基于智能物联的智慧园区应用研究与实践

基于智能物联的智慧园区应用研究与实践

吴正平

中车株洲电力机车研究所有限公司

【摘 要】文章通过对智慧园区运营管理模式开展研究，深入剖析企业园区的管理需求，总结提炼出基于智能物联（Artificial Intelligent Internet of Things）技术的智慧园区解决方案。结合企业智慧园区管理平台的建设实践，阐述以全面感知、集中管控、闭环管理、敏捷响应为核心思路的园区运营管理体系构建方法，从而提供一种打造安全、高效、舒适、绿色的智慧园区技术实践路线。

【关键词】智慧园区；智能物联；人工智能

0引言

数字技术已成为社会经济和企业高质量发展的核心驱动力和新引擎，不断推动企业进行数字化转型。园区是产业的载体，也是数字化转型的重要落脚点，园区数字化运营管理已成为企业数字化重点领域。通过数字化转型可帮助企业实现管理模式创新、智能制造纵深发展以及数字化运营模式打造，让管理更高效，生产更智能，运营更敏捷。

智能物联技术依赖物联网与人工智能的融合，基于对物联数据的智能化处理、分析、决策和预测，帮助企业构建数字化园区。依托智能物联技术，企业能够对园区各类信息系统及物联网系统进行有机整合，优化业务管理，辅助提升运营效率，进而实现对智慧园区管理的两项关键数字化转变：从“人治”到“数治”，依靠覆盖园区管理业务的运营指标，而非管理者的个人经验，构建数字化流程实现园区精细化管理；从“分散管”到“集中管”，依靠智能数据采集能力高效获取管理要素数据，以多种方式呈现园区运营管理态势，打造数字化指挥中心管理新界面。

1智慧园区概述

1.1 背景

“智慧园区”利用智能物联、云计算、大数据等新技术，构建集公共管理、科技服务、辅助智造于一体的园区运营管理方式，实现高效、智能、可持续发展的园区运营管理成效。智慧园区能够实现资源共享、环境保护、经济发展、社会和谐等多重目标，是企业数字化建设的重要趋势之一。智慧园区可对人员、车辆、物料、设备等园区管理要素实现实时监测、运营管理和预测分析，帮助企业提高运营管理效率。同时还可以为企业内部员工和访客提供个性化、智能化的服务，以营造更加便捷、高效的生产、生活环境。

1.2 发展趋势

园区的智能化建设是企业数字化建设的必要组成部分，智慧园区正逐渐成为企业数字孪生平台建设的重点领域，其主要发展趋势包括：

智能化升级。智慧园区利用物联技术打造安防、消防、能源、办公等智能化基础设施，将各类设备连接到边缘智能终端或云端，实现自动化监测、智能决策及运营管理策略优化，提高资源利用效率和管理效率。

数据驱动。大数据和人工智能技术的发展极大促进了智慧园区的发展，海量园区运营数据的统计与分析可以帮助企业管理者预估园区运营趋势和可能出现的新增管理需求，从而通过优化资源配置以达成新的运营管理目标。

人性化设计。智慧园区不仅考虑到企业的经济效益，还应关注员工与访客的体验，提供更好的服务和生活环境。例如，通过智能化的管理手段，提供智能停车、智能办公、智能餐厅等便利服务，提升员工与访客的科技服务体验。

绿色低碳发展。智慧园区应注重可持续发展，利用可再生能源，并配合多种节能措施，能够优化园区资源利用效率并保护环境，达成效益最大化和环境影响最小化的平衡。

1.3建设成果

随着企业信息化进程的演进，以及智能物联、大数据、云计算等技术与产品的逐渐成熟，数字技术正在帮助企业的园区管理业务由传统粗放型向现代集约型转变，智慧园区管理平台逐步成为企业运营管理部门决策分析、调度指挥的主要平台之一，其在园区管理运营业务中的建设成果主要包括：

拉近管理距离。打通多种独立的业务系统，对企业园区的安防、消防、能耗等分类数据进行集中展示，结合AR、三维等技术手段构建园区数字孪生，实现总部园区与各分园区的统一管理。

提升业务效率。实现企业园区内人员和车辆有序、可靠、高效通行，并以区域维度分级进行权限管控；提升考勤、消费、住宿、办公、会议等科技服务体验；提升园区公共区域巡检巡查的效率和密度，提升资产盘点和设备管理效率。

防范安全隐患。规范作业行为，保障园区和生产安全；对企业园区（包括周界、人车出入口、公共区域、道路、厂房、办公楼、研发楼等）的人、车、物等要素的安全防范管理；在车间、仓库等高价值且易燃区域，提前发现消防隐患。

绿色低碳发展。在园区规划、建设、管理、运营过程中全程融入碳中和理念，实现能源绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用等目标，帮助企业提升能源运营效率，持续改进能源绩效。

2基于智能物联的智慧园区设计

2.1 设计原则

智慧企业园区应采用先进、集成、安全和可靠的技术，以适应功能需求的变化和应用技术的快速发展，组件性能应具有开放性、标准化、可扩展和性价比高的特点，以确保技术先进、实用可靠和经济合理的建设标准。

图1.平台数据架构

软件平台产品设计应遵循以下原则：

统一软件技术架构。以软件组件承载相关服务能力，并通过“积木式”拼接组合的方式组织软件组件，提供平台及支撑组件的各类功能需求。

低代码开发。采用低代码开发以实现智能化业务快速落地，降低传统硬编码工作量，通过可视化的配置方式快速实现新业务落地及技术迭代。

人工智能加持。通过AI工程化的思想实现系统与智能的融合，结合专业指导、实施服务、生态合作等方式，建立从AI算法的开发设计到软件的业务闭环。

多层次的安全设计。采用多种安全控制策略实现设备、网络、主机、数据、应用等多个层面的安全防护。

高兼容性。提升指挥中心平台对前端接入设备的兼容能力，全面兼容国内外主流厂商设备。

先进实用，适度超前。充分采用先进的物联网、AR、AI、移动互联网等技术，为园区安全业务工作提供科学有效的技术支撑手段。

部门联动，协同应对。横向要实现跨部门协同，保证各信息系统之间能够实现协调联动，共同开展监测预警及应急处置等工作。

上下贯通，信息共享。纵向要实现与上级政府部门信息化平台和企业之间的系统对接和信息交换与共享，形成上下贯通信息共享的平台体系。

统一标准，强化安全。平台建设必须遵循依据国家标准、地方标准和行业标准制定的统一标准规范体系，为平台分步实施提供统一的标准指导。

2.2 智慧园区管理平台

智慧园区平台可对多个业务子系统实现统一管理控制，包括统一数据库、统一管理界面、统一授权、统一权限卡、统一安防业务流程等。以安防系统资源作为信息化基础数据，还能够满足部分生产运营管理的业务需求，辅助业务流程优化。

图2.平台部署架构

充分考虑企业多园区且异地分布的情况，严格执行GB/T 26327-2010《企业信息化系统集成实施指南》要求，在企业部署智慧园区管理平台作为总平台，其他园区以及异地子公司部署分平台，通过企业内网进行数据联网传输，实现资源整合，统一应用。

智慧园区管理平台聚焦园区管理、运营和服务，为行政、人事等部门提供综合安防、行政办公、后勤服务、安全生产、应急管理、行政办公、数字化月台、运营中心等应用，通过园区整体智慧化和数字化提升园区运营管理能力：

全面系统集成。集成安防、消防、楼宇控制、能耗等子系统，打造园区一体化大平台。

全域安全管控。办公区、生活区、生产区构建立体化的安全体系，保障人、车、物的安全。

智能服务体验。为访客、内部员工、园区管理者提供访客预约、会议管理、信息发布等智能服务。

高效能耗管控。通过能耗在线监测，区域能效数据分析，结合灯光、空调自动控制，助力园区节能降耗。

统一运营管理。提供实战工作台及可视化应用，实现多部门统一、高效、有序协同联动，提升运营管理效率。

2.3 核心应用

图3.业务应用架构

AR实景指挥。以园区高点实时全貌视频作为管理背景，支持物联网标签叠加，并将标签信息按安防、能耗、消防等不同业务管理类型进行分类展示，帮助管理者拉近管理距离，鸟瞰全景，洞察细节，有效支撑企业园区运营决策。

三维数字孪生。建立面向企业园区的三维数字孪生，实现三维模型渲染与操控、动效叠加、业务应用的扩展与集成，内置视频感知、人车管控、门禁管理、能耗管理、设备设施管理、事件预警、事件处理等应用。

园区一脸通。设计人员通行身份鉴权以人脸为主，以卡为辅助，建设门禁系统、访客系统、道闸系统，并整合园区原有的道闸、门禁，实现人车出入智能化管理。提升门岗管理效率，保障园区进出安全。

智能会议室。通过对会议资源及人员、设备设施的管理，从会议组织、会中协作、会后管理三个维度，打造专业、舒适、高效、节能的智能会议室，实现操作更便捷、体验更舒适、管理更高效、环境更节能的会议管理目标。

智能巡检。对企业园区安保巡更、配电房巡检、空调机房巡检作业进行智能化管理，从而减少线下人力投入，提升问题处理响应效率，并通过巡检过程归档实现问题闭环管理及可追溯。

安消一体化管控。建设消防水系统监控系统、电气火灾监控系统，提供剩余电流报警、温度报警、水压报警、液位报警等功能，并将安防与消防有机融合，提供远程复核、决策支持和预警功能，实现事前预防，提升事中应对效率。

能耗管理。参考《机械设备制造企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》，对企业园区进行碳排放监测以及碳资产管理，通过对园区重点能耗设备的能效分析，提供各类节能优化建议。

3结语

本项目主要实现了全域安全及运营效率的提升。相较于传统园区管理模式，智能感知覆盖范围提升了50%、人车物管理效率提升了40%、服务对象满意度提升了60%、单位建筑面积综合能耗降低了15%。达成“看得见，管得着”的园区建设目标，给客户以更智能的参观体验，给社会以更绿色的零碳样板，给员工以更贴心的园区服务，给管理以更高效的闭环工具。

智慧园区的建设需要企业各业务部门积极参与，结合自身数字化发展要求，制定园区运营管理流程及规范，探索智慧园区的规划建设路径。顺势而为，基于智能物联技术进一步完善园区数字化运营能力，实现“单园区分散管理”向“企业一体化运营”跃迁，最终打造“标准统一、能力共享、管理对标、服务对齐”的园区“大连锁管理”体系。