數(shù)字孿生下的智慧園區(qū)信息化建設(shè)解決方案

    引 言

    目前，智慧城市建設(shè)在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速。智慧城市覆蓋的領(lǐng)域涵蓋城市生活的方方面面。這是一個(gè)逐步分階段實(shí)施的龐大系統(tǒng)工程。智慧園區(qū)是智慧城市的重要體現(xiàn)，其建筑和發(fā)展模式是一個(gè)地區(qū)智慧城市的縮影。

    1、 智慧園區(qū)的意義

    智慧園區(qū) 通過(guò)對(duì)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng) 、 數(shù)字孿生、5G、人工智能 等信息技術(shù)的感知，整合城市的運(yùn)營(yíng)狀況，有助于更好地為未來(lái)城市發(fā)展搭建信息基礎(chǔ)， 推進(jìn)智慧 園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。將 傳統(tǒng) 園區(qū)分散、獨(dú)立的物理基礎(chǔ)設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施連接起來(lái)，成為新一代智能基礎(chǔ)設(shè)施，使之成為一個(gè)具有良好協(xié)調(diào)能力和調(diào)控能力的有機(jī)整體。

    2、 智慧園區(qū)信息化建設(shè)需求分析

    2.1 基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)

    智慧園區(qū)智能通信管線建設(shè)需要充分利用RFID、 物聯(lián)網(wǎng)、 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，充分實(shí)現(xiàn)物、人之間的各種互聯(lián)互通。實(shí)現(xiàn)普適化、集成化、智能化網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)連接智慧園區(qū)與通信骨干網(wǎng)的信息高速公路。

    2.2 云計(jì)算

    云計(jì)算是推動(dòng)智慧園區(qū)信息化、智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打破信息孤島的最有效途徑。智慧園區(qū)建設(shè)自有云計(jì)算中心或充分利用區(qū)域云計(jì)算中心，為智慧園區(qū)提供可靠的基礎(chǔ)軟硬件、豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、低成本的服務(wù)和管理能力。

    2.3 信息化服務(wù)需求

    在信息化水平逐漸提升的影響下，人們的衣食住行領(lǐng)域都開(kāi)始受到影響，并改變了人們的生活。同時(shí)，對(duì)于信息化服務(wù)也提出了更多的需求。

    2.4 管理規(guī)范化

    系統(tǒng)軟件用于自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，通過(guò)監(jiān)控設(shè)備動(dòng)態(tài)控制各個(gè)環(huán)節(jié)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。同時(shí)，利用無(wú)線傳感器等信息手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、傳輸和操作，使系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地記錄園區(qū)的用電負(fù)荷、節(jié)能等情況。

    2.5 智慧政務(wù)

    以信息化、智能化 、 數(shù)字孿生、 3D GIS地理信息 手段協(xié)助智慧園區(qū)提升園區(qū)管理效率，推動(dòng)園區(qū)的綜合管理、高效電子政務(wù)和便捷公共服務(wù)，有效降低企業(yè)社會(huì)運(yùn)營(yíng)成本，全面提升園區(qū)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

    3、 智慧園區(qū)發(fā)展目標(biāo)及解決方案

    3.1 智慧園區(qū)發(fā)展目標(biāo)

    智慧園區(qū)是智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容，是智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵。智慧園區(qū)不同于數(shù)字園區(qū)，其核心是通過(guò)更高效、更密集地利用軟件、服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升園區(qū)的管理水平、產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平和居民生活服務(wù)水平。因此，智慧園區(qū)的發(fā)展的目標(biāo)可以概括為：泛在網(wǎng)絡(luò)化、集約化平臺(tái)化、智能化應(yīng)用化、社會(huì)化運(yùn)營(yíng)，幫助實(shí)現(xiàn)提高政府效率、樹(shù)立政府公眾形象、促進(jìn)園區(qū)產(chǎn)業(yè) 轉(zhuǎn)型與 升級(jí) 。

    3.2 智慧園區(qū)共性解決方案建議

    從 智慧 園區(qū)共同的信息需求出發(fā)，智慧園區(qū)的共同解決方案可以概括為“一個(gè)門(mén)戶、三個(gè)智能應(yīng)用、一個(gè)智能基礎(chǔ)”。以 智慧 園區(qū)管理為例，基礎(chǔ)設(shè)施管理、交通管理、安全管理和基礎(chǔ)通信管理是公園管理中最常見(jiàn)的應(yīng)用和首選模塊。其他模塊應(yīng)根據(jù)園區(qū)的需要逐步、有選擇地實(shí)施。 智慧 園區(qū)企業(yè)應(yīng)用可分為工業(yè)應(yīng)用和企業(yè)應(yīng)用。目前， 智慧 園區(qū)企業(yè)信息化需求更多集中在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上，即特色產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。根據(jù)園區(qū)類(lèi)型，可分為工業(yè)園區(qū)解決方案、物流園區(qū)解決方案、農(nóng)業(yè)園區(qū)解決方案、文化園區(qū)解決方案、商業(yè)園區(qū)解決方案等。

    3.3 強(qiáng)化平臺(tái)層建設(shè)

    智慧 園區(qū)平臺(tái)層主要建設(shè)在園區(qū)信息中心大樓機(jī)房?jī)?nèi)的幾個(gè)管理區(qū)域，包括核心交換區(qū)、網(wǎng)站接入?yún)^(qū)和數(shù)據(jù)中心區(qū)。核心交換區(qū)的整個(gè)區(qū)域系統(tǒng)主要采用分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方法，包括：匯聚層、接入層和核心層。本質(zhì)上，核心交換區(qū)是通過(guò)光纖鏈路將核心交換機(jī)和高性能核心路由器交互并聯(lián)而形成的高速數(shù)據(jù)交換中心。

    同時(shí)，為了避免網(wǎng)絡(luò)中心的數(shù)據(jù)擁塞和網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)的快速收斂，還可以設(shè)置核心交換機(jī)流量分類(lèi)、流量策略、入侵檢測(cè)、以太網(wǎng)通道、流量標(biāo)志、大幀等功能。數(shù)據(jù)中心區(qū)域主要依托云計(jì)算平臺(tái)，可承載應(yīng)用平臺(tái)中的多個(gè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)，保證整個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)交換環(huán)境相對(duì)獨(dú)立。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，數(shù)據(jù)中心區(qū)主要采用集中式存儲(chǔ)，將不同類(lèi)型的應(yīng)用服務(wù)器與存儲(chǔ)介質(zhì)連接起來(lái)。采用雙機(jī)熱備份模式，來(lái)確保數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)主要采用門(mén)戶平臺(tái)，根據(jù)公共信息服務(wù)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)需求，與智能園區(qū)各領(lǐng)域的應(yīng)用端口連接。同時(shí)，以信息感知和監(jiān)控為重點(diǎn)，通過(guò)全覆蓋感知網(wǎng)絡(luò)，全面獲取各類(lèi)信息。

    3.4 加強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

    通信網(wǎng)絡(luò)是智能園區(qū)信息化建設(shè)的重要模塊，無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò)除外智能園區(qū)信息通信網(wǎng)絡(luò)除網(wǎng)絡(luò)外，還包括三網(wǎng)融合、光纖寬帶接入網(wǎng)、信息管道網(wǎng)等模塊。通過(guò)以上模塊建設(shè)，不僅可以滿足智能園區(qū)信息應(yīng)用平臺(tái)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)、VOIP（基于IP的語(yǔ)音傳輸）語(yǔ)音業(yè)務(wù)、傳統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，還可以為IPTV（交互式網(wǎng)絡(luò)電視）提供一個(gè)可承載的網(wǎng)絡(luò)智能園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)和超清晰數(shù)字電視服務(wù)。

    3.5 3DGIS 地理信息系統(tǒng)

    傳 統(tǒng)的二維地圖，僅僅能夠展示平面布局和道路情況，但是無(wú)法展示地下管道、建筑構(gòu)架和園區(qū)廠房的實(shí)際情況。為了可以有一個(gè)全面的了解，我們必須使用一個(gè)完整的三維建模方法，真正解決內(nèi)部的實(shí)際施工情況。

    因此，構(gòu)建三維地理信息系統(tǒng)可以利用 數(shù)字孿生 三維仿真建模來(lái)表達(dá)園區(qū)內(nèi)的各種情況，對(duì)園區(qū)進(jìn)行立體化，多方位 展示園區(qū)全貌 ， 不僅 提高園區(qū)的 科學(xué)化 信息化管理水平， 而且 有助于提升員工參與園區(qū)管理的積極性。

    通過(guò)地下 綜合管廊 管線建模、地形建模、結(jié)構(gòu)建模等多種建模方法，更好地整合整個(gè)園區(qū)的建筑信息、綠地、道路和結(jié)構(gòu)信息，以及材料，管徑、材料使用壽命等相關(guān)信息 ， 便于 整個(gè)園區(qū)的管理更加 智慧 化。

    3.6 完善整個(gè)園區(qū)的信息管理系統(tǒng)

    3D GIS地理信息技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)建設(shè)過(guò)程中，而且還廣泛應(yīng)用于工業(yè)建設(shè)過(guò)程中。通過(guò)建立完善的 （ ZTMAP）3D GIS地理信息管理系統(tǒng)，信息管理系統(tǒng)可以更好地集成信息瀏覽、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析、視圖查看和數(shù)據(jù)管理等功能。

    不僅可以對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，還可以實(shí)現(xiàn)土方數(shù)據(jù)的計(jì)算。采用范圍標(biāo)注的方法，可以合理分析建筑拆遷數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)智慧園區(qū)建設(shè)的有價(jià)值信息，實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的相關(guān)操作。

    結(jié)束語(yǔ)

    隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步， 智慧 園區(qū)應(yīng)用智能物聯(lián)網(wǎng)的概念現(xiàn)在被廣泛提及。 智慧 園區(qū)可以實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)多個(gè)系統(tǒng)之間的信息共享，打破園區(qū)內(nèi)傳統(tǒng)封閉系統(tǒng)的信息孤島。從信息應(yīng)用系統(tǒng)、平臺(tái)層、通信網(wǎng)絡(luò)、公共管理服務(wù)平臺(tái)等方面，構(gòu)建完善的智能園區(qū)信息化建設(shè)解決方案，實(shí)現(xiàn)園區(qū)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化運(yùn)營(yíng)。隨著低碳環(huán)保、節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)智慧園區(qū)建設(shè)將向生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。