原创 中国测绘杂志 中国测绘学会 2019-11-28 16:30
深圳作为全国经济中心城市以及首批智慧城市试点城市之一，在智慧城市建设方面走在了前面。从数字城市到智慧城市，深圳得益于优质的地理位置和政策扶持。现今深圳在互联网普及、数字经济等领域迅速确立了领先优势。根据德勤的最新《超级智慧城市报告》，深圳市位居中国超级智能城市第一梯队首位。
深圳的电子信息产业非常发达，移动支付、互联网比较成熟，建设智慧城市有坚实的基础，而且通过技术创新推动产业整体转型升级还会带动一批产业进行结构调整和优化。
正是基于这样的“家底”，谈到智慧城市建设，深圳市市长陈如桂就曾公开表示，深圳“智慧城市”涉及方方面面，数据就是资源，在确保安全的前提下，进行一系列分析、应用和开发，一定会带来很多方面的创新，推动经济实现新一轮高质量发展。
深圳建设智慧城市的最高目标是实现万物感知、万物互联及万物智慧智能，深圳市在2018年就提出“一图全面感知、一号走遍深圳、一键可知全局、一体运行联动、一站创新创业、一屏智享生活”，并努力实现“科技让城市生活更美好”的畅想。总体而言，深圳智慧城市建设的民生导向较为突出。
随着我国城镇化快速推进，建设项目日益增多，建筑废弃物规模庞大，问题多、风险高、管理难。大型城市建筑工地成千、渣土车辆上万，运输过程中常出现超速超载、不按路线、沿途遗撒、偷排乱倒等乱象，受纳场时有违规运作、堆放随意、安全监测缺位等问题；监管业务“九龙治水”，涉及住建、交通、交警、环卫、城管等多部门，环节复杂；而现有建筑废弃物管理模式与技术手段落后，信息不及时、缺乏共享、管理粗放、责任不清、状态不明、整治短效等，亟需应用新技术进行改造，通过信息化提高管理水平与效率。
表现在建筑废弃物“产-运-收”环节监管方面：在渣土产出端，国内建筑工地一般仅在出入口安装摄像头，没有配备自动化的分析处理系统；在运输过程中，经济发达的城市大部分渣土运输车辆虽然已安装GPS定位设备，但是远程跟踪，对超速、路线偏离、疲劳驾驶等违规行为只能做到事后查处，而且不能实时获取渣土车辆载重、举升等信息，不能实时发现和快速处置渣土运输偷排乱倒等问题，无法全面监管整个运输和中转过程；在收纳端，对建筑废弃物的分类识别、渣土含水量检测、土方平衡利用、科学填埋与处置及安全监测等方面，也缺乏相应的信息装备和系统。
图/深圳数研锦瀚智慧科技有限公司
为了解决上述难题，深圳市决定上马建设城市建筑废弃物智能监管系统。该项目由深圳数研锦瀚智慧科技有限公司承建，围绕城市建筑废弃物从产生到受纳的全生命周期，紧扣“安全、可控、高效、经济”的精细治理需求，集成地理信息、卫星定位、物联感知、高光谱遥感、人工智能、大数据等新技术，以城市建筑废弃物信息感知为核心，以全过程智能监管为主线，以防偷排漏排与安全隐患为重点，研发了建筑废弃物及车辆运行状态全程实时感知识别、受纳场及周边影响区动态预警、基于“一张图”的时空态势分析与大数据决策等关键技术及装备体系；创建了基于电子联单的建筑废弃物“两点一线”全过程智能监管新模式和智能监管信息平台，形成了应用规范和运维机制；实现了城市建筑废弃物动态管理精细化、核查机制长效化、监管决策智慧化、分类利用综合化，提高了行业科技水平、工作效率与城市运行安全保障能力。
该系统应用涉及2000多个建筑工地，10000台渣土车/泥罐车，数万名驾驶员和10多个受纳场（转运码头）。通过构建“两点一线”全过程监管体系，在建筑工地渣土源头和受纳场两端安装成套的监测信息感知终端设备，在渣土车/泥罐车上安装运行状态监控设备，有效提升了城市建筑废弃物业务监管协同化、智能化水平和信息共享程度，在提高建筑废弃物的回收率、降低渣土车/泥罐车事故率、改善城市生活环境等方面具有突出表现。除此之外还有以下几大优势：
提升了建筑废弃物实时监管精细化水平和工作效率。实时掌握全市建筑废弃物排放、运输、中转、回填及受纳、利用情况，各业务监管部门实时掌握工程现场、运输过程、受纳场、回收场的状态，预警平台对各种违规、违法行为和安全风险自动发送警报，科学监管，提升监管效率。
提高城市公共安全水平，改善城市人居卫生健康与生态环境。对建筑废弃物受纳场渣土堆填体和边坡坝体进行数字化的、全方位、全天时、全天候的监控，并提供详细历史监测数据，结合信息系统中的专家知识库，建立渣土科学填埋机制、安全预警和判别机制。
提高资源再利用水平，促进绿色循环经济。通过建立建筑废弃物信息共享平台，对建筑废弃物的信息共享、有序收集、运输和回收利用，有效实现深圳市建筑拆除工程中废弃物的回收再利用和回收处理，有效提高资源、能源利用效率，促进绿色循环经济。
采用新一代信息技术革新传统管理模式，促进了行业科技进步。集成运用空间信息、物联感知、人工智能、大数据等新一代信息技术，系统性提出建筑废弃物智慧监管一体化解决方案，显著提高了行业信息化与智慧化水平。
始建于1991年的深圳宝安国际机场是世界百强机场之一、中国十二大干线机场之一、中国四大航空货运中心及快件集散中心之一。20余年间，深圳宝安国际机场业务不断扩大，截至2018年，机场迎送旅客4934.9万人次，同比增长8.2%，货邮吞吐量121.9万吨、起降航班35.6万架次。
对于有着20余年历史的现代化国际机场来说，管理信息化、智能化是深圳宝安国际机场生产业务的关键支撑，能驱动业务不断发展，与此同时，机务的快速发展对陈旧的、尚不完善的管理信息化也提出了更高的要求，机场运营管理主要存在以下几点问题：
数据分散，不便于管理。机场大部分的信息化项目都是依托于各自固有的平台，数据相对比较分散。因此，除了要对机场日常生产的数据进行管理之外，对于机场内部组织的协同管理也引起了决策层足够的重视。与此同时，这些分散在各个职能模块的数据，也亟须统一管理，从而更好地产生决策价值。
数据中心无法满足现有业务发展。随着机场相关业务的不断发展，信息系统云平台、云存储及网络系统等设备不断扩容需要，原有的信息机房已经不能满足现有业务的发展需求，为满足机场信息系统数据存储、计算资源以及数据安全需要，急需新建数据中心机房。
原有数据中心建设运行时间久远，机房设备老化、能耗高，已不能满足深圳机场相关业务发展的需要，新建数据中心已成为必要。
冷通道现场照片（图/北京泰豪智能工程有限公司）
为解决上述难题以及实现深圳机场信息化、智能化升级改造，深圳启动了“未来机场”信息化改造工程，为满足机场信息弱电系统数据存储和安全需要，在ITC-A栋建设云平台数据存储中心机房（简称“A域机房”），主要施工单位为北京泰豪智能工程有限公司。
A域云数据中心工程是深圳机场第一个智能模块化云数据中心机房，位于深圳机场ITC大楼A座一层西南侧位置，由云数据中心主机房和UPS电源室两部分组成，主要承载深圳“未来机场”信息化项目和卫星厅及其配套工程等新一期扩建工程信息弱电系统运行、数据存储、计算资源和安全运行等需求。A域云数据中心工程遵循“好管好用”的理念，严格按照A级机房的标准和规范进行设计和建设，采用了封闭冷通道、微模块、机柜空调一体化、供配电一体化、UPS电池无线巡检和智能环控管理等新工艺、新材料、新技术，大大提高了机房内能耗的集中利用效率，实现了绿色节能和智能监控管理。
深圳机场A域机房工程项目竣工并投入运行使用后，运行状况良好，采用冷通道及微模块技术大大提升云数据中心机房运行效率，有效节省机房能耗。这为接下来深圳机场推进“未来机场”的信息化建设，通过“数字化转型”，从而打造深圳国际航空枢纽奠定了基础。
春风隧道工程是深圳市“东进拓展、中轴提升、西部优化”发展战略的重要一环，受到深圳市委、市政府高度重视。春风隧道工程位于深圳市罗湖区和福田区，工程西起滨河大道上步立交东侧与滨河大道相接，自西向东布线，自滨河路上步立交与红岭立交之间进入地下，新秀立交以南穿出地面，在新秀立交西侧与东部过境高速公路市政连接线配套工程相接。
春风隧道属于超大直径盾构施工，工程条件复杂，地下控制性障碍物较多，沿线穿越多条城市主要道路和繁华商圈，建（构）筑物密集，住宅商铺众多，地下管网复杂，同时因施工场地受限、交通保障要求高等，其建设将面临巨大的挑战。
工程施工方深圳力维智联技术有限公司提出的方案是，通过BIM、3D-GIS、地质勘察、风险评估、深圳市风险一张图等资源建立二三维一体化工程监控展示平台，实时获取（盾构机参数、沉降监测、隧道管片监测、工地环境监测、视频监控等数据）或通过终端录入数据（质量报表及其他检测数据），打通施工、监理、第三方等监测数据实时共享壁垒，结合春风隧道特殊的地质条件、建设全过程安全信息、周边环境保护要求，构建隧道施工安全状态评估与风险预警模型，搭建“安全风险动态管控平台”，实现施工监测数据、第三方监测数据、现场巡查信息为基础的安全信息分析。
不仅如此，该平台建成后还实现了工程安全风险形势及风险源动态评价；针对重大风险源的专题评估；负责重大风险源的监控跟踪，根据现场监控中心风险管控情况，及时判断、预测可能出现的后果，提出综合预警及措施建议；编制各阶段的安全风险监控与管理报告，包括但不限于安全风险监控与管理工作每日快报、周报、月季和年报，安全风险监控与管理工作总结以及安全风险业务范围内的专项报告；安全风险预警，以及消警、应急事故等工作的配合；开展安全风险监控与管理工作总结及其他日常工作。
春风隧道施工建造、运维管理采用了多项关键核心技术手段来实现其任务目标，包括基于InSAR技术的工程周边地面沉降历史回溯和监测、基于地基SAR技术的市政隧道工程周边环境沉降监测、基于无线传感网络技术的超大直径隧道结构监测、地上地下空间三维一体化的虚拟现实等。
作为国内盾构直径最大的地下交通隧道工程，平台从安全、质量、进度三个维度和人、机、料、法、环五个角度，针对地下隧道工程首创建立了全方位的风险管控软件产品。尤其是核心软件模块-风险源管控，创造性地将水圈、大气圈、岩石圈的表层至深层地质变化的碎片信息，结合InSAR监测、人工监测、自动化监测的动态力学场景信息，利用三维GIS展现、BIM结合、专家会诊等多种专业化手段和仿真模拟、机器学习等多种前沿技术，为保证工程安全提供了科学保障，为动态设计和反馈施工提供了可靠证据，为促进地下工程理论发展和技术水平积累了丰富经验。
在现代化技术的工程管理中，需要将工程建设从设计、施工到审计、运维系统性地关联起来，这就需要汇聚大量的、多维度、多类型的数据信息并提取利用。城市水务工程信息采集、传送、储存、处理以及综合利用，可提高水务工程信息的应用技术水平与共享范围，并最终提高设施的应用效果。
目前，大多数城市水务工程，在项目前期受到设计单位图纸提供不及时，准确性低、变更多等问题困扰，而在工程施工过程中，工作内容与工程量数据填报与实际偏差大，信息有效性差，无法支撑项目进度情况汇报；工程现场监测感知数据时效性差、感知不全面等；水务监管单与工程建设相关的水务、流域等数据残缺。
同时，现有的信息化系统使用率低，且由于不同项目的建设类型、内容、施工方式、阶段进度和管理方式存在一定的差异，无法快速匹配水务工程项目的业务特征。
深圳市某河流消除黑臭及河流水质保障工程项目中，是深圳市全面消除黑臭水体的重点工程之一。作为水务工程建设与信息化应用结合的试点项目，该项目运用信息化手段，统筹流域河道治理、污水处理、管网改造等水务工程管理，建立智慧流域治理管控体系。
流域智慧治理驾驶舱（图/深圳航天智慧城市系统技术研究院）
深圳航天智慧城市系统技术研究院充分利用现代信息技术和大数据技术等，完善物联感知基础设施，对水务工程建设的信息资源进行开发，包括对相关数据进行采集、传输、存储、分析和利用，使信息采集、信息传输、信息处理形成一条龙连接系统，不仅提高了整个水务工程建设信息化管理的应用水平和共享程度，还实现了水务工程施工的动态监管，同时引入实时水情采集、工情状态监控、水利建筑结构的自动控制、自动化办公管理、运营养护工作监管等等，从而全面提高了水务工程建设管理的效率和效能。
该项目打破了传统水务工程建设架构，建立水务工程施工与管理的数据中心，联通了信息孤岛，将工程建设全生命周期的信息和水务业务涵盖的信息数据汇聚一体，实现了多部门、多单位之间的数据共享和数据融合，提供多源数据的集成显示、治理、查看和基于数据的监管、GIS、模拟分析，并为工程管理和水务信息化应用系统提供基础数据和服务，提供信息时代创新模式的交钥匙工程，不仅交付工程，还交付运营维护系统等，从而提升了深圳水务工程建设管理的科学化程度，提升了监管和运营部门的决策和资源协调能力，提升了深圳城市水治理业务的智慧化水平。
深圳拥有良好的智慧城市建设基础，并在诸多领域实现大规模应用，是全国电子信息产业重镇，拥有华为、腾讯等世界500强为龙头的高科技电子信息、互联网产业集群。深圳积极推动技术、业务、数据融合，加快实现万物感知、万物互联、万物智能，全面完善物联网、云计算等信息网络基础设施，实现光纤入户率超过90%；启动5G试点，建成城市大数据中心和运营管理中心，建设可视化的城市空间数字平台；加快构建海陆空和地上地下的智慧化综合交通服务体系，逐步建设全市统一的智能停车系统。这些都决定了深圳在智慧城市建设热潮中独具优势，且未来看点颇多。
当然，深圳以往智慧城市建设中也存在这样那样的问题，诸如各部门零散分散推进智慧城市建设，顶层设计和统筹实施不够，以及政府各部门依然存在数据“烟囱”和信息孤岛现象等等。其实不独深圳，各地智慧城市建设都不同程度存在上述问题，目前各地纷纷成立的大数据局等部门，其部门设立初衷就是为了协调统筹、规划推进智慧城市和信息化建设。
正如中国工程院院士郭仁忠指出的，智慧城市的典型特点是边建设、边探索、边规范化和标准化。智慧城市不是简单的建设工程，这个部门负责这个系统，那个部门负责那个系统，应该是体系化的信息生态系统。为此，政府在智慧城市建设中需要寻求整体性的数字政府或智慧城市建设方案。
文、图/深圳数研锦瀚智慧科技有限公司、北京泰豪智能工程有限公司、深圳力维智联技术有限公司、深圳航天智慧城市系统技术研究院
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