智能城市基础设施方案

 

 

 

 

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1.概述

1.1、项目背景与概述

在国家大力推行'互联网+'战略的背景下，智慧化已成为市政管理领域显著的时代课题。尽管数字化与信息化的探索始于20世纪80年代，但我国市政公用工程领域的信息化进程尚未取得显著成果。为了推动智慧市政的深化发展，汇智智能积极进行相关探讨与研究，致力于为智慧市政管理的实践提供有价值的参考和助力。

市政公用事业包括城市给水、供气、供热、污水处理、环卫管理、轨道交通事业等，是城市经济和社会发展的载体，直接关系到社会公共利益，关系到人民群众的生活质量，关系到城市经济和社会的可持续发展。

1.2、市场动态与前景展望

中国发达地区的'智慧市政'建设已渐入佳境，其在市政日常运营（包括管理、应急响应、规划决策、环境保护和市政执法）中展现出卓越的功效。市政治理正朝着数字化、智能化和信息化的方向迈进，目标是构建一个支持市政公用行业全面数字化网络化的管理体系和服务决策平台。

智慧市政的演进，源于以人为本的核心理念在市政领域的深度践行与物联网等先进技术在市政应用场景的广泛采纳。它是市政管理智能化进程的必然趋势，我们主张的智慧市政模型——即数字市政、物联网与云计算的融合，将有力地推动当前以数字为核心驱动的信息化市政模式向以人本为中心的智慧化转型。

通过实施市政系统的数字化、网络化、可视化转型，并优化决策支持工具，能够显著提升管理效能，增进工作效率，实现节能减排，带来显著的经济效益和社会价值。因此，推进市政智慧化管理已成必然趋势。

1.3、当前状况评估

1.3.1、规划不统一的问题

市政管理部门下属的多个市政设施与公用事业管理机构在信息化进程中各自为阵，由于缺乏整体发展规划，导致协调难度增大。各个部门的信息需求未能在统一管理体系下有序推动，技术路径相对滞后，无法及时进行系统升级和创新。这使得市政管理系统难以迅速采纳和应用最新的信息技术手段。

1.3.2、存在重复建设

市政设施与公用事业管理各子单位的业务特性各异，然而在技术层面却存在着一致性。各部门普遍依赖地理信息系统进行运作，尽管处理的数据内容各有侧重，但技术实施平台的基础架构趋于统一。现状是，众多市政部门的下属机构各自拥有独立的地理信息管理系统，这导致了数据孤岛、信息不协同以及更新不及时的问题普遍存在。

1.3.3、保护数据隐私，禁止数据交换

由于技术路线、数据标准的不统一以及缺乏有效的数据交换机制，各个市政设施与公用事业管理子机构的系统之间存在着信息孤岛现象，导致数据无法实现共享。

1.3.4、缺乏有效的管理体系

若信息化项目自技术论证阶段至运行期间的维护均实施统一管理和制度，其设计与执行效率有望得到提升。然而，现阶段大多数市政管理部门在报批、评审及质量管理方面尚未建立起相应的体系。

在对各城市市政信息化建设现状及其所面临问题的详尽梳理与归纳后，我们提炼出了以下几个显著影响市政管理进程的问题。

一、市政管理体系中存在的冗杂结构，即机构众多、职责划分重叠以及政策执行部门繁多，导致了职责空缺与职责交叉并存的现象：某些事务无人负责，而另一些则受到多人监管。

二、当前存在的问题是资料管理与利用手段的不足，大量图纸和案卷资料以传统的纸质形式存储，查询和操作流程复杂，特别是在紧急情况下，难以快速定位并获取所需的关键信息，对效率构成挑战。

三、由于缺乏有效的信息采集与反馈机制，市政设施的问题往往难以在第一时间被察觉。

四、市政设施管理工作面临着监管模式不健全的问题，导致无法进行有效的监督，进而难以确保问题能迅速识别并彻底解决。

五、未能实现有效的互动机制，从而制约了向广大市民提供优质而高效的便民服务。

六、在应对突发情况时，由于缺乏相应的应急处理机制，未能及时制定应急处置策略，从而无法为领导和专家的决策提供充足依据。

1.4、智能城市解决方案

整体智慧市政解决方案：凭借技术创新与突破，旨在缓解管理层的管理压力，提升公众的生活品质，为市政工作者和管理人员提供高效、便捷且愉悦的沟通平台。它涵盖了市政管理的各个领域，无论线上线下，从日常运营到应急响应，再到高效的沟通机制，致力于实现无界限的极致体验和工作效率，推动参与者之间更加灵活和活跃的交流互动。

智慧体系的稳定运行依赖于四个关键特性：可靠性与灵活性并重。

第一，明确智慧体系的目标：预见性的智慧成果预期。

数据的流通在智慧体系中扮演着至关重要的角色，各要素须紧密结合。

第三，首先，管理人员需持续且有效地监控系统及关键组件的状态；同时，智慧体系应具备灵活适应环境变迁的能力。

我们的解决方案致力于满足多元化需求，其智慧市政架构划分为五个递进层次：地理信息系统(GIS)支持的行业数据库、通用公用信息库、基础平台、各类应用系统以及决策与门户。每个层次可根据具体行业独立构建，在条件具备时逐步整合形成一个无缝衔接的完整体系。

1.4.1、精确地理位置策略

构建基于城市供水、燃气、排水、污水处理及交通基础设施的综合空间地理信息系统（GIS），旨在将市政基础资料数字化。在此基础上，将进一步拓展通信、电力、消防设施以及城市灾害防护等模块，目标是实现智能化的市政管理，有效监控城市运营。GIS整合了全城市政网络的分布信息，支持多途径维护和浏览数据库内容，集成监控系统的实时数据，并结合基础数据与实时监控数据进行模拟仿真分析，为优化决策提供有力的数据支持和指导。

GIS系统实现了对城市所有基础市政设施数据的整合与标准化管理，涵盖了各个历史时期的地下管网资源，具备完善的存档体系。它主要用于构建一个集中的市政管网分布全景平台，支持多途径的数据维护和浏览，同时能无缝集成监控系统的实时数据，并基于基础管网信息与实时监控数据进行模拟仿真分析，从而为系统优化决策提供强有力的支持和指导。

核心系统构建基于地理信息系统，包含以下专业数据库：基础地理信息数据库、综合管线数据库（包括自来水公司管线图的矢量数据入库）、燃气管网专业数据库、市政排水与污水管网专业数据库，以及市政道路和桥梁专业数据库。数据库建设涵盖了煤气公司管线的矢量入库、污水公司污水管线的矢量录入，以及市政工程对道路、桥梁和排水管线的矢量更新，这些举措有力支撑了智慧市政的基础设施建设。

1.4.2、动态与静态管理可视化展示

该系统整合了当前视频监控的核心技术和功能，依托于城市交通、公共安全等领域的既有城市视频监控网络，以及部分市政专业管理部门针对重点区域、交通要道和桥梁实施的远程监控体系，共同构建了一个对主要路口、道路等关键区域进行实时视频监控的集中管理系统。通过这个系统，实现了对动态与静态场景的全方位视频监控，形成了统一的视频数据库。

城市市政监控系统采用光纤直接传输技术，将各监控点的视频图像实时传送到监控中心的监控室。在此，可以对监控画面进行实时监控，并借助数字硬盘录像系统进行图像的捕捉与压缩处理，从而支持数据的查阅、储存及浏览功能。

1.4.3、指挥调度多维化

智慧市政管理机房内，配置电子大屏幕，采用地理信息系统技术，生动呈现三维城市地下空间。市政基础设施与地下管网清晰可辨，通过‘智慧市政’的构建，我们实现了对虚拟城市的精细管理与科学决策，依托庞大的数据基础和管理框架，使得城市的地下‘钢铁网络’得以有序治理。在城市的决策层，设立‘智慧市政’核心机房，大屏幕上生动展示了地面之下的给水、供气、排水管线及管井的三维关联，详尽的数据精确度几乎达到毫厘级标准。

1.4.4、资源管理统一化

构建智慧城市综合管理系统，旨在整合市政企业的财务管理、人力资源、物流运营、设备维护、档案管理和收费业务，以便全面接入该平台。由此，市政管理者和工作人员能对所有市政公共资源实现一体化的精细管理，实时掌握市政公用企业的运营实情。

2.全面设计策略

2.1、整体实现目标

本项目旨在打造智慧城市综合管理信息化平台，通过集成路灯监控、桥梁维护、地下管线管理、市政设施定位、井盖追踪以及户外广告智能化，致力于实现城市管理的全方位、系统性、科学化与和谐发展，并推动其持续优化升级。

本项目旨在依托地理信息、互联网、物联网与云计算的核心技术，以计算机网络技术为基石，通过3G技术和GPS作为传输媒介，构建一个以基础地形图为基础的城市市政公共设施信息数据库，包括道路、路灯、管线和桥梁等。该数据库旨在促进市政管理部门内部的信息共享与一体化办公。在此基础上，我们将紧密结合市政管理工作流程，开发出涵盖路灯、道路、桥梁、地下管线、防汛防台及户外广告等全方位的动态监控网络平台，实现对市政设施的全面监测和快速反应能力。

定期公开道路、桥梁、路灯、地下管线及防台防汛的基础数据，同步构建三维综合评估体系，针对市政设施实施模型化管理。此举旨在为市政决策提供科学依据，推动设施管理工作向科学化、规范化和自动化的方向发展。

为了满足城市发展的需求并提升城市管理效能，智慧市政策略巧妙融合了数字市政与市政信息化的基础设施信息资源。这一整合旨在实现对城市基础设施的精确监控、动态管理与高效维护。通过信息化改造市政管理系统，并实现业务流程的实时交互，智慧市政显著增强了市政业务管理能力及对外服务的响应力。

智慧市政的整体解决方案旨在达成以下目标，覆盖市政管理人员、作业人员及城市公众的需求：

一、提高市政管理部门智慧化水平；

二、有效推动政府部门的行政执行力，促进市政建设进程的加速

三、强化城市应急响应体系，提升城市应对能力

四、为科学制定城市市政发展规划及综合策略提供决策支持。

五、致力于优化市政社会服务，旨在提升市民的满意度与幸福感

六、强化政府宏观经济管理效能，优化节能减排目标设定

2.2、创新架构与全面解决方案

智慧市政的整体解决方案在应对市政管理中的挑战与难题时，彰显了以下关键特性：

一、全方位服务：依托云计算、物联网、移动互联网及大数据等信息基础设施，通过连续的信息传输与终端服务，信息使用者得以实时按需获取，进而提升环境的亲和力，优化市政管理的效能并增强其科学决策能力。

二、资源优化配置：借助信息技术的有效融合，协同各类资源要素的高效运作，旨在降低市政管理对资源的需求，减少不必要的消耗和浪费，从而提升节能减排绩效。

三、智慧市政的核心在于信息融合，即构建在信息交融协作基础上的城市运行体系，以此实现高效的服务与管理功能。

四、智慧市政建设的核心理念在于以人为本，致力于构建一个普适且公平的、以市民为中心的城市服务体系。

智慧市政整体解决方案的构成如下图所示：

2.4、组织架构详情

2.4.1、高效的道路管理系统

2.4.2、高效桥梁管理系统

2.4.3、高效城市轨道交通解决方案

2.4.4、高效给排水管理系统

2.4.5、高效排水管理系统方案

2.4.6、地下管道网络系统

2.4.7、环保环卫管理系统

2.4.8、绿色环境管理系统

2.4.9、智能市政管理解决方案

3.详细解析我们的系统解决方案

3.1、高效的道路管理系统

3.1.1、系统详解

伴随国民经济的快速增长，城市化进程中的道路建设项目呈现出显著的扩张态势。作为城市建设基石的市政工程项目，市政道路的构建尤为关键。然而，尽管国家信息化与互联网的迅猛发展，对于这类庞大工程的推动作用似乎微乎其微。

当前，市政道路施工建设的普遍做法依旧沿用传统的纸质化管理模式，施工数据主要依赖人工统计，这导致数据易遗失、易篡改，施工成本核算不精确，各类数据管理混乱。这些情况迫切呼唤一款能够整合市政道路施工信息的信息化管理系统以提升管理效率。

汇智智能精心研发了一套专注于市政道路工程信息化管理的市政工程施工管理系统。该系统采纳了B/S与C/S架构的融合设计，协同发挥两种模式的独特优势，根据实际需求分别分配给道路管理人员和作业人员使用。所有数据通过云端服务器实现共享，巧妙融合了各类尖端IT技术，并紧密结合实际情况应用其中。

3.1.2、详细阐述的系统架构设计

系统在功能结构设计中整合了涵盖道路管理全貌的各项日常管理模块，包括人员、机械和材料的精细管理。同时，我们还构建了针对工程施工过程中工程技术与施工管理的集成方案。特别强调的是，对于施工与养护过程中频繁发生的变更事项，系统将其无缝纳入变更管理体系。这一系列管理措施，结合人员、机械和材料的详细数据，实现了全面、一体化的信息化管理模式。

在整合人员、机械设备、材料及变更等全方位数据的基础上，道路管理系统引入了精密的计量管理模块。该系统依托于道路管理的实际基础数据，确保计量信息的准确性。此外，为了提升项目经理对项目施工成本核算的便捷性，系统特设了资金管理功能，使得道路管理部门能实时监控项目资金成本动态。其数据流程设计严谨，详尽分明。

3.1.3、详细阐述的功能特性

基础信息管理

基础信息管理涵盖两大部分：一是道桥静态信息的管理，主要包括道桥的属性数据、多媒体资料及附属设施等内容；二是动态信息查看，其中包括道桥的巡查记录、检测报告、施工进程以及相关档案信息等。

巡查养护管理

数据采集策略： 1. 日常巡查与信息上报：市政通平台执行常规巡检并上传病害数据； 2. 定期与特殊监测：由专业机构运用高端设备实施监测，随后录入系统； 3. 居民参与：城市居民可通过城市管理热线主动报告病害情况； 这些途径协同确保道路桥梁病害信息的实时且全面收集。

工程信息管理

道路工程划分为八大阶段：初期巡查、计划制定、详细设计、公开招标、施工实施、竣工验收、档案整理及全程系统化管理。在巡查阶段，利用PDA设备高效收集并录入道路损坏状况，实时上传至道路管理系统中。

计划，系统根据巡查信息等给出道路维修建议，养护人员根据维修建议制定计划。设计，道路维修设计由专业设计单位完成，设计环节将记录设计移交信息，以及设计完成后的成果信息，如设计图纸，维修费用等。

实时监控管理

系统集成与公共安全、交通管理等部门的视频流连接，实现对摄像头的全面操控，从而实时监控道路状况。并与通信部门的车流量数据对接，通过统计分析，洞察道路的工作强度，以提升系统对制定道路维护建议的精准度。

借助道路限高架、超限超载检测设备，配合车牌识别与无线通信技术，能够实时采集、传输并监控道路限高及超限、超载的动态数据。系统对接监测信息后，进行详尽的数据统计与分析，使得对桥梁承载状况的实时掌握成为可能。这样既保障了道路交通安全，又有利于道路设施的高效管理。

日常管理功能

日常运营管理涵盖全面，涉及道路管理过程中的人力资源、机械设备及物料的精细管理。系统自动记录人员（如考勤）、机械设备状态（如使用、油耗、维修）以及物料进出（如进场、出场）等各类详细信息。无需人工操作，只需录入，系统即可智能整合生成相关报表，为其他功能模块提供坚实的数据支持。

工程管理功能

道路运营管理涵盖了工程施工、工程技术、工程变更管理和计量确认等关键环节。特别为管理者精心构建了适用于施工管理的工具集，其中包括经验分享、安全技术指导等内容。在处理工程变更与计量过程中，系统依托B/S管理模式，不仅支持变更及计量文档的提交与查阅，而且上层管理层得以进行审阅并提出专业建议，从而真正实现了项目施工与信息技术的深度融合，推进了信息化管理的理念。

资金管理功能

当前施工管理工作在缺乏系统支持的情况下，仍主要依赖于纸质文档和人工核算，这难以确保数据的精确性。而引入系统则实现了无纸化办公的优势，数据来源于人员、机械设备和物料的基础信息，且经由系统自动化计算得出，因此，数据的准确性和防止财务作假的风险得以显著提升。

其他功能

(1)、项目文件协作模块：为提升各项目部门间文件共享的便捷性，系统特设文件管理系统。所有文档通过云端存储，支持项目成员的双向操作，既可上传亦可下载，从而实现实时文件共享功能。

(2)、可视化施工进程呈现：借助市政工程施工管理软件，系统实时反映各分项工程的完成进度，将实际施工现场的信息直观展现在管理人员的电脑屏幕上。从而实现远程监控，管理人员足不出户即可掌握工作动态与进度详情。

(3)、平面布置示意图：详尽展示市政道路或桥梁工程的全局规划，通过与百度地图集成，将施工进度直观地映射于地图之上，以便清晰理解工程布局。

3.2、高效桥梁管理系统

3.2.1、系统详解

住房城乡建设部关于加快城市道路桥梁建设改造的通知建城号文件：

五、推进城市桥梁信息系统建设。

各地应依据城市桥梁的档案管理和维护需求，着力推进城市桥梁信息管理系统的建立健全。通过实时整合桥梁运行过程中的监测数据，确保城市桥梁档案信息的即时更新，从而达成城市桥梁信息数据的动态维护与管理。省级住房城乡建设行政管理部门需制定统一的城市桥梁管理信息规范，积极推动省级层面的城市桥梁信息系统建设。预期目标是，到2015年底前，所有地级以上城市需完成桥梁信息管理系统的构建，而东部地区则需率先完成省级城市的系统建设任务。

3.2.3、系统架构布局

3.2.3、详细的功能构建蓝图

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3.3、高效城市交通解决方案

3.3.1、系统详解

轨道交通子系统，旨在协同运营调度并确保行车安全，通过在统一的计算机软硬件环境中整合各类专业机电系统，实现对线路行车运行的全面监控。它集成了行车指挥、电车运行控制与机电设备监控功能，构建了涵盖行车、设备、乘客、环境及运营管理的综合性监控管理系统。

构建出精确的全站实景三维立体模型，该模型真实呈现设备的空间分布和运行状态。并且，模型具备接收控制中心指令的功能，能够根据中心设定的模式执行相应的操作命令。

通过整合CCTV实况分析，该系统确立了控制中心的操作模式，并详细记录了各设备的运行状态和执行动态。

机器视觉技术驱动系统对车站及设备房的重要区域实施实时监控，通过模型与实际环境的协同作用，确保车站设施及设备的稳定安全运行与有效维护。

该系统与城市应急指挥体系紧密衔接，整合了公安、交通、医疗机构等多元信息资源，通过GIS技术进行可视化呈现。其配套的手机应用程序功能完备，支持实时拍摄现场情况。通过手机应用，能够精确追踪车站工作人员的位置，并进行人员疏散模拟，从而优化决策支持系统的表现。

3.3.2、系统构建蓝图

3.3.3、详细阐述系统架构

一、传输系统

传输系统是通信系统最重要的子系统，是连接行车调度指挥中心与车站、车站与车站之间信息传输的主要手段，是组建轨道交通通信网的基础和骨干，为通信系统各子系统以及列车控制(ATS)系统、电力监控(SCADA)系统、自动售检票系统(AFC)、主控系统(MCS)、办公自动化(OA)系统等系统提供语音、数据和图像信息的传输通道。业务类型通常有模拟用户、2M数字业务、宽音频广播业务、各种低速数据业务、图像业务、10/100Mbit/s以太网业务等。

1、构建基于SDH光传输与综合业务接入设备的网络架构：在控制中心、车辆段及各车站部署SDH设备与接入设备（AN），并在控制中心的设备网管系统中实现对网络的高效管理。通过SDH光传输设备构建光纤数字环路自愈网，确保各类业务得以顺畅接入和传输。

2、构建基于ATM的传输网络架构：通过ATM设备构建两级网络。一级网络构成控制中心至车辆段及各分站的环形结构，作为网络核心组成部分，负责骨干通信。二级网络则作为接入层，主要通过ATM接入设备连接各车站，实现站点业务接入。网络管理工作设在控制中心，专司ATM传输系统的管理和维护。所有业务需求均通过ATM接入设备接入网络。

3、整合并引入国内外先进的技术和产品，以满足用户的多元化需求。

二、无线系统

无线通信系统旨在实现轨道交通内部固定与流动工作人员之间的高效短信息及语音交流。系统支持运营控制指挥中心的行车调度员、环境控制调度员、公安值班员和维修调度员等，分别对列车司机、运营人员、维护人员及现场工作人员等无线用户实施无线通信；同时，也为车辆段值班员与段内无线用户间的通信提供了支持，并确保了相关无线用户间必要的通信需求得以满足。

该系统集成了丰富的功能，包括语音应答、广播服务、录音记录、存储管理、显示呈现、监测预警以及优先级控制。其通信模式主要围绕调度组展开，同时也支持用户间的个性化一对一通信。系统具备传输数字信息的能力，能够实时按照列车需求传达列车运行状态信息。

1、采用无线数字集群方式：系统通常由多基站的集群系统组成，主要设备包括控制中心设备（中心控制设备、调度操作控制台、系统网络管理终端)、车站（基站、基地台、直放站）、便携设备（车载台、便携电台、手持台)和配套设备（漏泄同轴电缆、天线）组成，中心控制设备到基站之间采用有线传输系统所提供的通道连接，基站到移动台之间采用无线连接，无线电波通过漏泄电缆和空间辐射传播。系统在正常运行时各基站由设置在中心的主控制器控制，当基站与控制中器失去联系时，以单站集群方式支持单站系统的正常运行。

2、无线通信系统采用专用频道模式，其构成主要包括以下几个部分： - 中心级设备：控制中心配备中心无线设备、调度操作控制台及系统网络管理终端。 - 车站设施：设有车站电台、固定台以及直放站设备。 - 便携式设备：包括车载台、便携电台和手持台，便于移动通信需求。 - 配套设施：不可或缺的是漏泄同轴电缆和各类天线，确保信号传输的稳定与覆盖。

三、公务电话子系统

1、轨道交通管理、运营及维修部门的日常联络需求得到全面支持，包括电话语音与非语音通信服务。系统内置了基础PSTN功能，并集成了多种高级业务特性，如紧急热线、呼入呼出权限控制、定时提醒、呼叫转接、缩位拨号、恶意呼叫追踪、会议功能以及ISDN技术。此外，它还与无线通信系统无缝衔接，通过本地公众交换电话网实现国内国际长途通信，并实现了与市话局的全自动通信对接，兼容与紧急服务（如119火警、120医疗急救和110警务）的直联服务。

2、系统构架主要包括数字程控交换设备与电话终端设备。在控制中心及车辆段部署数字程控交换设备，而各车站则通过远程交换模块接入电话业务。控制中心配置有系统维护终端、测量设施以及计费终端，这些设备专为公务电话系统的网络管理、通话量监测以及费用结算提供支持。

四、专用通信系统

作为调度员与车站（车辆段）值班员指挥列车运行及设备操作的关键通信设施，专用电话子系统专为列车运营、电力供给、日常维护及灾害救援的指挥工作提供必备的通信支持系统。

系统专为控制中心的指挥人员，包括行车调度员、电力调度员及环境调度员等，提供专属的直接通信途径。它具备单呼、群呼、全体呼叫、紧急呼叫以及录音等多元功能。此外，该系统还支持站内各部门与车站值班员之间的直接通话，允许车站值班员与相邻车站的值班员进行呼叫。专用电话系统主要由控制中心主系统和站段分布设备构成。

1、控制中心的主要设备构成包含数字程控调度机、调度台及调度分机。作为专用电话系统的心脏，数字程控调度主机具备灵活性，可根据用户需求配置多种功能，如列车调度、电力调度与防灾环控调度等。此外，设有行车值班调度台、电力调度台以及防灾环控调度台，以满足多元化操作需求。在控制中心内，还部署了网管系统，旨在实现对专用电话系统的高效集中管理和维护。

2、站段分系统设备包括站段分系统主机、站内直通电话、站间行车电话和轨旁电话机（区间电话）。站段分系统主机是各站段分系统的核心；站内直通电话提供车站（车辆段）值班员与本站作业人员之间的呼叫通话；站间行车电话实现车站（段）值班员与相邻车站值班员、联锁站值班员或车辆段值班员进行直接相邻通话；轨旁电话实现轨道交通有关作业人员在轨道区间与相邻站车站值班员进行通话。

五、电视监控子系统

闭路电视监视系统扮演着关键角色，作为调度员和车站值班员监控列车运行、实时评估客流流量与走向、提升行车指挥的可视化支持工具。对于列车司机，它在确认车站上下车乘客动态以及管理车门开关时间上发挥着决定性作用。在紧急情况下，电视监视子系统更是防灾调度员指挥应急响应行动的有效平台。系统主要由以下三部分构成：控制中心调度员的行车监控、车站值班员的客运管理监控以及列车司机的发车监控环节。

主要设备构成包括：彩色监视器、操作键盘、多媒体网络管理终端，以及系统维护监视器、长时录像机和网络管理接口转换模块等。

车站系统的构成主要包括三个区域：上行站台、下行站台和站厅。其设备配置包括彩色摄像机、监视器、视频分配放大器、画面分割插入器、车站专用的视频矩阵切换控制设备以及光纤传输设备的发送端等关键组件。

远程多通道信号传输设备与多媒体网络管理系统

1、数字化传输流程：各车站的电视监控摄像机通过同轴电缆将视频信号实时传送到本车站的控制室，而控制指令则通过双绞线实施对摄像机的精确操控。随后，视频画面经由视频分配器和视频控制矩阵，分别送往车站控制室的本地显示器以及地铁通信统一传输平台上，进一步传输至中央控制中心（供远程监控使用）。在控制中心和各站点，配置了视频编解码设备。借助轨道交通通信网络，模拟的视音频信号经过编解码设备处理，转化为数字信号，一般采用M-JPEG或MPEG-2标准进行传输。

2、视频传输流程如下：车站内，电视监控摄像机的视频信号通过同轴电缆传输至本站点控制室，而控制指令则通过双绞线实施对摄像机的操作。视频画面经由视频分配器和视频控制矩阵，分别发送到车站控制室的本地显示器以及视频复用光端机，后者进一步传输至控制中心进行远程监控。在控制中心和各车站配置视频光端机是必要的。每一路站级图像传输都独立占用专用光纤，与轨道交通通信系统的传输平台保持分离，确保数据独立性。

六、广播子系统

为中心调度员和车站值班员提供对特定区域的有线广播服务，包括在紧急事故应对中的抢险指挥、高效组织以及确保乘客安全疏散的中央灾害广播功能。

1、系统架构包括中心设备、车站设施及车辆段设备的配置。

核心设备主要包括：中心广播操作台（配备话筒、语音合成系统及CD播放器等信源设备）、集成有电源、接口和控制模块的中心广播机柜，以及中央网络管理终端。

设备配置概述： - 行车与客运广播系统操控台： - 配备全方位功能的车站广播机柜，包括功放单元、电源供应、接口连接及控制模块。 - 噪声监测设备： - 室内外广泛分布的扬声器与音柱设施。

设备清单：车辆段广播控制台、通信亭设施、集成的车辆段广播机柜（包含功放单元、电源系统、接口组件以及操控模块等）、以及号筒式扩音器

2、行车调度员与环控调度员在控制中心享有对全线各站点的监听权限，以及选择性广播功能。在紧急情况下，如地铁遭遇故障或灾害，广播系统将自动切换至应急抢险通信模式，此时环境调度员的通信权限被赋予最高优先级。

3、车站的广播区域划分为明确的几个部分：上行站台、下行站台、售票区域、宽敞的站厅、各通道出入口以及管理办公区域。行车和环控的值班人员可以通过专用的广播控制台，灵活地进行分区广播或者全面覆盖整个站点的通信。

七、时钟子系统

该时钟系统主要由以下组成部分构成：控制中心设备涵盖了GPS/CCTV信号接收单元，配置有一级主备母钟系统，同时配备有监控系统；车站（车辆段）则设有相应的主备二级母钟，以及广泛的子钟分布，并通过高效的传输通道相互连接。

1、中心母钟的主要功能包括：接收并同步GPS和CCTV提供的标准时间信号，确保自身的精确时间与这些标准信号保持一致。作为核心设备，中心母钟将自身的准确时间通过传输通道向下级的二级母钟进行广播校准。同时，它还通过接口向监控系统以及其他相关系统发送同步信号，为这些系统的计时提供精确的时间基准。

2、二级母钟功能：负责接收中心母钟发送的标准时间信号，确保与中心母钟实时同步，并生成驱动信号，驱动本站所有子钟运行。同时，它具备向中心设备反馈本站子钟系统及其子钟工作状态的能力。

3、子钟功能主要包括：接受二级母钟发送的时间驱动脉冲信号，实时同步并显示精确的时间信息，同时向二级母钟回馈自身的运行状态信息。

4、系统网管：实现时钟系统的网络管理。

八、电源子系统

确保通信系统设备运行所需的电源供应具有卓越的品质与稳定性，即使在主电源失效或电压波动超出标准范围时，也能确保设备在预设时间内维持正常运作，直至主电源恢复。电源系统主要包括-48V直流电源和220V不间断电源(UPS)。这套系统由直流高频开关电源、UPS装置、电池组以及精密的电源设备监控系统组成。

九、售检票系统

售检票系统，是通过自动售票机、自动检票机等终端设备以及计算机网络和软件系统，为城市轨道交通乘客提供“自动售检票”服务，实现购票、检票、计费、收费、统计的全过程化。

3.4、高效给排水管理系统

3.4.1、项目背景与环境分析

1)由于资料供应不足，施工过程中频发安全事故，最终导致给水系统的损坏。

2)数据标准不完善，数据管理维护分散。

3)管理手段落后，给水管网巡查难度大。

4)缺少一个给水管网数据库管理平台。

5)当前在给水网格模型的专业分析与管理系统上存在不足，无法充分利用现有的管网数据资源（包括管网图形、管线、阀门等关键设施及其相关开口信息），导致对给水系统的综合管理和实时更新面临挑战。迫切需要一个集约化的平台，支持给水管网的全方位管理、设计规划、运行调度以及决策支持功能。

基于上述问题，汇智公司提出了“智慧给水”的概念。智慧(Wisdom,Wit):对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力；给水(watersupply):按一定质量要求，供给不同的用户和用水地区一定水量的措施。通过射频识别技术、物联网技术、云计算技术等新一代信息技术，可以将水厂工程基础设施、给水管网基础设施、给水社区基础设施、地理基础设施等给水相关的基础设施连接起来，使其成为新一代的智慧化基础设施，使给水各领域、各系统之间的内在关系更为明确，实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。

智慧给水项目旨在将信息资源视为关键生产要素，推动供水体系创新，实现新的辉煌篇章；其特性表现为无线水务的广泛应用，终端设备无处不在，用户享受着随时在线的便利；智慧给水系统依赖数据自动采集与深度分析，具备智能调控能力，犹如赋予水务系统一个集网络神经系统于一身，能够统一指挥决策，实现实时响应并协同运行的中枢；它能够生成针对性的处理方案和决策支持，以精细化和动态化的管理模式，全程优化给水系统的生产、管理及服务流程。

智慧给水系统的构建旨在通过标准化的给水服务、智能化的调度控制以及精细化的管理模式，实现对供水设施的全面且动态化的管理。该系统能实时监控供水管网的关键节点，自动进行预警，有效支持应急响应，尤其是针对可能的爆管事故。通过集成网络、物联网技术及信息资源，优化服务效能，强化资源综合运用与共享，从而达成节能减排的目标，显著提升资产运维管理的效率。

未来规划中，汇智公司提出了'智慧给水'的创新设想。其核心构架图解如下所示：

3.4.2、建设价值

3.4.2.1、政府视角

1)改善投资环境，促进招商引资

智慧给水系统的实施将优化城市的投资环境，推动城市信息化进程，支持其向现代化转型和发展需求。这使得外界投资者能够实时掌握城市给水领域的投资环境，从而提高招商项目的成功率。

2)提高水司核心竞争力

智慧给水战略对于水司未来的竞争优势具有决定性保障作用，是巩固核心竞争力的关键因素，对推动水司长远发展具有深远影响。它致力于节能减排，旨在提升运营效率。

3)提升办事效率，提高服务水平

作为智慧城市发展的引领项目，智慧给水系统构筑了现代服务业的核心设施，是政府部门履行职能的关键触点。其建设的推进必将显著提升行政效能，优化相关管理部门的管理与服务水平。

3.4.2.2、对生产的价值

3.4.2.3、提升市民福祉的战略价值

3.4.2.4、服务对象的特定关注

3.4.3、架构解析

通过'智慧给水'平台，我们旨在对现有系统进行深度整合与优化，以实现最大程度的信息共享。例如，在管网管理系统中，供水企业的诸多业务运作都围绕管网展开，包括计费计量、调度管理、维修保养、规划设计以及客户服务等，这些业务与管网紧密相连。正是基于此，我们可以构建一个业务模型，将这一平台与其他信息系统有效融合，从而催生出新的应用场景。

整合营业收费系统与GIS，可实现对各类区域（自然、行政或经济）的统计分析，包括分布状况、增长趋势等复杂信息，这些都是传统营收系统难以提供的。GIS图形化展示功能使得抄表路径、工作进度等数据一目了然。当客服热线接到来电时，GIS会自动调取用户住址地图，并通过SCADA和水力模型实时显示当地水压状态以及是否存在停水事件，从而从被动服务转变为主动服务模式。

智慧供水半台架构图

3.4.4、构成与组成部分

3.4.4.1、生产运行管理系统

依托先进的制水工艺，以地理信息系统中的给水管网数据为基石，构建以管网模型为中心的'智慧给水'平台。该平台旨在推动供水系统的自动化运营、水质水量监控的现代化进程，实现信息资源的共享以及管理决策的智能化。这样，我们能确保供水工作的效率与社会和经济的快速发展保持同步，最终目标是降低成本，提升效率并促进给水系统的增值发展。

通过优化水系统调控性能，提升水资源利用效率，并强化给水系统的应急响应能力，我们的公司得以实现运营效能的最大化。

基于国际先进的信息化管理理念，'智慧给水'生产运行管理系统凭借强大的计算机技术支持，为水务企业的管理层、技术层及操作层提供了全方位的功能优化应用服务。此系统全面推动了给水企业的生产运行管理工作流程现代化，是提升生产信息化管理水平的重要手段。

该系统，即"智慧给水"生产运行管理系统，通过整合各类分散、无序且多介质的生产运行数据，构建了一套全面的信息化管理体系。它涵盖了数据的填报、上报、报表导出及统计分析功能，致力于实现以给水企业的生产运行全程管理为中心。系统详细记录了工艺运行、水质检测、设备操作、设备状态以及能源消耗等关键信息，从而塑造了一个完整的生产运行管理信息化模式，提升了数据共享与交换的效率和准确性。

通过'智慧给水'生产运行管理系统，给水企业构建了基于网络的部门级运营数据实时上报体系，实现了对各下属部门的远程监控。系统智能整合并分析上报的生产运行数据，迅速生成全面的企业运营及决策支持报表，为整体运营管理与决策提供翔实的数据依据。

本系统旨在显著提升下属部门数据上报的时效性和精确性，从而减少总部运营管理人员在数据汇总、统计分析上的工作负担。进而促进企业运营监管工作的高效运转，强化企业整体的信息化管理水平。它充分满足了给水行业对生产管理在科学化、规范化和专业化的信息化需求。对于给水企业的运营，生产运行数据作为企业生产运行控制、安全生产保障、生产调度优化、生产计划设计以及成本效益分析等核心业务决策的基础支撑，至关重要且极具说服力。

3.4.4.1.1、水厂集散控制系统

该水厂集散控制系统致力于整合取水、水处理和给水泵站的统一操控与管理，其核心作用在于减轻员工劳动负担，确保水质安全稳定，同时也有助于节省制水成本，是不可或缺的关键技术设施。

该系统由中心监控工作站及分布于各操作台的监控子站构成，各个子站通过现场总线进行连通。每个子站与所在岗位的传感器和执行器紧密配合，具备根据工艺需求实现闭环控制或顺序控制的功能。它们实时将本地数据传输至监控工作站，并接受工作站的全局优化调控命令。

实现与给水远程数据采集与监控系统（SCADA）的集成，SCADA系统通过与水厂集散控制系统(DCS)的连接，获取并监控取水、水处理及给水泵站的运行状态数据，并且能够接收和执行来自SCADA系统的调度指令。

3.4.4.1.2、高效社区供水与水质管理系统

二次供水，即单位或个人通过储存和加压，将城市公共供水或自备设施供水再经管道供应用户或自用，对于高层建筑而言，这是主要的供水形式。二次供水设施的合规建设、设计质量，以及实施效果，直接影响着水质、水压的稳定性以及供水安全，与广大民众日常生活息息相关，至关重要。

小区的二次给水配置主要包括以下组成部分：室外给水管道（包括区域分段增压管道），二次加压设施（包含水池、水箱、水泵、电动机、变频控制装置、监控系统、管道及阀门），供水立管以及远程水表读数系统等。

二次供水，即单位或个人通过储存和加压，将城市公共供水或自备设施供水再经管道供应用户或自用，对于高层建筑而言，这是主要的供水形式。二次供水设施的合规建设、设计质量，以及实施效果，直接影响着水质、水压的稳定性以及供水安全，与广大民众日常生活息息相关，至关重要。

小区的二次给水系统管理涵盖以下几个关键部分：室外给水管道（包括分区加压管道）、二次加压设施（包括水池、水箱、水泵、电机、变频控制系统、监控设备以及相关管道和阀门），以及供水立管，还包括远传水表系统。

3.4.4.1.3、智能给水远程监控解决方案

智能给水远程监控与数据采集系统（简称给水SCADA），其核心功能在于实时远程获取并监控整个供水系统的运行状况，涵盖了各水厂的运营动态和输配管网的运行状态。系统具备指令发送能力，能够对水厂运营进行调控，并对关键阀门进行远程操作。为了确保镇区供水的稳定，包括水源地、水库、水厂、泵站、储水池以及管网中的水压、水量和水质参数（如浊度、余氯含量和pH值）在内的全面监控与管理系统设计是必不可少的。

3.4.4.1.4、管网管理信息系统

给水管网地理信息系统，通称GIS给水管网系统，其核心功能是整合供水企业中的全部管线、设备（包括水泵、阀门等）以及构筑物（如水池、水塔等）。系统收录详尽信息，如埋藏深度、材料类型、建设年代、管径、连接方式与用途等静态特性，支持图形化展示与精确位置查询。这一信息系统为管网建模、供水调度、设备管理、维护维修、应急抢修（如爆管处理）、工程建设项目以及水质监管等工作提供了关键的数据支持。当配备GPS接口与设备后，它进一步提升了对给水区域内的管线与设备进行快速测量与定位的能力。

3.4.4.1.5、高效水力网络模型

该系统整合了GIS系统中的静态信息与SCADA系统的动态数据，借助于用水量的预测、评估与分配，运用水力学原理对供水公司的给水系统进行深入的水力建模与模拟运算。在线监控供水系统的运行状态，实时计算并获取各管道的流量、压降、流速以及水厂和用户节点的压力等关键水力参数，为优化供水系统的调度与管理提供科学依据。作为管网水质模型、给水调度模型和管网漏损控制模型的基石，管网水力模型系统发挥着核心作用。

3.4.4.1.6、科学的给水管理系统

依托GIS系统、SCADA系统及水力模型系统，给水科学调度系统通过对用水量动态预测与精确决策，实现对各水厂给水泵站运行以及管网可控阀门开度的有效管理，旨在确保用户获得稳定的供水量、压力和水质，同时致力于节省水资源成本、降低能耗并减少管网漏损现象。

3.4.4.2、对外服务系统

优化供水服务框架，以满足日益增长的社会用水需求。强化客户服务体系及一体化对外服务平台的构建，积极革新服务理念，拓宽服务实施策略与途径，旨在提升服务质量，提高运营效率。充分应用信息技术，致力于提供更为便捷的客户服务。同步建立社会监督与评估机制，完善相关制度，确保满足多元化社会用水需求。

系统具备高度灵活性的流程管理功能：管理员可根据业务需求