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中建科技产业园中建·光谷之星位于武汉光谷中心城、中国湖北自贸试验区武汉片区双核心区光谷发展主轴高新大道北侧建筑面积108万平米是中建三局“中建之星”和“中建产业园”双品牌联动的首个产城融合示范园区。园区集三局总部大楼、超5A甲级写字楼、中国建筑科技馆、光谷万豪酒店、国际会议中心、市民运动中心、商街等于一体中建科技产业园依靠中建三局集团总部及下属投资与专业平台企业入驻快速形成产业龙头效应已经形成了以世界 500 强霍尼韦尔新兴市场中国总部为代表的建筑科技产业集群 以腾讯(武汉)数字产业总部、微众银行、建设银行等为代表的数字经济产业集群。
园区的运营目前面临着以下三个方面的挑战一是园区管理难度大园区占地650亩覆盖范围广且存在博物馆、商业街、公园等多个业态管理难度大二是客户服务场景复杂由于各经营业态的存在访客、游客、企业员工等人员数量庞大服务需求多三是产业发展要求高园区在建筑科技、数字经济领域已形成产业聚集需有针对性的提供产业服务以促进产业发展。 二、总体思路
1、建设思路
为了应对上述挑战中建星云智慧园区平台应运而生。该平台由园区运营主体中建三局云服科技武汉有限公司规划设计、中建三局智能技术公司研发实施以CIM打造全周期、全时空、全要素、全过程空间底板构建了6大态势、56类147个应用场景实现园区的一体展现、多维感知、立体管控。
2、总体架构
中建星云智慧园区平台依托管理中台、IOT中台、数据中台融合大数据、CIM、5G等技术结合三维图形、生物识别等算法搭建智慧公共安全、无界便捷通行、预测性设备巡检、远程能效监测、高效资产运营等智慧化场景为园区提供一体化服务方案实现智能化、空间化、可视化管理。
平台采用“136”框架体系1个中心、3个中台、六大态势。
1个中心智慧运营决策中心集成了CIM、IoT、AI、大数据等技术手段整合了园区内空间数据、物联网感知数据、业务数据等以多源数据融合为驱动打造园区全域CIM应用场景支撑运营业务开展 3个中台包含IOT中台、数据中台、管理中台其中IOT中台通过轻量化数据集成、设备集成、消息集成、服务集成能力提供面向应用系统边界交互场景的松耦合、可插拔式的入口服务平台实现数据全量汇聚、应用互联互通数据中台通过提供目录管理系统、数据集成平台、数据资产管理平台、数据治理平台等实现消除数据孤岛、规范数据标准、提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值的目标管理中台提供一套轻量级、具有良好伸缩性、便于多个项目在架构设计上对用户权限管理进行拓展的系统。
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围绕园区各业态特点根据不同用户对园区平台的管理、服务和运营需求我们按照应用场景划分为“安全、设备、能源、环境、服务、运营”六大态势。在六大态势框架下通过搭建强大的中台并接入全部微观场景为园区运营提供丰富的“智慧”应用具体建设内容可按场景分为以下六个方面 1、园区管理安全化
安全是园区运营好的基本要素智慧园区通过智能化手段赋能园区人员安全、消防安全、资产安全管理为园区安全提供了科技化的解决方案。基于传统监控AI算法对园区“人、车、消防、资产” 四大基础要素进行管理实现多系统联动、一体化调度。
1、电子巡更
将园区的空间信息接入系统实现了巡更路线、人员和频次的精准化配置高效地对园区安全进行管理。通过建立线上巡更复核机制能够监督巡更的任务执行情况。
2、人员管理
通过闸机、监控等设备掌握人员通行的实时数据和园区各个区域人数分布建立人流模型便于园区安全管理的异常预警和事后取证。
3、车辆管理
重点关注车位的使用情况和环比分析情况在高峰期进行停车引导和分流均衡不同停车场的负载减少车辆拥堵提高车位的利用率在停车场出入口部署了压感线圈报警机制如果抬杆出现拥堵等异常情况运营中心可及时安排安保人员到场处理。
4、消防管理
设立专职巡查人员日常巡查并定期培训和演练。同时打通了各地的消防主机汇聚两万多个各类消防设备的运行状态和监测数据通过“技防人防”相结合的方式快速定位并消除隐患。确保万一发生火灾的事故消防设备高效联动、消防通道畅通无阻。
5、资产管理
采用电子标签技术对重点关注的固定资产建立了资产台账一方面便于大量资产的管理另一方面通过出入口安装读卡器实现资产越界告警和资产追踪管理。
6、立体监控
通过建立了“地面人员巡查低空视频监控高空无人机巡飞”的立体监控体系高效覆盖园区的各个角落。同时借助AI识别算法实现通道人数统计、人员聚集、区域进出侦测、占道经营、非机动乱停放等人、车、行为、事件的智能识别并联动事件统一分拨系统快速调配处置力量实现业务闭环。
2、设备管理可视化
基于物联网技术打造设施设备管理平台实现设施设备“运行状态可视运维作业可管、运行风险可控”。 设备房监测在传统物业管理的基础上加装了传感器并对设备房机电设备建模实时获取设备运行数据。一旦超过阈值系统就会自动报警并推送工单降低了巡查频次大大节约了物业人员的成本。
3、能源管控最优化
提供“监-控-管”能源管理服务降低能源消耗节能减排。 1、智慧光伏
在商街的屋顶安装了太阳能光伏发电板实现自发自用余电上网。同时为保障发电效率中建星云系统对光伏的状态数据进行实施采集包括发电量发电效率、告警信息等在面板出现损坏、积灰等因素导致发电效率下降时可自动发起工单进行处理。 2、中央空调AI节能
在酒店部署中央空调节能系统通过“智能按需供应策略”实施按需冷热量控制模式实现系统的节能运行相比传统空调控制系统每年节能约3.能耗监测对园区用电、用水和使用空调情况进行统计用以为企业输出能耗账单为企业能耗分析提供依据助力企业节能减排同时进行环比分析辅助判断企业运行情况提前预判退铺等不良风险。
4、 园区环境舒适化
致力在环卫精细化管理的同时实现环卫一体化作业降本增效打造干净整洁的园区。 1、智慧灌溉
通过各类传感器实时掌握水量、天气、土壤等数据系统结合监测数据和植被类型自动按需生成和完成养护任务提高园林养护效率减少因灌溉造成的水资源浪费。 2、垃圾溢满监测
垃圾清运方面通过智能环卫垃圾桶实时监测垃圾满溢状态对满溢垃圾桶自动生成清运任务降低环卫工人的垃圾清运工作量。同时借助大数据分析垃圾桶满溢频次实现垃圾桶布置点位的动态调优提高利用率。
3、日常清洁
在园区内部道路和公共空间采用不同的养护等级为清扫保洁人员配备定位工牌、并引入无人环卫车实现人员、车辆的作业动线优化和过程实时监管保障环卫工作的安全和质量。通过人机协同作业提高清扫保洁的工作效率。
5、服务线上便捷化
园区以事件为驱动实现了发现上报、受理派遣、处置反馈到考核评价的事件闭环处置机制。园区内所有的公共设备均配置了统一的识别码园区用户可以通过识别码进行一键报事报修。借助可视化的报事报修体系系统中汇集了自动生成的各项预警工单和用户端上报的所有待处理事件跟踪事件的处理进展、监督事件的完成情况而不再像传统物业里大家通过电话不停去追问物业有没有解决同时研发满意度调查功能定期要求业主进行评价促进物业管理服务品质的不断提升。 6、运营管理高效化
运营态势提供园区各业态各经营活动业务基础服务汇集服务过程产生的数据智能分析研判园区经营趋势为园区运营提供决策支撑。 1、产业招商
在招商运营内部管理方面移动APP为园区招商人员提供客户管理与招商情况跟进工具自动生成招商日报大大地降低了招商人员的时间成本。另一方面系统为企业提供签约、入驻/退租、装修申请、缴费全流程全周期的线上综合服务简单高效。
2、商业运营
系统记录园区各业态分布与商户基本信息结合园区日常经营数据形成算法模型量化体现园区运营情况针对不对经营情况的企业提供个性化的服务促使园区不断提高管理水平、运营活力。
3、文体场馆
园区实现全场景线上预约功能包括科技馆、会议室、运动场等园区用户可以随时随地查看各类场馆的使用情况和预约消费。同时园区还组织了各类丰富的文体活动提供线上活动报名满足园区用户生活娱乐方面的需求。
根据历史数据采用回归模型及时序预测模型提取与能耗相关的特征采用标准化的特征预处理以能耗值作为目标列进行模型拟合进而实时获取数据并预处理其目标是为了在已知负载、环境变量室外温湿度等的前提下预知各设备处于不同开关状态组合和不同的控制量设定值时系统将产生多少能耗通过能耗预测值对接优化算法以降低能耗值为目标在满足约束条件的基础上通过调整各可控变量使得目标量降低。从而实现节能的目的。
4、智慧停车
将多个停车位统一接入平台进行集中化运营支持跨停车场月卡服务、月卡线上自助办理实现园区停车自动计费、自动缴费的全自动运转。同时系统提供停车优惠券、线上开票等服务为园区用户提供便利的出行环境。
四、关键技术及创新点
1、SaaS化中台应用
1、IoT 中台
中建星云智慧园区平台IoT 中台通过轻量化数据集成、设备集成、消息集成能力提供面向应用系统边界交互场景的松耦合、可插拔式的入口服务平台实现各类业务数据、设备数据全量汇聚各类应用系统互联互通助力应用创新、业务创新。同时IoT 中台与数据中台、管理中台等基础平台打通支撑新业务的快速开发部署提升应用开发效率。
数据集成针对实际项目中复杂的、异构的数据环境实现结构化、非结构化、接口服务等多种数据源之间无侵入式集成同时针对数据的预处理需求可实现数据清洗、转换、标准化等预处理操作。
设备集成使用 MQTT 标准协议连接设备同时提供厂商系统对接采集、硬件对接采集、SDK 通信采集等多种采集方式对不同厂商、不同协议类型的设备数据安全采集和远程管控。
运行支撑负责平台运行所需的公共基础功能、与企业现有平台的服务管控、应用管理和认证等拉通。同时提供统一运维、安全审计等常用工具应用集可视化界面展示各集成组件系统资源运行情况、告警、日志检索等有效提升系统可维护性。
消息集成使用统一的消息接入机制数据提供者和消费者通过发布订阅模式实现消息互通。
服务集成聚焦在轻量化服务集成将支持多种协议的后端服务以 API 形式开放数据实现从 API开发、测试、管理到发布的生命周期管理和服务调用简化提供服务的过程。
2、数据中台
中建星云智慧园区平台数据中台围绕数据资源“汇聚、存储、管理、治理、开发、共享可视化”的发展主线实现消除数据孤岛、规范数据标准、提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值的目标助力数字化创新推动产业数字化升级。
目录管理系统旨在为各业务方提供标准的数据梳理方案形成有效的数据架物分为资源类型管理、资源分类管理、目录编制、目录审核/报送及目录上下线。
数据集成平台是一站式解决异构数据存储互通消除数据孤岛的同步平台为各系统和业务方提供了数据集成的高效通道。将业务需求的结构化和非结构化的数据行统一的汇聚集成落地到目的数据存储组件并支持数据的预处理、集成过程监控等功能。
数据资产管理平台基于数据目录盘点数据资源以统一数据标准为基础规范元数据和主数据管理。围绕数据资产盘点、数据标准管理、元数据管理、数据资源管理主数据管理等核心功能实现“盘点数据资源规范数据资产发挥数据价值”的数据管理目标。
数据治理平台是指规范数据的生成以及使用发现并持续改善数据质量从使用零散数据变为使用统一规范数据、从尝试处理数据混乱状况到数据井井有条的一个过程。包括数据质量、数据规整、数据建模、脚本管理、调度管理等方面。
3、管理中台
中建星云智慧园区平台管理中台是一套轻量级的、具有良好伸缩性的、便于多个项目在架构设计上对用户权限管理进行拓展的系统可方便实现对业务系统的用户、权限进行管控对访问用户的身份认证、功能调用的业务鉴权、业务角色的划分管理等。客户端 SDK提供用户权限、认证服务接口的统一封装便于外部应用系统集成和接口数据调用。它包含的功能有权限过滤器、数据缓存、应用信息接口、用户信息获取接口、用户权限信息接口、资源信息接口、角色信息接口、令牌获取接口、用户登录验证接口调用等。
认证服务系统为系统使用者提供统一的登录界面和登录认证功能满足系统用户的登录认证和单点登录功能需要达到不同的业务系统间一次登录、多系统间漫游的特性。
后台管理系统统一认证平台的核心控制部分提供可视化的操作界面为系统管理员和用户提供维护管理功能。比如用户信息管理、角色权限信息管理、访问授权、系统属性设置等功能的操作。 2、可视化引擎革新
中建星云智慧园区平台搭建全域城市信息模型CIM并接入智慧园区全部应用场景形成园区运营的CIM三维可视化引擎充分利用前期园区规划、建筑规划、机电安装等模型数据最大程度地实现数据复用赋能全生命周期运营。作为平台的重要组成CIM三维可视化引擎包括空间大数据的存储管理、空间分析、流数据处理与可视化等功能让更多用户能够轻松管理与挖掘空间大数据“金矿”依托该引擎的广泛使用
1、提高园区工作效率
通过引擎整合事件等级、发生地点、处理进度、应急人员、应急物资、应急预案等信息串联事件处置全人员、全物资、全过程,可加强事件处置中的信息共享与部门协作更加直观、清晰地展示事件处置进展提高事件处理能力、效率和准确性为园区降本增效。
2、展现园区服务优势
通过CIM高精度还原、精确定位和三维呈现能力可直观、立体化展示园区总体情况、区位情况、招商资源、招商政策、园区配套设施、入驻企业信息等全面展现园区服务优势。
3、数字化赋能园区发展
基于泛在感知设备利用IOT中台实现真正的万物互联汇聚多源数据实现数据的融合数据价值的深度挖掘消除信息孤岛和应用孤岛。基础设施设备管理数字化通过数字化的手段保障园区人员设备安全提高园区人员通行效率同时降低整体能耗、优化办公环境实现状态全可视、事件全可控、业务全可管。
企业服务数字化通过数字化企业服务为入园企业提供全生命周期的综合服务。收集日常运营数据形成算法模型量化体现园区运营情况为针对性地调整运营策略提供参考促使园区不断提高管理水平、运营活力完善服务深度。
产业资源数字化通过对园区产业链、产业人口以及产业空间进行分析明确园区的发展需求进行针对性的招商引资。同时依托中建三局产业资源共享平台通过跨区域的产业合作与招商服务体系构建产业生态形成招商、养商、营商良性循环为产业升级提供强劲的动力。
五、应用效益与推广
中建科技产业园智慧园区自建设以来APP小程序累计注册用户24万人每月活跃用户数量达到1.2万人。通过智慧园区系统99.5%的工单可以及时处理客户反馈满意度达到97.32。园区以综合智慧能源为基础通过引入光伏发电和AI节能技术将清洁化、低碳化与数字化、信息化深度融合实现“能源、管理、服务”多网融合每年可为园区降低能耗70万千瓦时减少二氧化碳排放550吨节约电费80万元节约用水800吨具有良好的社会和经济效益。园区同时还获得了武汉设计之都首批示范园区、首批智慧办公建筑试点项目、三星级绿色建筑认证和建筑“奥斯卡”LEED金级认证等多个奖项。
1、软硬件有机结合实现园区信息资源深度开发
通过无线传感器传输网等多项信息技术应用实现了对海量数据的实时采集、传输、存储与运算,强化了辅助决策功能。系统可以更准确、直观地记录显示园区能源运行基础数据、能源负载情况、用电使用情況与园区的客户管理、电子支付、智能停车等其他信息化系统的互联互通数据共享发掘信息资源的内在价值。
2、以人为本打造幸福的园区环境
通过共享公共空间、无感支付通行等应用场景建设大楼门禁、电梯梯控、食堂和运动场馆均等不同场景通过系统实现了统一联动园区用户可以一码脸畅行园区空间让园区出行以及消费更加便捷。未来智慧园区系统将覆盖更多园区、社区场景形成智慧运营系列标准打造“宜居、宜业、宜商”的工作和生活场所。
3、以产业为核心实现产业园区生态发展
通过园区智慧运营满足政府、企业、个人的不同诉求延长核心产业链条创造园区内在的发展动力实现产业发展生态化、技术创新生态化、员工服务生态化最终形成完整的园区生态发展体系
