基于信息系統和監控系統的智慧城市系統建設

劉道遠

摘 要：智慧城市系統是一種新生的管理系統，可以通過這種系統來管理城市的運營。此外，管理、運營城市的人也可以通過這個系統，對城市在不同領域的狀況，比如：公共事務、安全，城市交通、城市環境、城市的經濟狀況等。智慧城市系統可以結合城市不同領域的數據，然后進行智能的分析，為城市的管理人提供一些建議和參考。文章對智慧城市系統做一簡要的介紹與說明，也對智慧城市信息系統、監控系統的建設與構成進行研究與探討。

關鍵詞：智慧城市；系統建設；監控系統；信息系統

在現如今的21世紀高速發展的社會中，我國的經濟也在快速、穩定地增長。然而，在發展的道路中，也遇到了許許多多的問題，比如：環境問題、資源問題、人口車輛增長給城市帶來的壓力、生態平衡遭到破壞等。如果想要跟上時代發展、進步的步伐，則必須要找到相應的解決方法。

1 智慧城市簡介

智慧城市（Smart City，SC）的本質就是通過引入先進、發達的信息技術，從而實現對城市的智能化的運營和管理，進而實現為城市中的人們創造便利、智慧化的美好生活。可持續發展是現如今城市發展的主要趨勢與目標，實現城市和諧，大幅提高人們的生活水平。智慧城市是將城市化融入信息時代中，利用城市信息化，將城市緊密聯系在一起，提供更加便利智能的生活方式[1]。

2 智慧城市的基本特征

智慧城市的基本特征主要表現在以下幾個方面[2]。

（1）在智慧城市中，信息是一個重要元素，由物聯網、計算機網絡、云計算和大數據構成的信息結構中，可以為人們提供他們所需要的各種信息。通過這種方式，可以有效提高城市管理的水平和效率。（2）智慧城市是通過融合的方式，來實現城市中不同系統的共同運行，最終實現提高城市管理效率與水平的目標。（3）智慧城市遵循著以人為本的理念，人人平等的原則，為城市的人們提供優質的服務。（4）智慧城市信息化，可以有效減少資源的消耗，有利于實現城市可持續發展的目標。

3 建立智慧城市系統的需求

3.1 對平臺的需求

要求該平臺能夠連同我們現有的系統的數據，建立一個數據庫，來實現不同系統之間的溝通與共同合作。對系統的要求也極高，比如系統的性能方面，可用性要強、還要十分穩定不易崩潰、數據的可靠性、可信度要非常高。并且，該平臺可以根據不同的方式自行配置，達到實現適應應用的變化。此外，還需要該系統能支持、支撐新應用的設計開發，還要支持新應用后期的測試和維護修復等。

3.2 對應用的需求

建立智慧城市系統也要求城市的管理、運營者可以充分利用好這個系統中擁有的所有來自城市不同部門機構的信息，來預防不同的問題，將其帶來的負面影響降到最低。并且還要求將所有資源協調好，及時有效地解決應對相應的問題。所以，我們需要整理、整合城市的所有系統的信息與資源，為城市的管理、運營者提供具有參考價值的信息，實現城市高速發展。

3.3 對人才和團隊培養的需求

建設智慧城市系統相當于建設全市的信息統一化，所以，我們需要這方面的專業人才來對其進行管理與維護，比如IT技術方面的人才和管理方面的人才等，以這種方式來實現智慧城市系統的建設[3]。

4 智慧城市系統與信息系統

智慧城市系統，這一系列的新興技術、新方式和新概念的提出與使用，很好地改善了現今城市發展的問題，保證了城市的可持續發展與城市和諧統一。

4.1 智慧城市信息系統的關鍵技術

4.1.1 物聯網技術

互聯網和通信網的誕生極大地改變了人們的生活方式，而隨著它們的發展，漸漸地發展衍生出了物聯網。它的出現建立起了人與人、物與物之間的聯系，并將它們聯系起來，使他們的關系緊密。此外，物聯網還能使它們能夠相互高效、便捷地交互各自的信息。物聯網的技術在智慧城市系統中廣泛運用，主要體現在智慧城市信息系統中對信息的獲取和管理控制方面。

4.1.2 云計算技術

云計算技術，是一種通過虛擬的技術來進行快速計算的技術，在處理信息時，云計算可以極大地加快運算速度，提高社會資源的利用率，有快速的反應能力，還能降低對用戶終端的損耗。隨著社會、互聯網以及物聯網運用的快速發展與進步，需要處理、分析、計算大量的信息，還簡化了系統的復雜性，此外還提升了實用價值。因此，云計算技術在建立智慧城市系統時發揮著重要作用。

4.2 智慧城市信息系統構建結構

第一步是利用物聯網獲取信息的相關技術來對城市的信息進行捕捉、獲取，需要覆蓋到城市的每一個地區。第二步是利用計算技術，對收集獲取的信息進行處理、分析、計算、整合。第三步是在該系統數字化平臺上，要對匯聚所有不同的應用，實現對接，確認所有行業都連接到了該平臺，使得所有各個行業間能交換各自所需要的信息。第四步是對該平臺的管理和維護，其中包括所有用戶的信息、隱私、安全、業務等各方面內容。最后，在管理控制整個系統平臺時，需要制定好標準化的規定，并且完善相關法律法規，防患于未然。創造一個良好的、綠色的系統運行環境，有效地實現該系統的作用和功能[4]。

5 智慧城市監控系統

隨著國家社會、經濟的迅速發展，城市的安全問題成了現今一大難題，各種安全事件層出不窮，引起了人們廣泛的關注與討論。傳統的監控系統已經不能滿足現今人們的需求。然而隨著計算機網絡技術、圖像處理技術和智慧城市系統的結合，很好地滿足了當今城市監控的需要[5]。

5.1 智慧城市監控系統的設計依據

智慧城市視頻監控系統的開發設計需要遵循傳輸系統建設和視頻監控的所有設計原則，并且需要根據相關的標準嚴格的執行，其中需要我們遵循的原則包括以下幾個。

5.1.1 標準化的規范原則

從系統的設計到施工都需要根據國際和行業的各項標準和技術的規定與標準。

5.1.2 實用性的原則

得到的視頻圖像需要清晰，并且能夠分辨，質量要達到使用的標準和要求。監控的安裝還要方便且操作簡便。

5.1.3 可靠性的原則

生產的所有監控設備需要高度保密，不易泄露。性能良好，使用壽命長，能穩定使用。

5.1.4 先進性的原則

建立的智慧城市監控系統的技術需要十分成熟，技術水平高，可開發性需要較強。

5.1.5 滿足經濟性的原則

建立該監控系統時，秉著經濟環保的原則，要考慮時效性與經濟性。

5.1.6 安全性的原則

要求建立的智慧城市監控系統的保密性要好，抗干擾能力強。

5.2 視頻監控系統的建立和實施

智慧城市視頻監控系統的建立與實施，是一個十分大的工程，涉及系統的供電，線路的布置、設備、調試、系統測試和運行等各個方面。

5.2.1 供電系統

（1）當電壓的波動在設備用電規定的可行范圍內時，交流電源應該由一級負荷來供電，一旦超出，則應該使用調壓的設備或者使用交流穩壓設備。（2）應該設置一個專用的分路配電盤，每一路的容量應該在14～25 A。并且禁止與其他的設備共用。（3）交流電源的干擾電壓不能大于0.1 V。（4）為了排除在使用會議電視時，零線不平衡電流對其造成的干擾和嚴重影響，保護地線應該采用第5根，而且必須與零線分離開。（5）當單獨設置接地體時，保護地線的接地電阻值，應該小于5 Ω；當采用聯合接地體時，應該小于0.5 Ω。（6）保護地線的干擾電壓應小于25 mV。（7）供電專業考慮系統的冗余20%左右。

5.2.2 接地網絡

智慧城市視頻監控系統里的所有用到的設備，需要建立一個公共的接地網絡，并將所有的設備接入進去。我們建立這個接地網絡的目的是，建立一個屏蔽層的系統。通過這種方式來降低電場干擾、磁場干擾對此視頻監控系統的影響。

5.2.3 系統測試

（1）單個測試：在每個產品完成安裝后，對該產品進行一個測試，測試其性能是否正常，顯示正常后才能使用。（2）聯機測試：單個產品測試完成后，需要對所有的產品聯機運行，測試其是否能正常運行。（3）運行時長測試：在完成單個測試、聯機測試后，可以將系統連續開機24 h，看是否存在異常，若無，則測試通過。

6 結語

在先進高速發展的時代中，實現智慧城市的目標是一項重要的戰略舉措。但目前我們對如何實現智慧城市的各項研究都處于初級階段，而且在實現這個目標的過程中，我們會遇到各種各樣的問題與困難，但我們不能退縮、畏懼，應該加大對該研究的投入與力度，不斷地完善與創新，終將會實現這一偉大的目標，從而推動城市的可持續發展戰略目標。