基于CIM的智慧城市系统建设研究——以南京市南部新城集中展示区为例

南部新城开发建设（集团）有限公司 江苏 南京 211100

正文：

1.引言

智慧城市建设是城乡建设高质量发展的重要内容。党的十九大对建设网络强国、数字中国、智慧社会作出战略部署。南部新城智慧城市建设，以感知体系为基础，以先进的网络基础设施为骨架，以融合人工智能的城市大脑为中枢，不断推进先进信息技术应用与新型智慧城市运营理念的融合，实现南部新城从建设到运营、从管理到治理、从零碎分割的局部应用到协同一体的平台服务的三大跨越，打造具有标杆引领作用的智慧南部新城新模式。

2.系统概况

南京市南部新城集中展示区智慧城市系统是按照感知、网络、数据、支撑和应用的架构，对工地、园林、道路、环境、泵站等设施运行进行数据采集，通过物联网、专属网络将采集数据汇聚到演示区数据中心，根据智慧应用的特点，实现对数据进行融合、清洗、转换，存储，为上层业务提供统一数据来源，结合空间地理信息、建筑模型、视频画面等，统一为南部新城提供综合展示以及业务管理等实际应用。

2.1 设计理念

1) “一张图”综合展示。平台以3DGIS平台为底图，通过叠加不同的图层，将感知信息、模型数据、地理空间信息、视频信息进行融合汇聚，最终以“一张图”的方式实现南部新城规划、建设管理、智慧应用等综合展示。

2) “感知+管理+应用”设计框架。示范区采用“感知+管理+应用”的创新理念，将水质、环境、工地、泵站、交通等城市感知终端进行联网，实现对感知部件位置、综合状态、图像内容的实时展示，有效辅助领导对城市运营管理的直观认识。

2.2 系统关系

以一张图为基础，按照统一接入接口和数据标准的要求实现各业务系统的接入，以统一身份认证、统一业务平台、统一UI风格实现集中展示。

3.规划管理

通过规划设计，达到南部新城规划一张图展现、可视化管理、多规合一、辅助决策分析。以城市三维建筑数据、地形地貌数据、基础地理信息数据，结合气象、水文、环境仿真，对城市发展进行预测，从而对城市系统规划设计进行支撑。

1) 构建区域CIM平台。以南部新城三维城市设计模型数据为基础，使用鸿业3DGIS平台，载入基础设施BIM模型、医疗中心BIM模型、集中展示区倾斜摄影三维模型，搭建南部新城CIM平台。

2) VR体验。以城市三维模型为基础，以人的视角从城市上空全览整个区域的规划，语音介绍机场轴线、活力水循环，以及中芬中心、医疗中心等项目，增强体验感。

4.项目管理

结合矢量GIS地图，根据项目位置以及项目进展，对新建、在建项目进行管理，项目从设计、可研、评审、施工等业务全过程跟踪，全过程展示当前南部新城的各项工程项目的建设进度与建设成果。

5.工地管理

接入市政基础设施建设，秦淮河、响水河环境整治等工地的现场信息，包括视频监控、扬尘噪声监控、车辆进出口冲洗监控等，工地监督管理部门可实时了解施工现场安全情况、扬尘污染情况，掌握施工进度，降低自身管理成本，提升施工质量，对于出现的违规操作、污染环境等预警告警信息能够及时处置。

6.感知物联网

6.1 园林设施感知

通过传感器收集展示区内各区域的环境温度、湿度、风速、光照、土壤、水分等监测数据，对喷灌设备、采集设备等电气设备进行监控，提供当前监测数据展示及历史数据的调阅，实现管理人员对园林各个区域的环境温度、湿度、风速、光照、土壤水分等参数进行监测。

6.2 水环境感知

通过实时在线水质监测设备对南部新城水质情况进行自动化监测，监测的参数包括温度、电导率、pH、浊度、叶绿素五项水质基本参数，记录水质变化趋势，并对水质变化进行预报警，保障南部新城水体安全。

6.3 生态环境感知

对区域内的染性气体、有毒气体（PM2.5、PM10、汽车尾气）和粉尘（PM值、颗粒物）实时的监管，收集、整理、汇总各种数据，预警环境污染事件，为区域内环保情况进行分析，掌握污染源，保护区域环境。

6.4 泵站状态感知

接入区域泵站实时运行的电压、电流、功率、开关量等信息，实现所有水泵、闸门的自动化控制，通过监控可以实时看到泵站设备的运行情况、运行状态、前池和排水口河道处等位置水位，通过报警系统，实时查看设备故障信息。

6.5 河道在线感知

实现河道可视化，不仅能够监测水情，监督非法排污行为，确保河坝等重点水利设施的安全运行，提高河道巡查效率，还能够辅助河道周边治安监控。

1) 显示各测点位置情况、雨水情信息及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态；

2) 主动上报是指现场异常状态报警，如：设备故障、水位警戒状态变化、降雨量状态等；

3) 在河道或渠道的桥上安装监测点，对河坝、水利设施、河道水面进行监测；

7.权限管理

智慧城市系统是一个复杂系统，涉及到多个部门的业务管理，也涉及到系统的运行维护，需要设置与之相对应的用户权限，包括菜单权限和操作权限等。按照权限设置角色，包括超级管理员，运营中心管理、业务管理和运维管理四大类，不同权限的角色对自身所负责的范围进行管理。