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最近一个时期,本市部分建设、施工单位在承发包房屋拆除工程中,连续发生伤亡事故,给国家财产和劳动者的生命安全带来极大损失。造成事故的原因是:一些单位忽视安全生产工作,违反安全生产的有关规定,盲目签订工程合同,滥用施工队伍。在施工中又将工程层层转包,造成施工现场安全管理混乱,违章作业冒险施工。为防止同类事故的再次发生,特作如下通知:
一、各有关建设、施工单位在“三通一平”及房屋拆除工程中,要认真按照《关于建设工程施工现场管理规定》(建设部1991年第15号令),理顺工程承发包关系,明确各自安全管理责任,认真履行职责,加强安全管理。
二、建设单位在发包各类房屋、建筑物拆除工程中,一律不准将工程发包给无施工资质及安全生产认可证的施工单位。施工单位承接工程后,也不准以任何形式再次进行转包,更不准将工程转包给个人。否则,一经查出将按有关规定对有关责任单位和责任者严惩。
三、签订拆除工程合同或协议时,建设单位必须认真审核承包单位的施工资质。
审核内容主要包括:
1.施工单位的营业执照和所确认的经营范围;
2.审核施工单位的《施工资质等级证书》和《资质审查证书》;
3.检查是否持有《施工企业安全资质审查认可证》及工程负责人是否具备安全管理资质和《安全生产资质证书》。
签订的工程合同或协议书,必须列入安全生产管理的条款,确定各自的管理职责,并报当地建筑行业主管部门备案。
四、拆除工程开工前,建设单位必须协同施工单位共同制定相应的施工方案或安全技术措施,经双方基建、技术、安全部门审批后,到当地劳动部门办理《施工现场安全生产许可证》方可施工。
2014年8月29日,经国务院同意,发改委、科技部等八部委联合印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》指出:到2020年,将推动建成一批特色鲜明的智慧城市,充分发挥极具辐射和带动作用,在保证和改善民生服务,创新社会管理,维护网络安全等方面取得显著成效。
据国务院发展研究中心研究员李广乾介绍,目前全国有超过400个城市宣布建设智慧城市,其中包括95%的副省级以上城市、76%的地级以上城市,一些发达地区的县、镇乃至社区都参与其中。而2013年住建部公布的智慧城市试点已达193个。截止到2014年5月份,全国已经有222个城市开展了智慧城市的建设,29个城市提出了规划,国内智慧城市呈遍地开花之势。
2万亿元的商机
未来10年,智慧城市建设将给中国带来2万亿元的商机。
对于智慧城市将带来的商机,北大方正信息产业集团有限公司副总裁兼研究院院长胡奎和IBM全球副总裁中国开发中心总经理王阳与徐启威的观点基本一致。胡奎介绍,我国已经迎来智慧城市建设的热潮,95%的副省级以上城市提出建设智慧城市的发展目标,国家智慧城市试点已达193个,300多个城市进入智慧城市建设阶段。未来10年,与智慧城市相关的投资有望超过2万亿元。
王阳认为,智慧城市是个永久的话题。到2025年,中国城市人口将达到10亿,并出现220座百万人口以上的城市,目前,欧洲仅有35座类似规模的城市。智慧城市建设的累计投资不仅将超过2万亿,还将拉动就业超过400万人。
“根据我们收集到的情况,现在全国不同类型智慧城市试点加起来有409个。其中,住建部系统有202个,科技系统有20个,工信部有68个,工信部和发改委联合的宽带中国示范城市有39个等。这些数据加起来扣除重合的话,所有的国家试点有286个。”在第一届“2014中国智慧城市发展高峰论坛”上,国家信息中心常务副主任杜平给出了这样的数据。
近期,住建部、国家发改委等8部门联合宣布启动第三批智慧城市申报试点工作,明确智慧城市2.0时代的顶层设计方案,提出到2020年我国将建成一批特色鲜明的智慧城市。
此外,实行低碳、生态、绿色的新型城镇化过程中,如何有效解决交通拥堵、城市规划的问题,如何更好地利用清洁技术燃料,创建和谐美满新社会等,都需要智慧、智能的管理,即运用现代的高科技管理手段和软管理方法,更好地运用到城市的治理过程中。由于“智慧城市”的普遍做法是将高科技运用到城市管理,在基础设施建设方面朝着数字化、智能化和信息化方向发展,也使各种软硬件设施全面改善,从而达到全面建设新型城镇化的战略目标。
信息化和城镇化是当前新四化建设的主要方面,是推动中国未来中长期成长的主要动力,而“智慧城市”是“信息化+城镇化”的主要落脚点,将成为我国投资的重要领域。当
智能城市建设涉及的领域广泛,既包括信息环境、产业发展、信息网络、智能制造、交通与物流,也包括城市环境、智能城市医疗和城市安全等方面。中国未来智能城市发展的潜力集中在二三线城市。
据媒体报导,如今蓬勃发展的互联网智慧触角已进一步伸展至社会生活的方方面面,未来智慧政务、智慧教育、智慧医疗、智慧养老、智慧就业、智慧旅游等应用将全面覆盖城市,并最终形成一个庞大的、全民共享、便捷的民生服务体系,让每一位城市市民都能沐浴到“智慧”的阳光。
打的出门,不用带钱包,只要用手机支付宝;驾车出门,打开“智慧交通”软件,就能了解各个交通路口是否拥堵;用微信上传手机中的照片,就能打印出彩色照片;将底部植入芯片的智能餐盘放入结算区,就能自动结账;“智慧医疗”能便捷实现所有诊疗环节都可通过自助方式获取和办理;城市质量安全追溯管理系统,能实现对蔬菜、水果、畜禽等智能全程追溯管理,让食品安全放心……
防止“虚热”
对于这一数据,CSST中国安防首席战略官兼高级副总裁曹国辉表示,从智慧城市的建设逻辑来看,现在中国有400多个智慧城市的建设,但是全球总共才700多个,这就意味着中国智慧城市建设肯定出现了一定程度的泡沫。
国家信息中心信息化研究部副主任单志广也认为,结合IDC《中国智慧城市100强》的相关预测,全球15%的智慧城市在明年有机会步入成熟期,但现在中国有47%的城市比例在建设智慧城市,过热特征非常明显。单志广说,《指导意见》中非常明确地提到“我国的智慧城市建设还处于起步和探索期”。也就是说,总体上我国当前并不具备大规模整体开展智慧城市建设的综合条件,只能在部分具备基础条件的城市先行试点。
“中国的试点是什么概念呢?就是中国改革开放的一个重大经验,是通过先行先试,积累经验,找出不足,经过修正再加以推广。”杜平也提到,有些地方刻意追求“高大上”,喜欢“戴帽子”,打着建设智慧城市的旗号,其实并未弄明白智慧城市的内涵。
神州数码智慧城市研究院院长李继刚认为:智慧城市建设存在“两多两少”的问题,第一,说得多,干得少。很多城市申报智慧城市的目的是因为申报下来项目后可能会有钱,就能做出政绩。对于智慧城市的考评机制,应该改变当前写文档,专家评审,上级检查的机制,而是应该利用第三方的市场机构调查,看是否真的为百姓提供了方便。第二,说别人的事多,干自己的事少。政府要推行市场化,希望企业多干事,而企业又提出政府应该把自己的事情干好。解决方式其实就是需要政府打造一个公平、开放的市场环境,要把规则制定清楚。政府在提供服务的时候,需要把百姓的反馈、评价或者修改意见放在重要位置。对于城市规划的顶层设计,必须要有强制性,否则在操作当中会遇到很多问题。
艾诚谈到,世界银行测算,一个百万以上人口的智慧城市建设,当其超过实际应用程度的75%时,该城市的GDP在投入不变的条件下将能增加2.5倍。这意味着智慧城市可促进经济增长翻两番,完全有可能实现“四倍跃进”的城市可持续发展目标。可见,智慧城市将是支持未来世界经济发展的重要力量。包括“智慧城市”在内的“智慧地球”战略,即将成为继“互联网”之后又一次科技革命。
由PPP模式引领
“如果像过去一样,只靠政府或国营企业来打造智慧城市,这几乎是不可能的,因为它的质量和竞争性不可能得到保障。”IDG常务副总裁兼大众化区董事长IDG资本创始合伙人熊晓鸽表示。
“未来智慧城市的建设模式跟上一轮以土地财政为主的基础建设模式有很大的差异。”曹国辉说,新的智慧城市的建设需要大量的资金,上万亿的资金投入由国家支付显然不现实,所以智慧城市建设需要大量依靠民间资本和创新形式来解决。
曹国辉认为,智慧城市的建设需要两只手同时发力,一只是政府的手,用来制定政策和进行管控;另一只是看不见的手,是资本的推动和技术的拉动,比如民间投资、信托、P2P的模式等。
对于曹国辉的观点,杜平也表示认同。他认为,未来智慧城市的建设模式将会是一种公私合作的PPP模式,由政府和私营机构进行合作建设,从而实现共建、共享、共赢。
很多智慧城市解决方案主要集中在交通、旅游等行业垂直领域,玩家不多,各自推进的效果也较为缓慢,有点“纸上谈兵”的尴尬。
国家发展改革委副主任徐宪平指出,智慧城市是城市管理的新方式。要加大信息数据共享力度,运用大数据等技术,实现精细化、精准化管理。形成“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的城市管理新方式。有效提升城市管理和公共服务的普适性、可及性和针对性。在教育、医疗、就业、社保、住房等关乎人民群众切身利益的重要领域,努力实现基本公共服务均等化。
同时,徐宪平表示,信息化带来的城市管理和服务模式的改变,已然倒逼城市建设机制的创新,涉及到如何正确处理政府与市场的关系等重大问题,在这一过程中,发挥政府规划和引导作用的同时,必须发挥市场对资源配置的决定性作用,放开准入、放开市场,通过特许经营、购买服务等多种形式,引导社会力量、鼓励社会资本参与智慧城市建设,建立新机制,开创新局面。
徐宪平同时强调,应切实强化智慧城市网络信息安全管理和能力建设。目前,很多城市还没有明确网络安全管理机制,表面看谁都在管,但实际效果不佳。在智慧城市建设过程中,必须进一步明确安全责任制,切实解决有机构、缺统筹,有发展、缺战略,有规模、缺安全的问题。必须从管理制度、设备审查、系统防护、信息保护、建设运维、标准规范等多个维度系统建立保障措施;必须实现全过程网络安全管理,重要系统与网络安全设施,要同步设计、同步建设、同步管理;必须采用安全可控的技术、产品、系统,确保要害信息设施和信息资源的安全。
中兴通讯副总裁徐明说,虽然中兴是智慧城市解决方案的提供商,但未来不排除会做更多IT服务提供商的工作,利用手上的虚拟运营商牌照,还有支付牌照,探索更多面向消费者市场的商业模式。中兴在智慧城市上的规划是,希望能维持在20%以上的战略格局占有率。
关键词:智慧水务系统;物联网;远程监控;物感网络;供水系统;污水处理系统 文献标识码:A
中图分类号:TP393 文章编号:1009-2374(2017)02-0114-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.054
基于物联网的智慧水务系统的主要功能,是通^物感网络感知城市供水排水的情况,并根据人工智能算法实现远程操控。城市智慧水务系统的建立,除了能够有效地缓解城市供水压力不足等问题,还能规避供水服务不规范、二次污染等问题的产生,使城市供水系统逐渐完善,更好地保证居民用水的质量。
1 城市智慧水务系统建设的现状及目标
1.1 现状分析
2012年7月,国务院了《关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》提出要“提高社会管理和城市运行信息化水平,推动城市管理信息共享,推广网格化管理模式,引导智慧城市建设健康发展”。我国在城市水务问题中,部门分割的情况严重,已经影响到水务行业的工作效率,甚至造成部分城市严重缺水。因此我国首次提出了智慧城市的概念,并且指出智慧城市的发展路径是基于物联网、大数据等新时代的高新技术,主要目标在于解决部分城市水源短缺、水污染、洪涝灾害等问题,从而在高端技术的支持下,促进城市规划、建设、管理以及服务的智慧化,从根本上保证人民群众的生活安全,革新城市水务的基础设施,促进城市的健康发展。
1.2 城市智慧水务的建设目标
城市智慧水务通过传感器、移动网络、水务信息系统的结合,带动了水务信息化水平的全面提升,不仅能够保证城市的供水安全,还增加了政府与一般公众的交互渠道,为改进水务部门的工作提供了一定的依据。服务便捷化是城市智慧水务系统的重要建设目标,依靠互联网的普遍性,建立城市水务系统的平台,从而在与公众的互动之中,获取水务方面的信息,发现问题,解决问题。
2 城市智慧水务系统的建设路径
2.1 智慧水务的总体框架
城市智慧水务系统的总体框架由应用层与用户层组成,用户层通常由管理人员、业务人员与公众组成,为实现信息自动采集、业务集成管理的总体目标,相关工作人员应当从这两个层次出发,设计出操作便捷,响应速度快的系统平台,一方面,该平台拉近了水务部门以及其他部门的业务人员与公众的距离,通过公共信息门户平台,使水务方面的信息能够得到及时的反馈,从而制定公共事务服务的方案;另一方面,应用层主要为了实现水务业务方面的集成化管理,水务业务方面的管理包括水工安全管理、水生态管理、城市供排水管理、防汛减灾管理以及城市水资源管理。
2.2 信息采集传输层
物联网建立在互联网的基础上,同时也能实现自动采集与传输功能。物联网顾名思义就是物物相连的互联网,物联网的基础是互联网的发展与应用,能够借助网络设备、数采模块、现场仪表等实时监控城市的水资源信息,同时物联网还具有特殊的意义,物联网的领域被广泛地延伸到互联网无法企及的地方,比如智能感知技术、识别技术都是物联网的关键技术,在一定程度上保障了信息采集的运转通畅。
2.3 数据层
数据层是城市智慧水务系统的核心也是城市智慧水务系统的信息来源,因此为了实现对水务方面数据的综合分析与运用,建立完整的数据库、基础设施尤为重要,数据层能够通过资源整合,为上层业务的应用提供支撑,物联网不同于传统的互联网,物联网的产业构成是以应用为先导,在感应技术、移动设备技术的基础上建立的市场,因此未来的城市智慧水务系统更趋于对水务业务方面的数据进行深入的挖掘,为政府的各个部分,如气象、国土、建设、交通、环保部门提供具有针对性的服务为主。同时因为物联网的高效性与针对性,可以在技术不断成熟之下开展应用市场,与各自的数据库关联起来,从而实现信息的集约化管理。
2.4 门户层
城市智慧水务系统的门户层通常包括行业门户与公共信息门户,管理人员负责行业内部门户的维护工作,业务人员则通过行业门户与其他业务人员针对水务方面的信息进行沟通,从而促进水务方面工作的进展,而公共信息门户则建立了一条公众与业务人员的沟通渠道,具有城市水务方面的政策咨询,信息查询的功能,吸引公众参与到城市水务方面建设中来,从一定程度上促进了城市水务工作的公开性。
2.5 数据管理平台
数据管理平台主要的作用,是将海量的数据进行整合与存储,从而满足水务部门与其他部门的需要。数据管理平台对于水务事务方面的整合,具有非常重要的作用,一方面,数据管理平台能够保证数据的完整性,通过将数据存储进行备份、保存,提高了数据的安全性;另一方面,数据管理平台还实现了数据集约化管理,避免重复数据的储存,最大限度上利用了储存空间,减少了储存的成本。
3 基于物联网的城市智慧水务系统的设计方案
一般来说,城市智慧水务系统可以分为三个部分:第一部分是服务器部分,负责收集、挖掘并处理信息,是城市智慧水务系统的核心部分;第二部分是各供水厂、污水厂的调度室,主要负责监控加压泵站、一级水源取水泵站以及污水厂的设备运行状态,并将泵房的电量参数、轴承温度、进出水流量、水池液位、水压、水质等参数记录下来,通过网络传输到服务器部分;第三部分是城市智慧水务系统的客户服务端,即城市供水管网,主要负责显示供水管网的服务压力、水质、区间流量等实时状态,兼具报警功能与分析计算功能。
3.1 控制柜
控制柜是城市智慧水务系统的基础组成部分,水厂的加压泵站、一级水源地的取水泵站以及污水处理厂均由若干控制柜组成,而水质监测与加氯消毒系统又有各自独立的控制柜,用于连接水泵、水压、流量、液位、现场仪表等设备,从而实现对各终端设备的运行状态进行监控。传感器的灵敏度决定了控制柜的性能,因此要求相关工作人员积极引进成本低廉、灵敏度高的传感器,用于水压、水质监测等工作。一般来说,水泵房管理多为本地管理,部分地区才会引入网络功能。大部分控制柜的智能化水平都很低,因此需要由中央控制器统一管理,为了方便服务器采集信息,还应该在泵房的控制柜中加入可编程逻辑控制器,从而提高控制柜的处理能力,使其在中央处理器的控制下完成较为简单的信息处理。
3.2 服务器
服务器是城市智慧水务系统的第二部分,也是整个系统的核心,控制柜在获取信息之后,需要通过特定的结构,由服务端逻辑处理程序对采集到的原始数据进行解码与分组,并存入数据库。服务器通常采用TCP/IP协议,将采集到的信息进行解码处理,并且将指令发送给PC终端,从而完成了数据的精确传输。稻莸拇入依靠传感器的检测功能,由集合器将数据压缩后整包推送给服务的终端,并且进行解析、分类,根据城市智慧水务系统设备的制式,重新编制后入库。相关工作人员应该注意,客户端时常发来数据查询的请求,这与数据的响应不同,并没有通过数据接口,直接入库,而是通过其他格式反馈到客户端。因此相关工作人员发现响应请求时,应该及时着手处理,并编制数据格式,从而使接收到的数据能够按照城市智慧水务系统设备要求的格式,收入到数据库中。
4 城市智慧水务系统建设应注意的问题
4.1 总体规划与具体实施阶段有不同的侧重点
城市智慧水务系统需要分为多个子系统,每一个子系统对应城市水务的重要部分,例如供排水业务就是两个子系统:一方面,细致的划分能够推进各种业务的分工与合作,促进水务部门与其他部分的协同性;另一方面,总体规划将各个子系统进行统一管理,能够有效地避免重复建设,在一定程度上规避了不必要的浪费,提高投资的收益。所以相关工作人员应该注意,在进行智慧水务系统建设时应在整个城市总体规划纲要的指导下进行,要充分考虑城市其他部分的需求,例如环境保护、医疗、交通等方面。
4.2 建立和完善评估体系
优秀的评估体系是城市智慧水务完善的基础,只有在评估体系的评价与监督下,才能推进城市智慧水务事业更加细化和完善。具体的实施方法,是在城市周边的城镇建立试点,在充分实践的基础上,应用于城市智慧水务的事业中。引入第三方监督制度也是完善评估体系的重要途径,通过开放城市智慧水务的咨询平台,主动接受公众的监督,增加城市智慧水务评估体系的群众基础,在一定程度上提高城市智慧水务的管理水平。
4.3 突破一批关键技术
与发达国家相比,我国在城市智慧水务系统的研究上还存在着一些技术方面的差距,例如控制系统的研究,传感技术的应用还远远不及发达国家的应用水平,应该说城市智慧水务系统在未来还有很大的发展空间,关键是突破一批关键技术,使城市智慧水务系统发挥出更大的作用。
5 结语
综上所述,基于物联网的城市智慧水务系统采用了互联网和移动互联网构架的物联网络,能够对城市水务情况进行实时的监督,并通过互联网传至PC客户端。本文探讨了水务系统建设的路径和设计方案,以供相关工作人员借鉴学习。
参考文献
[1] 郑浩,饶志华,方禄发,罗董.基于物联网的城市智慧水务系统设计[J].科技广场,2016,(7).
[2] 刘璐璐.城市智慧水务建设路径探讨[J].安庆师范学院学报(社会科学版),2016,(1).
1、建筑设计的概念
建筑设计的风格随着社会的发展不断在改变,人们的审美在不断提高,建筑设计的内容也越来越丰富。我国的科技信息技术发展的很快,其在各个行业的应用越来越广,建筑行业利用科技技术,不但提高了工作效率,还提高了设计的质量,因为利用科技技术可以将美术更好的应用中设计中,而且还能开拓眼界,参考国内外各种优秀的建筑设计。优秀的设计方案一般涉及的内容比较广,其会考虑到各个细节,不但重视建筑的实用性,增加其功能,而且还注重建筑的美观性,把很多的美术信息应用在设计中。
1.1建筑设计的作用
建筑设计是建筑施工的基础,也是施工的前提,没有健全的建筑设计,就无法建设出优质的建筑,而好的建筑设计会促进社会的发展,体现一个城市的文化理念与底蕴。好的建筑可以美化周围的环境,而且还能感染人们的情绪,使人们的心情更加舒畅。建筑设计不但是设计师智慧的结晶,而且还是一个国家文化的结晶,建筑设计的水平必须随着社会的发展不断提高,这样才能满足人们的审美观、价值观,建筑施工前需要先对设计进行审核与筛选,只有满足要求的设计方案才能投入使用。
1.2建筑设计要点
建筑设计包含的内容很多,需要把握各个要点才能设计出优秀的方案,随着人们生活水平的提高,对建筑质量要求越来越高,建筑设计也逐渐成熟,而且其在建筑工程中也越来越重要,是施工过程的主要参考依据,也是施工完成后审核的主要参照。建筑设计是在施工前做出的,其在应用的过程中,需要根据实际情况做出相应的修改,所以,建筑设计具有一定的变化性,而且建筑设计必须具有合理性与可操作性,如果一味追求个性不注重实际的话,会给施工带来很多麻烦。另外,现代施工设计还需要具有独特性与美观性,这样才能达到满足人们精神文明需求的要求。
2、美术与建筑设计关系的要点
建筑在人们的生活中随处可见,而且是人们日常活动的主要场所,随着社会的不断发展,建筑也日新月异。传统的建筑设计比较注重建筑的实用性,而且建筑设计比较统一,很少出现变化,所以城市中的建筑比较雷同,缺乏辨识度。而现代的建筑设计融合了很多因素,在注重实用性的同时,提升了建筑的美观性。美术作为目前现代建筑设计工作中一项备受人们重视的环节,其与建筑设计的关系主要体现在一些几个方面。
2.1构图设计的应用
在建筑设计中,无论是在室内还是室外,都会涉及到各种设备的安装、布局的环节,这种安装和布局之间的处理直接影响到建筑物功能的发挥,也决定着建筑物美观性的存在。在设计中要结合房间的住户需求、形状、颜色以及居民生活习惯为基础进行全面推敲和研究,也只有这样才能够组织处科学的空间构思图,并针对这些构思图形成合理的施工方案。
构图是画面结构各种关系的总体,是思想性和艺术性的体现。
学习作画自始至终都应贯穿构图意识,练习如何组织各种物体的关系,深刻理解主次、聚散、平衡关系等美的法则及用法,处理好装饰设计中的各种关系。这些美的法则都是在学习美术时需要掌握的内容。
2.2透视在建筑绘画上的应用
在目前的建筑绘画结构的应用中,通过将轮廓和线条色彩的有效结合,严格控制构图之中存在的各个环节,针对绘画措施和要求确定性及时分析,对个中大型的物体能够及时有效的处理,是指形成一套系统化的流程和措施要求。建筑绘画的透视要求严格,确保画面主体形象不断的准确判定,使得绘画的过程中对各个基本环节控制严肃处理,形成系统的管理控制流程和措施。在画面的处理之中要尽量确保画面的准确和清晰,对各个线条比例要严格的控制。
2.3建筑绘画色彩的特点
室内、外设计均属于环境艺术。在色彩的处理之中尽量避免各种特殊色彩的应用,这样能够有助于它在处理的过程中保持人们心情的舒畅,避免由于特殊的色彩而造成人们心里和心情的变动。随着生活水平的提高,在室内外设计方面人们比较注重对室内的各种色彩搭配要求,对室内物品的陈设和色彩搭配要求都不断的进行处理,使得在工作中形成了有效的处理方式和环节要求。
2.4各个环节一体化布局
环境、建筑、文化三者的关系,很微妙,很“有机”,很“辩证”。说到底,是环境决定文化,但环境必须通过建筑,才能决定文化。相对于文化而言,环境是建筑的载体和母体,已建成的建筑又成为环境的一部分;相对于环境而言,建筑就是文化,是物质文明和精神文明共同构成文化的主体;相对于建筑而言,环境与文化的结合,能让建筑更具有时空性和地域性。环境、建筑、文化三者共同构成了“城市特色树”,即“环境之土,文化之根”,有了前两者的营养吸收与供给,“建筑之枝叶”才能繁茂,“城市树”才会有茁壮的活力和由茁壮焕发出来的魅力。
【关键词】智慧城市;综合杆;智慧杆
1引言
“十四五”规划纲要提出,建设智慧城市和数字乡村,以数字化助推城乡发展和治理模式创新,全面提高运行效率和宜居度。当前,智慧城市的建设已在全国各地有序展开,而部署建立如5G基站、高清摄像头、电子警察等集约智能的设施是构成智慧城市体系架构的基础。广州、上海等大城市多以路灯立杆为载体,根据需求搭载无线通信、环境监测、信息、智慧交通等基础设施,将“综合杆”作为智慧城市建设的首要工程进行推动[1]。综合杆具有高度集约化、共享化和智慧化的特点,涉及多个专业,并需与多个政府管理部门对接,然而目前还未有针对综合杆的全国性标准和统一的建设管理法规,对传统的设计模式提出了新问题。
2综合杆的概念和建设现状
综合杆尚未有统一的名称,主要名称包括综合杆、智慧灯杆、智能综合杆等。广东省地方标准《智慧灯杆技术规范》(DBJ/T15-164-2019)将其命名为智慧灯杆,上海市地方标准《综合杆设施技术标准》(DG/TJ08-2362-2021)将其命名为综合杆,本文参照上海市标准,使用综合杆为本文名称。虽然综合杆的名称尚未统一,但其“多杆合一”的基本特征已然清晰:以城市路灯立杆为载体,根据需求选择搭载交通标牌、交通信号灯、电子警察、治安监控摄像机、无线通信基站、环境监测传感器、LED显示屏、公共广播、电动汽车充电桩等设备。搭载的设备可完成城市信息的感知、监测和收集,及时获得城市运行数据,并传送至“城市数据大脑”[2-4]。目前除一线城市外,综合杆在多个城市仅为了改善道路杆件林立、线网杂乱的现象而建立。从其功能而言,仅实现了设备的多杆件合一,但各设备的供电、控制系统、数据传输、线缆敷设等因管理部门的独立运营需求,又分散独立设置。在“智慧城市”所需数据融合和共享的前提下,建设时如仅考虑外观形式上的多杆合一,是不足以满足智慧城市建设发展需求的,还需考虑深层次的数据合一、供电合一、管理合一[5]。
3设计难点
3.1政策和标准缺失
虽然不少城市已制定“智慧城市”的建设规划,但更侧重从数据处理、应用场景和实现“一网统管”等方面提升城市数字化治理能力,具体到综合杆的设计,则尚未出台相关支持政策。如综合杆的设计范围、综合杆杆件设计标准、综合杆设施搭载的原则等,以上问题均为设计前置条件,若无政策支持,基本不可能统一市政、交通、电力等多方意见。即使通过与管理部门多次对接,逐步调研清晰设计需求,但因统一标准的缺失,同一道路的不同路段或者不同建设时期都会导致综合杆建设的差异,无法有效为“智慧大脑”提供跨层级、跨系统、跨地域的数据支持[6-7]。
3.2设计原则不明确
以往城市道路建设时,沿线机电设施一般仅涉及道路照明、智能交通和交通安全专业。各专业设计标准和设计目标明确单一,且互不制约。如道路照明专业只需参照路灯照明相关设计标准,并满足路灯管理部门要求的传输和控制等相关要求即可。当采用综合杆建设时,设计中面对的开放的、动态的、交织的因素异常增多,以道路照明专业为例,则存在一些设计难点。1)杆件点位布设原则是动态的传统道路照明专业只需参考《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2015)的布设原则布设照明路灯。如采用综合杆,还需参考《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)对电子警察、监控摄像机等的布设要求、《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2016)对交通标志标牌的布设要求。同时,综合杆搭载的Wi-Fi、公共广播等设备也具有对应的布设间距要求,以上各种约束导致道路照明专业无统一确定的杆件间距布设原则可遵循。各重要杆件的布设位置只能依赖设计流程中各专业人员动态反复调整后确定。因此,杆件布设的原则是动态、滞后、片面和不可概括的,是统筹满足各专业要求和交警等管理部门意见后的最大公约数。2)电源点位布设原则是动态的传统道路照明专业只需考虑沿线路灯的供电需求,进行箱式变电站的布设,因目前道路照明多使用低功率的LED灯具,电源供电范围可达1500m,且无需24h供电。如采用综合杆,相比于5G基站、新能源汽车充电桩等用电负荷的需求,道路照明负荷权重几乎可忽略。然而设计之初,因城市管理部门未参与工程,5G基站、新能源汽车充电桩等设施是否设置以及如何设置等问题,大多在项目的推进过程中逐步确定。即电源的布设点位也是动态的,一旦在工程推进过程中确定要增设如汽车充电桩等设备,则会导致供配电系统方案的整体调整,影响工程进度。3)设备配电原则是动态的传统道路照明专业只需考虑路灯配电,并在电源箱处预留交通安全设施接入回路。如采用综合杆,由于综合杆搭载设备种类繁多,如果各设备依旧自设电缆引电,比如同一杆件上的功率非常小的车牌抓拍摄像头、公安监控摄像头分别从电源箱处各自沿道路敷设电缆引电,一是电缆和管线资源浪费严重;二是综合杆电源仓内也没足够的空间;三是道路沿线箱体林立,影响城市美观。如果考虑统一配电,则因设备权属单位不同,各单位均要求配电箱体以及控制系统、电能计量独立,导致多线合一或多箱合一只能是美好的设想。
3.3设计流程高频往复,成果文件空前交叉
在以往城市道路建设时,机电设施专业多线程齐头并进,成果文件各自成稿。在采用综合杆时,各专业需在一张路线底图中进行设计工作,设计流程是单线程的,比如,道路照明专业完成照明杆件布设后,传递给智能交通专业。智能交通专业进行设计时,不可避免要调整杆件布设位置或间距,待其调整完成后,还需传递给道路照明专业核实调整。待以上两个专业往复对接核对后,后续还有交通安全专业、通信专业、监控信号等专业的按序加入,每一个专业的调整都会影响整体的布设,同时也需其他专业的配合。可见,综合杆上每增加一类设备,其设计复杂性和工作量将呈指数级增长。另外,综合杆设备供电和数据传输的统一性决定了各专业设计文件的共生性,无法有效拆分。若各专业设计文件编成一册,在文件编排上又可能会影响工程概预算分项、设备招投标、标段划分等工作。
3.4设计管理体系不成熟、综合性人才不足
城市道路建设通常由市政设计院进行设计工作,各设计院内部已建立起模块化、规范化的设计管理流程,并按照专业形成班组化的人员组织架构。班组化的人员结构,可在满足设计质量的要求下,有效缩短设计周期,适应城市建设的需要。但不同专业人员的班组架构也形成了天然的信息传递壁垒,必然导致信息传递的片面和低效。综合杆的设计需各专业的空前配合,信息需高频多次往复传递。班组化的组织架构已不能满足大量信息流畅传递的需求。在设计院内部,各专业都有对应的负责人、总工程师进行图纸的复核、审核等质量审查工作,签署名字并承担相应设计责任。由于综合杆需要将不同专业的设计成果编制成一册图纸,在设计界面、图纸编排、图纸审核签署等需要掌握各专业知识的综合性人员进行统筹和管控,在设计端也需要综合性的设计人员。
4解决措施
4.1制定政策保障
综合杆是智慧城市不可或缺的基础设施,一个城市若推进智慧城市的建设,必须制定综合杆建设的相关保障政策。在工程设计前期,建设或设计单位即可依策与市政、交通、电力、公安等相关部门进行有效沟通,明确综合杆件设备搭载需求、数据传输等相关设计目标,可极大缩短工程设计周期,减少变更,并建成适应城市发展所需的功能齐全、覆盖面广的综合杆设施。各地方可成立综合杆建设管理的职能部门,负责编制相关政策文件,制定综合杆建设需求和计划,协调各设施管理部门,统筹规划综合杆的建设布局,科学、合理、有序、有效地推进综合杆的建设。
4.2制定统一标准
不少厂家为了蹭热度,大肆宣传设备共杆就是综合杆。为了追求美观或节约成本,一次性将杆件的功能和搭载设备框定,后续如需增加设备,只能新增设杆件或采用抱箍安装的方式。为消除这一现象,应结合智慧城市建设需求制定综合杆件标准,对综合杆件的部件、样式、规格、装配和安装进行统一要求,规范灯杆的硬件接口,充分考虑综合杆件的可扩展性。在缺少统一设计标准的前提下,不同设计院在面对同一个城市道路综合杆设施设计工作时,只能通过经验整合或技术提炼完成综合杆的设计。经验和技术鸿沟不可避免会导致综合杆设计成果的差别,进而影响城市综合杆设施的统一性。因而,国家层面需制定设计标准,对综合杆设施的供配电、数据传输、防雷和接地系统、设施搭载原则等做出统一的要求,才能全范围更高效推进综合杆件的建设。
4.3设计院整合人员架构,培养总体性人才
在“一杆一设计”的设计需求下,设计院内部应整合人员架构,按照综合杆工程设计所需专业进行人员重整,建立起综合杆的专属设计团队。该人员体系可有效打破信息传递间的壁垒,在保证设计周期的前提下,大幅度减少图纸中的缺、漏、碰等错误。另外,设计院内部应着重培养掌握道路照明、智能交通、交通安全、通信传输等不同专业知识的综合性人才,可统筹设计界面、设计文件编制、成果汇报等内容。在设计软件上,可采用三维BIM协同作业模式,要求所有专业人员在同一个中心文件进行项目设计,提升整体设计效率,既解决各专业间设计冲突,亦不会造成图纸泄漏和信息丢失。
5结语
在“智慧城市”建设需求下,综合杆将作为一项系统性工程在全国范围内快速推进。本文通过与传统城市道路机电设计流程对比,剖析了综合杆设计中的难点,并提出了相应的解决措施,可为城市综合杆大范围建设提供一定借鉴。
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