数字孪生下的智慧园区信息化建设解决方案

引言

目前，智慧城市建设在世界范围内发展迅速。智慧城市覆盖的领域涵盖城市生活的方方面面。这是一个逐步分阶段实施的庞大系统工程。智慧园区是智慧城市的重要体现，其建筑和发展模式是一个地区智慧城市的缩影。

1、智慧园区的意义

智慧园区通过对云计算、物联网、数字孪生、5G、人工智能等信息技术的感知，整合城市的运营状况，有助于更好地为未来城市发展搭建信息基础，推进智慧园区的可持续发展。将传统园区分散、独立的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施、商业基础设施连接起来，成为新一代智能基础设施，使之成为一个具有良好协调能力和调控能力的有机整体。

2、智慧园区信息化建设需求分析

2.1 基础通信网络

智慧园区智能通信管线建设需要充分利用RFID、物联网、移动通信网络、光纤网络等各种网络互联，充分实现物、人之间的各种互联互通。实现普适化、集成化、智能化网络。建设连接智慧园区与通信骨干网的信息高速公路。

2.2 云计算

云计算是推动智慧园区信息化、智能化基础设施建设，打破信息孤岛的最有效途径。智慧园区建设自有云计算中心或充分利用区域云计算中心，为智慧园区提供可靠的基础软硬件、丰富的网络资源、低成本的服务和管理能力。

2.3 信息化服务需求

在信息化水平逐渐提升的影响下，人们的衣食住行领域都开始受到影响，并改变了人们的生活。同时，对于信息化服务也提出了更多的需求。

2.4 管理规范化

系统软件用于自动分析数据，通过监控设备动态控制各个环节，延长设备使用寿命。同时，利用无线传感器等信息手段对数据进行采集、存储、传输和操作，使系统能够更准确地记录园区的用电负荷、节能等情况。

2.5 智慧政务

以信息化、智能化、数字孪生、 3D GIS地理信息手段协助智慧园区提升园区管理效率，推动园区的综合管理、高效电子政务和便捷公共服务，有效降低企业社会运营成本，全面提升园区的整体竞争力。

3、智慧园区发展目标及解决方案

3.1 智慧园区发展目标

智慧园区是智慧城市建设的重要内容，是智慧城市建设的关键。智慧园区不同于数字园区，其核心是通过更高效、更密集地利用软件、服务和物联网技术，提升园区的管理水平、产业服务水平和居民生活服务水平。因此，智慧园区的发展的目标可以概括为：泛在网络化、集约化平台化、智能化应用化、社会化运营，帮助实现提高政府效率、树立政府公众形象、促进园区产业转型与升级。

3.2 智慧园区共性解决方案建议

从智慧园区共同的信息需求出发，智慧园区的共同解决方案可以概括为“一个门户、三个智能应用、一个智能基础”。以智慧园区管理为例，基础设施管理、交通管理、安全管理和基础通信管理是公园管理中最常见的应用和首选模块。其他模块应根据园区的需要逐步、有选择地实施。智慧园区企业应用可分为工业应用和企业应用。目前，智慧园区企业信息化需求更多集中在产业应用上，即特色产业应用。根据园区类型，可分为工业园区解决方案、物流园区解决方案、农业园区解决方案、文化园区解决方案、商业园区解决方案等。

3.3 强化平台层建设

智慧园区平台层主要建设在园区信息中心大楼机房内的几个管理区域，包括核心交换区、网站接入区和数据中心区。核心交换区的整个区域系统主要采用分层网络设计的方法，包括：汇聚层、接入层和核心层。本质上，核心交换区是通过光纤链路将核心交换机和高性能核心路由器交互并联而形成的高速数据交换中心。

同时，为了避免网络中心的数据拥塞和网络故障时的快速收敛，还可以设置核心交换机流量分类、流量策略、入侵检测、以太网通道、流量标志、大帧等功能。数据中心区域主要依托云计算平台，可承载应用平台中的多个关键业务，保证整个区域的网络交换环境相对独立。在实际应用过程当中，数据中心区主要采用集中式存储，将不同类型的应用服务器与存储介质连接起来。采用双机热备份模式，来确保数据库服务器稳定运行。网络接入区主要采用门户平台，根据公共信息服务平台的运营需求，与智能园区各领域的应用端口连接。同时，以信息感知和监控为重点，通过全覆盖感知网络，全面获取各类信息。

3.4 加强通信网络设计

通信网络是智能园区信息化建设的重要模块，无线覆盖网络除外智能园区信息通信网络除网络外，还包括三网融合、光纤宽带接入网、信息管道网等模块。通过以上模块建设，不仅可以满足智能园区信息应用平台的宽带互联网接入网、VOIP（基于IP的语音传输）语音业务、传统通信和数据业务的需求，还可以为IPTV（交互式网络电视）提供一个可承载的网络智能园区的网络电视服务和超清晰数字电视服务。

3.5 3DGIS 地理信息系统

传统的二维地图，仅仅能够展示平面布局和道路情况，但是无法展示地下管道、建筑构架和园区厂房的实际情况。为了可以有一个全面的了解，我们必须使用一个完整的三维建模方法，真正解决内部的实际施工情况。

因此，构建三维地理信息系统可以利用数字孪生三维仿真建模来表达园区内的各种情况，对园区进行立体化，多方位展示园区全貌，不仅提高园区的科学化信息化管理水平，而且有助于提升员工参与园区管理的积极性。

通过地下综合管廊管线建模、地形建模、结构建模等多种建模方法，更好地整合整个园区的建筑信息、绿地、道路和结构信息，以及材料，管径、材料使用寿命等相关信息，便于整个园区的管理更加智慧化。

3.6 完善整个园区的信息管理系统

3D GIS地理信息技术不仅广泛应用于工业建设过程中，而且还广泛应用于工业建设过程中。通过建立完善的（ ZTMAP）3D GIS地理信息管理系统，信息管理系统可以更好地集成信息浏览、数据结构分析、视图查看和数据管理等功能。

不仅可以对图形数据进行处理和分析，还可以实现土方数据的计算。采用范围标注的方法，可以合理分析建筑拆迁数据，及时发现智慧园区建设的有价值信息，实现地图数据的相关操作。

结束语

随着互联网信息技术的不断发展和进步，智慧园区应用智能物联网的概念现在被广泛提及。智慧园区可以实现园区内多个系统之间的信息共享，打破园区内传统封闭系统的信息孤岛。从信息应用系统、平台层、通信网络、公共管理服务平台等方面，构建完善的智能园区信息化建设解决方案，实现园区智能化、网络化、智慧化运营。随着低碳环保、节能减排技术的发展，未来智慧园区建设将向生态环保产业发展。

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