基于物联网的智慧园区管理平台

基于物联网的智慧园区管理平台

 王发旺 孙惟刚

云南烟草复烤有限责任公司文山复烤厂  云南文山 663099

摘要：信息孤岛问题一直是信息系统应用的最大难题，随着系统建设的增加，随之带来的就是运维人员成本增加，同时也会影响系统的使用，直接导致使用效率低下，已经不能适应文山复烤厂智慧园区的发展需要。云南烟叶复烤有限责任公司文山复烤厂的智慧化管理是一个多维、立体的管理，既涉及外场的管理，也有建筑内部的管理。在这个立体空间中，管理着众多相对静态数据和动态变化的数据，包括消防、安防、资产、人员、车辆管理、建筑基础信息、水电管网等设施基础信息、安全运行状态信息、生产经营数据信息等。这些信息分别由不同的子系统承载，需要做到各子系统的分散控制、集中管理，对区域的整体运行情况有全面的了解和感知，做到可察（物联感知）、可视（可见）、可管（管理到系统或者人）、可追溯，实现方便快捷的管理，有效地决策处置非常重要。文山复烤厂智慧园区管理平台以智能化基础设施建设为基础，通过建设技术应用支撑、数据应用支撑、智能运营中心（Intelligent Operations Center，IOC）和智慧园区应用，提供园区统一的管理“驾驶舱”、综合监控、事件流转、智慧决策、应急指挥和协同联动、管理门户等，为园区安全管控、日常运营管理和应急事件处置提供有效支持。

关键词：智慧园区；智能运营中心；物联感知；信息孤岛

一、建设目标

建设物联网集成服务平台的目的，在于采用一套软件管理平台，对各个安防分项系统进行集中控制和管理，统一数据库对所有分项系统前端的采集数据进行存储与分发，并提供统一的操作界面，实现各系统的资源共享、业务整合与联动等。以物联网集成服务平台为核心，综合集成视频监控、车辆管控、一卡通等系统，通过上层物联网集成服务平台的统一协调实现各应用子系统间的资源共享与信息互通，可根据需要融合物业管理、安保管理及其他业务管理等系统，从而达到管理便捷性、数据直观性，实现各应用子系统之间的智能化联动。平台对各子系统进行统一的管理和控制，实现将分散的、相互独立的子系统用相同的环境、相同的软件界面进行集中管理，提供人员、组织、资源等基础数据的统一管理，可关联并实现一处录入多处使用，为统一集成提供机制保障。

通过运行管理模块，可实时获知各子系统的运行状态和数据，根据IOC提供的可视化能力方便地定位并解决问题，保障园区的安全正常运行。平台基于微服务架构进行组件化设计，以新增组件的方式满足业务的横向扩展，只需在一套软件下通过增加相应的业务组件即可实现复杂项目的需求，避免以往一个项目部署多套平台的冗杂情况。平台基于软件集成框架和统一规范，通过接口提供基础服务，实现应用接口的开放，支持第三方应用快速集成，接口遵循规范，平台通过动态新增设备接入驱动，实现对第三方设备的接入。

二、建设框架

项目充分利用云计算、大数据、物联网、人工智能等数字能力技术，以智能化基础设施建设为基础，统一集成为支撑，提供园区统一的管理驾驶舱、综合监控、事件流转、智慧决策、应急指挥和协同联动、管理门户等模块，为园区安全管控、日常运营管理和应急事件处置提供有效支持。项目实施后期通过构建物理维度上的实体园区和信息维度上的数字园区协同运作、互联互通、全面感知、智能处理、虚实融合的线上线下相结合的三维数字孪生形态。

总体架构可分为基础设施层、网络传输层 、支撑层、智慧应用层四大层次，以及一套标准规范体系、一套安全保障体系和一套运行维护体系。

图1 文山复烤厂IOC智能运营中心流程图

文山复烤厂智慧园区平台建设体现了纵向能贯穿、横向能融合、外围能扩展、整体可对接的特性。纵向能贯穿即能充分挖掘园区管理相关的多方位信息资源，全面覆盖园区领导、安保人员、员工、访客等主体需求，提供完整的智慧园区管理、服务、运营等应用。横向能融合即对各类主体提供的应用，功能上相互配合和补充，数据层面最大限度共享，执行上协同联动。外围能扩展即扩展和融合来自行业上下级部门、政府监管部门的信息，并与其他智慧系统进行数据交换和共享。整体可对接指的是智慧园区平台能够无缝对接到层次更高的智慧化体系。

1.基础设施层

主要包括智能化设施/子系统、前端智能感知设施和机房、网络及安全设施等三大类。智能化设施/子系统是项目建设的基础，包括厂区建设的视频监控系统、周界报警系统、电子巡更系统、网管系统、融合通讯系统、停车场管理系统、综合布线、信息导引及发布、环境监测、智能门禁、火灾自动报警、能源管理等各智能化设施和智能化子系统。物联感知设施是厂区布设的各种智能感知设施，如水压/水位监测传感器、消防监测传感器、可燃气体监测传感器、其他传感器、前端摄像监控设备、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）等。信息化基础设施包括机房基础设施、网络设备、服务器设备、边缘设备（网关、控制器等）、安全设备等。

2.网络传输层

主要包括厂区内布设的移动通信网（局域网（Local Area Network，LAN）/远距离无线电（Long Range Radio，Lora）等）、光纤宽带网、园区通信专网以及无线宽带网，为智慧园区各应用的互联互通提供基础通信网络支撑。

3.支撑层

包括统一集成平台（物联网数据集成、视频数据集成、智能化子系统数据集成等）、统一数据服务和应用支撑服务，为上层应用提供平台支撑服务。

4.智慧应用层

智慧应用层是涵盖厂区人、事、物、地、情各项智慧应用和服务，包括园区安全管理、资产管理、访客管理、设施运维和智慧服务等应用内容，通过集成对接各智慧应用和服务，提供统一的管理“驾驶舱”、综合监控、事件流转、智慧决策、应急指挥和协同联动、服务门户等功能，为厂区日常运营管理和应急事件处置提供有效支撑。

三、建设成效

1.统一的管理平台

通过物联网集成服务平台可将多个子系统进行统一配置与管理。统一数据，内部信息相互联通，有利于信息传递，通过软件设计实现的业务联动，简化系统联动设计，实时监测系统运行数据，方便运行维护，统一界面、控制逻辑与配置方式等，提升管理效率。

2.强大的系统联动

系统基于物联网集成服务平台对子系统进行业务整合，实现丰富的功能联动机制，通过多个子系统功能互补避免管理疏漏，提高园区管理的业务自动化程度，对安全管理事件防患于未然，对警情及时响应。全面的联动触发事件设计，可配置多种联动结果响应警情，支持大屏、电话、短信等远程告警，可设置软硬件联动输出，与周边设备联动。

3.可视化的管控决策支持

基于园区全域管理数据进行可视化统计分析，通过空间辅助决策、数据分析决策、安全事件预警预报、安全风险评估、隐患跟踪处理、人工智能（Artificial Intelligence，AI）图像分析预警等功能，建立IOC，面向园区安保人员、管理决策者等用户展示多维度实时准确数据和分析结果，为决策提供依据。

4.灵活的系统扩展

系统基于微服务架构和模块化设计，可根据后期需求进行灵活扩展而不影响整体软硬件框架，同时支持多种标准接口，基于以太网传输控制协议（transmission control protocol，TCP）/网络之间互连的协议（Internet Protocol，IP）通讯，同时兼容推荐标准-485（Record Separator-485，RS-485）等其它通讯方式接入，提供软件开发工具包（Software Development Kit，SDK）/开放式应用程序编程接口（Open Application Programming Interface，OPEN API）等多种标准接口。

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