一叶知秋——详读智慧城市建设案例

编辑整理/张　婷

一叶知秋
——详读智慧城市建设案例

编辑整理/张婷

当前，全国已有近300个城市在不同程度开展智慧城市创建工作。智慧城市建设是国家加快转变经济发展方式、扩大内需的重要手段之一；是促进区域规划、建设、管理、运营等各方面科学化、智能化提升的重要举措；更是建设均等化的公共服务，为人们平安、便捷、宜居的生活方式提供重要保障。为交流智慧城市建设经验、科学引导智慧城市建设工作，本刊特选取了国内有代表性的智慧城市试点区域的建设案例，以点概面，展现智慧城市建设的图画。

智慧南沙规划设计

自2001年广州市委、市政府作出加快南沙开发建设战略部署和2002年广东省委提出推进南沙大开发以来，南沙新区经济社会持续快速发展，生态滨海新城建设初具规模，成为广州市及珠三角经济发展的重要增长极。为示范带动“智慧广州”发展，更好地提升粤港澳合作水平及促进港澳繁荣稳定，南沙新区大力发展智慧城市建设并取得重要成果。

1　定位与功能

南沙新区位于广州市南端，处于粤港澳地区的核心位置，距中心城区约50公里， 距广州南站40公里， 距广州白云机场约70公里。

南沙新区立足广州、依托珠三角、连接港澳、服务内地、面向全世界，将打造成粤港澳全面合作的示范区，国际航运中心、物流中心、贸易中心，并构建金融服务体系。

图1　南沙新区智慧城市具体建设目标

2　智慧南沙顶层设计

2.1建设目标

南沙新区智慧城市建设的总体目标为“七化”成效，即：管理对象和基础资源的标准化、数据处理和信息交换的自动化、事务处理和管理工作的信息化、部件管理与事件处置的网格化、信息采集与监测管控的动态化、城市管理的精细化、城市运行和指挥决策的智能化。

具体建设目标为“四个层次，十个方面”（如图1所示）。

2.2总体技术体系框架

总体技术体系框架符合整体性、科学性的设计原则，分为“感、传、知、用”四个层面（如图2所示）。

2.3总体标准规范框架

标准规范框架的设计原则为科学性、指导性、可操作性、交互性、可扩展性，如图3所示。

3明珠湾区智慧规划设计

明珠湾是南沙新区重点打造的粤港澳合作核心区和区域性综合服务中心，地处蕉门水道、凫洲水道、龙穴水道交汇区，规划总面积约103km2，功能布局如图4所示：

其规划理念为“钻石品质、水乡特色”，即以钻石的理念来指导未来的城市建设，打造一个稀有的、精致的、高品质的粤港澳合作核心 ；同时结合现状的山水景观特点，融入岭南地域文化，将生态、智慧、休闲等城市功能融入城市，打造独一无二的南中国水乡之都。

明珠湾智慧城区规划遵循“互联、共享、协同”的理念，以“建设精明增长的智慧城”为目标，争取实现土地混合使用、建设TOD引导的高密度地区、 实现智慧管理等目标，主要体现在智慧的硬件设施、智慧发展、智慧管理等层面。

3.1明珠湾智慧城区规划

（1）社区服务中心 CSC（Community Service Center）构成基本单元的核心。

◆ 规模：一个智能建筑30m×30m；

◆ 核心组织要素：传感器等智能设备；

◆ 功能划分：智能管理、智能资讯、智能服务；

◆ 信息传输：有线、无线的对外接口 。

（2）智能社区 SC（Smart Community）面向社区，提供最基本的管理和资讯功能，可实现基本的服务。

◆ 规模：根据路网、水系来确定；

◆ 核心组织要素：CSC合理服务范围；

◆ 功能划分：依据不同用地采用不同智能CSC（产业主导、公共主导、居住主导）；

◆ 与上一级关系：核心与服务范围；

◆ 与交通的组织关系：内部支路，步行等慢行交通；外部以干路为边界，公交服务；

◆ 与水系的组织关系：边界。

图2　南沙新区智慧城市总体技术体系框架

图3　南沙新区智慧城市总体标准规范框架

图4　明珠湾功能布局

（3）智慧增长街区SGD（Smart Growth District）面向街区，提供综合的公共活动空间和配送服务。

◆ 规模：2000m×2000m；

◆ 核心组织要素：10min配送可达；

◆ 功能划分：不同功能组合方式模块；

◆ 与上一级关系：配送服务范围、公共中心辐射半径；

◆ 与交通的组织关系：围绕轨道站点组织、水上交通网络；

◆ 与水系的组织关系：边界与景观 。

（4）智慧城市Smart City（Smart City）面向全城，提供各种综合服务和信息管理。

◆ 规模：全城；

◆ 核心组织要素：以COU为全市综合信息、物流处理中心，并通过smart grid与其他节点高速联接；

◆ 功能划分：不同功能的SGD组成；

◆ 与上一级关系：网络与节点；

◆ 与交通的组织关系：轨道网、干路网、通信网；

◆ 与水系的组织关系：边界 。

3.2明珠湾主要应用系统规划

3.2.1智能市政

（1）智能水务管理系统

在数据采集系统即SCADA系统的基础上，扩充和完善监测点，建立覆盖全区域的供水调度监测体系；结合管网 GIS、管网水力模型、供水调度管理等系统，形成智能供水调度管理信息平台。

图5　社区服务中心CSC模式图

图6　智能社区SC模式图

图8　智慧城市Smart City模式图

图9　智能水务管理系统示意图

（2）排水系统智能化管理

规划污水处理厂及泵站采用智能化管理系统，实时收集和掌握污水系统的运行状况，并进行远程控制，使设施按照设定策略处于无人值守的最优工作状态，实现统一调度，优化运行，节能降耗。

图10　排水系统智能化管理示意图

（3）智能能源管理

依托泛能网形成大电网电能与燃气分布式能源的互补供应、供需双向互动、能源全生命周期管理和优化的供应体系。

图11　智能能源管理示意图

（4）高速宽带网络

国务院办公厅日前印发《关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》，提出加快基础设施建设，大幅提高网络速率，加快全光纤网络城市和第四代移动通信网建设。

建设信息化基础平台。全面提高南沙新区城市智能化水平。

制定信息通信技术基础设施建设规划，完善宽带光纤、新一代移动通信网、下一代互联网、下一代广播电视网等信息基础设施建设，深入推进电信网、互联网和广播电视网“三网融合”。提高信息安全保障水平，实现宽带网络随时随地随需接入，增强信息网络综合承载能力，建设南方物流信息交换中枢和国际电子商务中心。

（5）城市照明控制系统

对路灯进行遥控开关灯；遥测设备状态；遥测电流、电压、用电功率。

根据对所测数据的分析来判断城市路灯运行有无故障及亮灯率的估算和计算，定时存储和打印各有关数据。

对系统数据通信超时、状态出错、灯具故障等进行报警处理。

3.2.2智能电网

在发电、输电、配电、用电、信息通信五个领域实现智能电网。

建设以“集成化智能设备与一体化业务系统”为主要特征智能变电站；建设“安全、高速、实时、双向”适度超前且覆盖全面的电力通信网络；建设电力电缆隧道自动监测系统，提高电缆运行的可靠性和经济性；实现电力光纤到户，试点智能家居，采用智能交互终端，推进四网融合。

图12　高速宽带网络成果展示

图13　城市照明控制系统示意图

图14　明珠湾智能电网建设体系

3.2.3智能交通

运用先进的通信、电子传感器及调制技术，构建实时、准确、高效的综合交通管理系统。

图15　智能交通综合控制平台

图16　明珠湾智能交通示意图

3.2.4智能政务

将公众对政府各部门的服务请求进行集中统一的受理和回复。

可通过语音、视频、WEB、WAP、短/彩信、传真、邮件等多种途径为公众用户提供服务。

便民信息发布系统可进行闪烁、滚动、静止、循环、交叉等多种方式的远程信息显示，通过中心计算机对所有显示屏进行自动发布交通、水电、天气、商讯、医疗、金融等信息，也可将相关信息以短信的方式发送到手机等通信工具中，信息可以是文字和图片。

发布的信息可以记录、可以查询、可以打印和统计。

图17　南沙新区网上政务系统

实现从窗口式服务向电子化服务的转变，使用户感受良好的服务体验，提升了政府部门的公众形象。

探索与港澳及周边区域共建开放融合的信息网络体系，共享空间地理信息、政务信息、法人信息和便民公共服务等信息服务，为城市管理、科研创新、企业发展、专业机构需求提供数据支撑。

图18　明珠湾智能政务建设示意图

3.2.5智慧医疗

打造个人健康管理服务平台，为终端用户和医疗机构之间搭建起沟通的桥梁，从而改善生活质量降低医疗费用，大大提高医疗效率，从治疗到预防。

图19　明珠湾智慧医疗示意图

3.2.6智慧教育

智慧教育基于互联网、智能感知、数据挖掘技术和智能控制等技术的深度融合或一体化，使人们能便捷获取知识，实现多向交流、共享资源服务、直观分析评判、科学处理决策等。

3.2.7智能建筑

（1）安全防范系统

以维护社区公共安全，保障居民利益为目的，建立入侵报警、视频监控、出入口控制、电子巡更等系统。

（2）建筑设备监控系统

对建筑内电力系统、空调与冷热源系统、给排水系统、电梯系统等进行自动控制，制定各系统的管理、调度、操作和控制策略。

实时存取有关运行数据与控制参数。

进行设备运行的历史记录及趋势分析，统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等。

（3）能源计量系统

实时分类计量社区内各用户的水、电、燃气等能源的用能状况，实现远程抄表。

对社区内用能状况进行能耗分析。

根据能耗分析的结果进行能耗评估，提出节能优化控制策略，控制设备节能运行。

3.2.8智能家居

利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

图20　建筑设备监控系统示意图

图21　智能家居系统示意图