通过统一调度提升跨系统的数据交互和融合能力，在满足智慧应用功能的基础上，寻求内部各子系统之间、与外部其他智能化系统之间的完美结合。

2.1业务架构设计

智慧园区智能综合运行管理平台业务架构根据智慧服务能力方向进行设计，数据采集层通过物联网智能设备，实现数据采集和设备控制指令传输。数据层负责统一数据中心构建，可分为数据仓库和数据支撑，数据仓库负责各业务系统设备、权限、账户等基础采集数据的存储，数据支撑负责各业务系统数据的分析、加工。应用支撑层分为两部分，一是实现应用服务调度管理、应用开放平台、统一认证、日志平台、应用监控、运维管理等应用支撑；二是可视化中心、智能化应用、节能管理、办公信息化服务、管理平台等业务系统应用业务的实现。应用层负责业务展示，包括各业务服务平台、数据分析平台、可视化中心、智能决策平台[2]。

2.2系统架构设计

智慧园区智能综合运行管理平台使用Kubernetes保证高可用，高并发，服务即容器，可水平扩展，快速迭代，滚动发布，系统可异地部署，多数据中心部署，不存在单点故障，全部服务不可用的情况。利用Kubernetes集群部署，当某一个node节点崩溃，node节点上的服务会自动转移到另一个node节点上，这个过程所有服务不中断，服务的Repset可以保证服务至少有多个副本在运行，自动伸缩服务所需的硬件资源，支持服务的编排。平台更新应用时支持滚动更新，按照编排的顺序进行应用更新，不影响当前服务的使用，同时支持各个服务之间的负载均衡，可以大大缩短运维时间、降低运维成本。

平台数据层采用“关系型+非关系型”数据库构建数据仓储，文件服务器采用分布式存储，关系型数据库采用MySQL主从和读写分离形式进行部署，以提高数据的读取操作效率，降低故障率，同时通过Kubernets的Pods设置单个服务的副本数量，保证数据的安全性。非关系型将采用“MongoDb shard+replica”方式进行分布式存储，通过副本保证服务的高可用，其架构支持海量数据存储，对于“大数据+频繁查询数据”能够及时响应，支持水平扩展，能够保证系统数据长期存储。

平台通过Jenkins来进行自动化运维更新，服务更新时，通过可视化系统进行，更新过程提供在线实时日志查看功能。

智慧园区智能综合运行管理平台采用微服务架构，各服务向注册中心注册，当服务之间相互调用时，获取调用服务的信息，通过内部负载均衡器进行调用，单个服务可以部署多个节点来保证服务的高可用，各服务由配置中心统一管理，初始化时向配置中心获取配置。

3面向智慧园区的智能综合运行管理平台的功能实现

3.1数据服务中台

智慧园区数据通过采集系统获取，然后数据经过处理框架加工，并接受数据中台治理模型管理，同时接受数据安全管理模型管理，最后开放的价值数据将通过数据运营服务模型对外提供数据服务[3]。数据中台采集模型应对纳人数据中台的各种源数据进行统一采集管理。数据处理模型专门负责处理数据相关的任务，此外数据处理的相关工具组件可在处理模型中配置。任务调度模型在数据处理模型中发挥居中指挥的作用，并对运行的数据处理任务进行监控及异常处理等操作。数据安全叠加在数据中台其他功能上，数据采集、处理、交换、共享等环节均必须实施安全控制策略。数据运营模型把数据中台的数据处理能力、数据分析能力等经过适当的封装后为用户提供服务，提供统一运营门户、智慧应用、服务运营监控等功能，包含数据中台服务、硬件调度中心、设备可视化中心、统一认证中心、安防中心、可视化运营管理中心、园区资金中心、智能业务中心等。

3.2硬件调度中心

园区内硬件设备可通过系统后台进行统一的调度管理设置。例如，对楼宇智能设备、门禁、道闸、路灯、终端设备按区域、时间段、权限等进行整体调度。平台基于物联网硬件智能接口，支持硬件操作功能，满足多区域硬件管理，统一硬件调度，统一硬件健康监控。为多区域／异地可建立分布式Gateway，硬件其先向网关注册，硬件数据记录在内，操作硬件时路由到对应Gateway，具体功能由Gateway实现。Gateway支持群组，互通，横向扩容。可实现园区硬件集中管理，分散调度。除硬件本身支持健康监控，Gateway同样支持。支持硬件设备的事件触发回馈，状态控制，事件的记录，事件联动，其事件可向内／外系统进行通知，为事件建立事件码。

3.3智能集成中心

智慧园区智能综合运行管理平台提供了智能集成中心，以数据为核心，融合多种技术，实现设备、人、场景的连接和互通，构建智慧园区服务能力，提高场景融合能力，实现数据向智能分析、智慧决策转变。

智能集成中心对外开放丰富的API接入能力，实现多元化的场景扩展能力，如对人事、门禁、停车、访客、巡更、视频、人证、通道、会议、智能水控、远程抄表、餐厅、资产等场景扩展。同时，具备资源统一规划、资源监控告警处理、宽带流量实时监测、资源统计、分权区域维护数据、日志分析评估等综合运维能力。实现完备的权限体系，以及灵活的赋权、严谨的鉴权，支持统一认证授权；对重要数据建立加密、备份、恢复、导入导出等机制。

3.4资金管理中心

资金管理中心是以智慧园区人员信息为基础，结合电子钱包、智能一卡通、虚拟一卡通等技术完成资金管理，通过园区各项资金管理辦法，资金充值消费、补贴规则，以智慧园区平台为依托，建立网络互连、信息共享、安全可靠的资金管理中心。资金管理中心支持第三方电子充值／退款，可查看充值／退款记录：包含补贴管理，补贴策略可自定义，补贴金额支持手动批量和自动充值到账。

3.5可视化平运营中心

智慧园区智能综合运行管理平台中的可视化平运营中心，是一个面向园区管理的决策辅助平台。平台以三维模型实景为载体，将园区运行核心系统的各项关键数据进行综合展现，从多个维度进行日常运行监测与管理，以及突发事件的应急指挥调度管理，为管理者提供一个集园区规划、园区生产、园区运营、园区决策多维一体的智能运营管理平台，提高园区运行效益以及园区管理效率，提供数据决策支撑。

可视化中心覆盖了智能设备管理、资金中心管理、餐厅管理系统、宿舍管理系统、人脸识别通道门禁系统、停车场管理系统、访客管理系统、班车管理系统、图书借阅管理系统、巡更管理系统、会议预约管理系统、健身房管理系统、固定资产及企业个人资产管理系统、智慧报修系统、满意度评价系统、智能办公、平台运维管理等系统功能，形成一站式可视化解决方案。

3.6智慧场景应用

园区中有丰富的IOC智慧应用场景，深入研究以技术为人服务，以人为本的智慧应用，从强调以技术为核心到强调以技术为人服务为核心的转变，是实现智慧园区工作更加便捷、服务更加人性、管理更加智慧的发展方向，智慧园区智能综合运行管理平台是深入智慧应用场景研究，实现场景画像精确画像，将智慧应用转化为园区经济增长动能的一种智慧化系统。基于上述宗旨，深入智慧应用研发，探索数据、软件与服务的智慧园区发展趋势，积极将多种前沿技术与产业园区生产生活智慧化需求相结合，开发适应时代发展的智慧化数字化应用体系，使园区各类人、车、物、财的全信息实时共享，达到智慧融合。智慧园区智能综合运行管理平台中的智慧应用包括智能设备管理、智慧楼宇管理、智慧安防、智慧办公、智慧物业等，覆盖园区生产生活场景，如对人事、物业、门禁、车辆、访客、巡更、人证、通道、会议、宿舍、餐厅、楼宇、照明、机电等实现IOC场景应用，面向各类对象和领域，对园区内的场景事件进行全方位的监测、预警、判断、决策、调度和处置，实现智慧园区日常管理与感知，形成统一的智能决策管理体系。

4结束语

智慧园区的发展具有广阔的前景，尤其是在智能化场景应用的探索上还有更大的研究空间。智慧园区绝不是技术的堆叠和智能化系统的叠加，本文阐述的以人为本的智慧应用，以及构建的智慧园区智能综合运行管理平台是智慧园区研究应用的一个重要方向，尤其是利用园区数据信息在智慧园区场景画像方面做深入的探索与开发，是未来实现智慧园区跨越式发展的核心能力。