智慧园区综合管理系统总体方案设计

智慧园区综合管理系统总体方案设计

王娅娅    ,郑洁瑜

 浙江智新泽地科技发展有限公司   310000

摘要：智慧类建设是目前全球都纷纷投入的领域，它涉及方方面面，任何事物都可以与智慧建设挂钩，小到一个智能化的设备，大到园区，一座城市。伴随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的飞速发展，智慧园区管理系统也慢慢的进入了人们的视野当中，给我们的生活带来了许多的便利，通过智慧园区的建设，可以更好的提高园区的智慧管理系统，促进园区内的各种发展，推动相关理论和实践的发展，本文通过对智慧园区综合管理系统总体方案进行研究和设计，从高点鱼球联动布控系统、报警子系统和一卡通系统入手，进一步对相关的系统展开设计，促进了相关理论和实践的发展，为其进一步发展提供了良好的理论和实践意义。

关键词：智慧园区；智能化；综合管理；系统设计

1.方案设计背景

1.1设计背景

从理论上讲，智慧园区是传统房地产转型发展的方向。智能公园（ztmapinfo.Com）整合当今人工智能、物联网、云计算等技术，振兴传统房地产的转型发展。即便如此，智能园区解决方案也是房地产转型升级的重要组成部分。包括需求咨询、方案、应用、服务平台、运营等基本建设步骤。重点完成前期顶层设计咨询、楼层实施方案、产品应用开发、平台建设到运营管理的整体规划，为智慧城市社区打造全方位、全方位的综合解决方案，助力全方位转型，产业链园区和企业的发展和升级。在这个转型发展的过程中，如何实现智能园区解决方案的转型理念，是大家思考的最困难的问题。考虑到智能园区转型的定义和现实意义，智能园区以“互联网+”技术和智能运维平台建设为基础，融合物联网技术、人工智能技术等关键技术，并为园区及驻园企业的产品和服务提供智能展示服务平台，完成园区招商合作的数据可视化，协助园区运营商解决招商困难，协助公司产品营销策略现场，提高园区的管理方式和服务能力，实现园区经济收入利润最大化。园区内的人机智能建筑智能管理系统，将园区内企业的智能管理与线下商场的智能管理相结合，可以帮助企业实现园区内的人机智能建筑智能管理，以及线下商场智能会议等行业解决方案。

智能公园的概念可以多种多样，不仅限于传统风格，而且必须灵活。利用园区运营管理服务平台和园区企业公共文化服务平台，打造智慧产业链园区，完成招商合作、物业管理服务、项目风险管理、创业孵化、园区企业服务项目、园区企业服务项目等业务流程智慧管理方式，产业链分析和领导力驾驶舱，为建设高品位、高效、优质的智能园区提供有力支撑。

1.2研究现状及意义

1.2.1研究现状

由于采用了基于72mhz的智能园区管理系统，传统的园区管理系统采用的是基于72mhz的智能园区管理系统，因此园区的运行速度太慢，能够更高效地将获取的智能园区管理信息转化为数据信息；软件部分：基于物联网技术对信息进行综合预处理，提取智能园区管理信息；定位智能园区管理信息的特征向量，实现除杂降噪，实现软件部分的各项功能。设计实验表明，所设计的管理系统的管理吞吐量明显高于对照组，管理效率更高，可以优化智能园区的管理效率。

赵航（2018）在园区管理过程中，园区管理系统存在信息化落后、智能不足、相关性低、数据管理不完善等问题。因此，本文设计了一个基于Lora物联网技术的智能园区管理系统，提出了一种基于B/S架构的物联网智能园区管理系统的解决方案，设计了以Java Web为核心技术的服务器软件，包括园区信息管理、物联网设备管理、，智能提醒发送和数据报告生成；在myeclips开发环境中，该程序实现了用户注册、登录、房源管理、企业管理、租赁管理、监控设备管理、租赁到期提醒、逾期房源限电、企业用电月报、违法操作跟踪处理等功能，并将智能停车场管理系统发布到位于网络中心的虚拟服务器上。本文设计的智能停车场管理系统已经过功能和安全测试。该系统已达到系统要求的功能，并已安全运行6个多月。杭州艺霸文化创意园的许多管理人员实际使用了该系统，反映出系统设计完全达到了预期目标

钟启坑（2020）智能园区是指利用信息通信技术，对城市运营核心系统的各种关键信息进行感知、分析和集成，对民生、环保、公共安全等各种需求做出智能响应，城市服务和工商活动物联网的核心概念是通过RFID等信息传感设备将所有项目与互联网连接起来，实现智能识别和管理智能园区综合管理平台是基于物联网综合管理平台的园区综合管理系统集成数据库，以适合园区管理的分析策略库为核心，具有较强的数据显示能力和报表合成能力.

郑燕娥、郑志明（2018）研究了基于物联网云技术和SOA架构的智能园区平台建设方案，提出了基于SSM框架的园区综合管理平台设计，该平台采用物联网云技术，实现全面感知、深度集成、智能处理，园区各类资源的智能管控和按需资源分配，采用集成云计算的SOA集成架构。园区内各种异构应用系统可通过ESB接入平台，充分利用现有软硬件资源，节约成本；园区综合管理平台的开发采用主流web开发框架SSM，具有性能好、开发效率快、成本低、可扩展性和可维护性好的优点。此外，管理平台采用改进的KMP模式匹配算法和快速互信息轮廓匹配算法，提高了用户请求服务信息融合处理的准确性，全面提升园区智能化管理和个性化服务水平

1.2.2研究意义

通过本系统的设计，可以进一步探索出一个智能化的园区设计方案，为智慧园区建设，提供良好的理论和实践意义，同时，通过研究，可以进一步检验所学的理论知识，引导我把相关的理论运用于实践，推动理论联系实际，促进自身科研能力的提高的发展，为相关的研究奠定基础。

2.方案思路设计

2.1方案设计原理

智能园区的技术架构自下而上分为感知层、通信层、数据层和应用层，以及完善的标准体系和安全体系。

感觉层是公园的感觉神经。以物联网、传感器网络等技术为主体，实现园区内基础设施、环境、建筑、安全等基础信息的监控。实现企业、个人和终端设备“随时随地按需”接入宽带，实现网络的普遍性。

数据核心层是智能园区的大脑。它具有大容量、高性能、高能效、高密度和高适应性的特点。智能园区的多系统、多领域集成应用对数据存储提出了更高的要求。因此，云计算架构的实施将实现平台层的统一高效、资源/服务的灵活调度、全面的安全管控管理和节能降耗的综合应用，使园区更加“智能化”。

应用服务层主要是指建立在感知层、通信层和数据层基础上的各种应用系统。借助地理信息、数据挖掘、SOA和其他技术。它可以分析、评估和挖掘海量信息的潜在信息和应用价值，使用户能够更智能地获取和应用相关信息资源。

2.2方案设计依据

随着中国经济的快速发展和全球化带来的机遇，国内各经济合作开发区的招商引资和服务对象迅速从劳动密集型企业转向技术密集型企业园区对绿色经济和技术的需求明显不同于地方政府，同时也为园区带来了良好的环境保护效益，园区应为企业提供最有效利用资源、最大限度减少对环境影响的强大平台、对外宣传渠道和内部管理指导服务，如统一的能耗监督、分析、，审计园区提供的业务和品牌推广服务，以及园区政府在如何满足其“软实力”和“软条件”需求方面提供的相关管理平台支持，我们仍需继续挖掘潜力，作为城市智能化发展的客观需要，智能电网不仅是智能园区发展的重要能源保障基础和前提，也是智能园区建设的重要内容。此外，智能电网还可以通过提供增值服务、促进节能减排、带动相关科技发展，进一步促进城市发展。

2.3方案设计思路

本系统的总体设计思路见上图，本文主要着重研究高点鱼球联动布控系统、报警子系统和一卡通子系统三个方面，通过对本系统的研究，进一步加强智慧园区建设，提高园区智能化水平，推动相关理论的提高。

3.方案设计原则及目标

3.1 设计原则

视频监控将以集中存储和备份的方式存储。前端摄像头采用网络摄像头系列，但不能一天24小时长时间存储。因此，编码后的数据将以集中存储的方式存储在本系统中。监控中心将所有图像网络信号集中在前端，需要24小时30天的7×实时数据存储。网络球机和网络摄像机最好需要1080p。

这种存储方案是为大学监控的需要而设计的。该方案充分考虑了计算系统对存储系统的高可靠性、高性能、高可扩展性和易管理性的要求，确保了方案的可行性、可操作性、可维护性和未来的可扩展性。

因为计算存储系统中数据的生成、访问和分发必须对存储系统的可靠性、可用性、高可扩展性和可管理性有很高的要求。

（1） 可用性原则

为了保证用户的每个监控应用系统提供连续、稳定、不间断的高质量服务，其高可用性是本方案设计的基础之一。我们应该综合考虑存储系统的7x24高可访问性，避免整个系统的单点故障和系统负载平衡。

（2） 扩展性原理

结合实际情况，存储系统必须具有很强的可扩展性才能满足其发展的要求，并且可以根据视频监控点的增加来扩展容量。容量的扩展不会影响现有的系统架构和业务应用程序。

（3） 高可靠性和稳定性原则

作为所有视频监控数据的集中存储系统，该系统必须支持高可靠性和稳定性。因此，选定的关键设备具有可靠性保护、容错和故障恢复能力。采用的存储体系结构必须经过市场和用户多年的测试。

（4） 维修性原则

为了有效、快速地管理和维护，监控存储系统必须满足以下要求：

系统易于维护；系统应能远程管理和维护设备，包括实时监控、远程重启等；该系统易于分析和测试，发现和定位故障，并通过相应的机制确保故障隔离。

（5） 开放性和兼容性原则

后期的功能扩展要求存储系统必须具有良好的开放性和兼容性，以满足系统间互联互通的要求；同时提供标准的API接口；并符合国内外相关技术标准和规范。

（6） 安全原则

公园监控是公安管理监控的重要组成部分，其系统应保证系统的安全性；同时，系统应具备基本的病毒访问能力、抗DoS攻击能力和安全报警能力。

（7） 可管理性原则

监控存储系统的核心是数据存储，因此存储设备的数据分类和管理功能非常重要。为了提高系统管理的效率和安全性，存储系统必须具有易于使用的存储管理工具，并提供多种管理界面，如LED、web、RS232、中文图形界面和cli；同时，它提供了多种预警和报警方法。

3.2智慧园区设计目标

通过智能园区的建设，我们应该实现以下目标：

一是提高园区管理水平和服务能力。通过协同办公、智能控制中心等系统的应用，突破县级园区的空间限制，实现园区与各级部门之间的无障碍业务联系，将大大提高园区的工作效率。在此基础上实现的数据分析和知识管理可以进一步提高园区政府决策的科学性。

二是提高基础设施运营保障能力。通过智能技术的应用，园区可以实现基础设施在其生命周期内的高可用性、高效率、高负载、高安全性和高可靠性运行。对于基础设施的正常损失和可能出现的故障，可以实现预警、实时监控和自动反馈，甚至可以实现自动处理或早期处理，实现园区基础设施的高效利用和个性化管理。

第三，促进园区经济与环境协调发展。通过建立统一的企业服务平台，提高园区各类资源的利用效率。特别是信息技术在企业经营管理和生产中的应用，将有助于企业有效规避市场风险，提高生产效率，降低运营成本，增强企业竞争力。通过对企业“三污染物”排放的监测、监测和节能改造，实现可循环、低排放、可持续的生产模式，促进园区经济与环境协调发展。

第四，有利于建设和谐快乐的公园。通过全覆盖监控网络和智能分析，实现对园区社会犯罪、危害公共安全行为和群体性事件的及时响应和早期预防。建立园区劳动保障、医疗卫生、科教等保障体系，实现园区经济发展、社会事务和个人生活的和谐统一。

4.方案具体内容

4.1高点鱼球联动布控系统

鱼球联动点架设置在广场、制高点、路口等不同场景，通过专用网络采集到专业存储设备进行存储。该平台集成了鱼眼后端畸变分辨率、鱼眼实时图像分割、鱼球联动跟踪等功能。鱼球连杆系统的组成非常简单。一个鱼眼摄像头和一个球机部署在广场的制高点，并连接到视频专用网络。监控中心通过平台实现鱼眼图像校正和鱼球联动。该平台具有实时鱼眼图像校正功能。例如，建议在三通路口采用顶装或壁挂方式。全景监控采用一张鱼眼畸变图，三张分割图（1+3）对每个交叉口进行有效监控，实现三个方向的道路监控。

配置好鱼球联动基点后，进入联动控制实时监控界面。通过点击鱼眼视频中要监控的目标，球机将自动转向鱼眼对应的目标，监控目标细节。鱼球联动系统作为一种产品组合监控系统，主要通过监控点、安装高度、覆盖半径等来选择摄像机的安装方式。目前球机只支持顶部安装，鱼眼可根据不同要求选择不同的安装方式。鱼眼支持三种安装模式：顶部安装、地面安装和墙壁安装。可根据不同的施工要求选择不同的安装方式。鱼眼监控的施工通常需要墙壁安装和顶部安装。防水要求为IP66或IP67，带红外监控。安装高度超过10米，主要影响安装高度和视野。目前安装在10米高，监测半径约为46米。计算公式如下：tanθ=14/3。

4.2报警子系统

报警系统用于检测和防止保护区内的报警情况。视频监控系统实时监控整个园区的情况。门禁系统控制办公楼、宿舍、办公楼和其他建筑的出入口。各系统相互补充，形成园区安全屏障。因此，只有将视频监控系统与入侵报警系统和消防系统相结合，才能更有效地提高安全防范能力。

报警子系统设计包括以下内容：

（1） 周界警报

（2） 重要的室内入侵报警

（3） 公共区域火警

（4） 紧急报警点

在报警系统中，探测器是前端探头，用于防止现场发生。通常，检测到的非法入侵信息通过传输线以切换信号的形式传输到最近的网络摄像头，通过平台软件设置的报警联动策略实现相关的报警联动功能，起到预防和预警的作用。

前端的探测器构成警告和防御区域。防区的含义是指系统中可以识别或区分的区域或位置。根据实际设计或使用需要，系统可设置为一个或多个报警和防御区域，防御区域内可设置一个或多个、一个或多个类型的报警探测器。当这些探测器一起使用时，可以形成一个具有综合防御功能的防御区域，最终形成一套高性能、多功能的防御报警系统。

报警系统与视频监控系统的联动。通过访问摄像机报警端口，通过软件编程设置不同的触发条件，自动将摄像机与监视器链接，并在必要时启动摄像机进行视频记录，探测器集成到视频监控系统的管理平台中

应用和选择特殊类型的传感器以适应不同的应用环境主要考虑以下因素：

（1） 所需保护级别：选择具有最高安全级别的报警系统。

（2） 风险水平：风险水平也很高。选择漏报率最低的制度，因为一旦漏报，后果将难以想象。

（3） 场地特点：周边设置主动红外入侵检测系统；公共区域应设置被动红外入侵检测系统；所有室内公共区域应配备烟雾探测器；在重要区域设置报警按钮；

（4） 总成本：在比较不同的报警系统时，非常重要的是要考虑系统的总成本，而不是系统的初始建设投资。还需要考虑安装、培训、操作、备件和维护的成本，报警系统的总体成本包括所有这些因素的总和。总的来说，误报造成的成本是这些成本的很大一部分

也就是说，系统的虚警率越高，报警监控中心的设备、人员和保安力量的相应成本必然会增加，而虚警率低的系统只需要很少的人员和保安力量，并且不需要因为联动录像的频繁启动而需要大的存储空间。

4.3一卡通子系统

一卡通系统的核心设计思想是构建一个基于一卡通的开放式应用集成平台，并在此平台上扩展和集成各种业务应用。

在一卡通系统中，账户管理是一个相对独立于具体应用的基本功能模块。一卡通系统的账户管理功能，可以灵活配置和管理组织内的人员身份、人事部门、持卡人账户类型、账户可用性等一系列基本信息，最终实现卡与卡用户在现实中的关联。

unit Technology Co.，Ltd.一卡通平台支持门禁子系统、考勤子系统、巡更子系统、访客子系统、消费子系统、梯子控制子系统和门禁子系统。实现真正的公园一卡通。目前，门禁系统主要有两种实现方案：

1） 采用主机综合访问控制。

2） 它由门禁控制器和读卡器实现。

综合门禁主机集成了门禁控制器和读卡器，可以通过网线直接连接到管理平台，方案框架简单，部署方便。门禁系统将门禁控制器与读卡器分离，可以根据实际情况灵活选择合适的门禁控制器。单个控制器可实现多扇门管理，管理能力更强。根据项目的实际情况，可以选择最佳的实施方式。

基于综合门禁主机的门禁系统

综合门禁主机集门禁控制器和读卡器于一体，本地存储数万用户和数十万刷卡记录。主机设有门锁控制接口、门磁检测接口、开门按钮控制接口，分别与车门内的磁门锁、门磁（选配）、解锁按钮连接。按下解锁按钮后，输出解锁信号。

同时，综合门禁主机通过网络连接到综合安全管理平台，在管理平台上实现门禁系统与安全系统的集成。

综合门禁主机具有报警输入接口，可以连接到消防系统相应通道的无源干接点报警信号。火灾报警时，门禁主机收到报警信号后向综合安全管理平台报告，平台自动联动报警方案，实现摄像头视频联动和门禁自动开门。

系统结构图如下：

门禁系统结构示意图

基于门禁控制器和读卡器的门禁系统

另一种实现门禁系统的方法是通过门禁控制器和读卡器。门禁控制器有一组或多组门锁控制接口、门磁检测接口和开门按钮控制接口（一般为单门、双门和四门），分别与车门内的磁门锁、门磁（可选）和解锁按钮连接。按下解锁按钮后，输出解锁信号。

同时，综合门禁主机通过网络连接到综合安全管理平台，在管理平台上实现门禁系统与安全系统的集成。

门禁控制器具有报警输入接口，可以连接到消防系统相应通道的无源干接点报警信号。火灾报警时，门禁主机收到报警信号后向综合安全管理平台报告，平台自动联动报警方案，实现摄像头视频联动和门禁自动开门。

系统结构如下：

5总结

本文通过对智慧园区综合管理系统总体方案进行设计和研究，通过对相关的理论和实践进行研究，首先介绍了相关的研究现状和意义，研究前对前人的理论展开了具体的研究，了解了目前学者的研究进展，并在目前取得的成果的基础上展开研究，促进相关系统的发展，之后对系统的方案设计思路进行了阐述，进一步提高了相关的研究依据，紧接着，对系统方案设计原则和目标进行了设计，明确了设计原则和智慧园区设计目标，最后对方案的具体内容进行了研究，从高点鱼球联动布控系统、报警子系统和一卡通子系统展开设计和研究，促进了系统的发展和进步，推动了系统设计的发展。

参考文献

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[4] 郑燕娥, 郑志明. 基于SOA/SSM的智慧园区综合管理平台设计[J]. 渤海大学学报：自然科学版, 2017, 38(3):5.

[5] 陈爽, 蒋辉霞, 陈立,等. 智慧化田间综合管理系统设计及其在石棉县蟹螺乡的应用[J]. 现代农业科技, 2019, 741(07):158-159.