发布时间：2023-10-23 09:53:41
绪论：一篇引人入胜的物联网城市管理，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)04-0062-04
Intelligent management system of urban underground pipeline based on
Internet of Things
HUANG Lai-yuan LI Jun-hui LI Yuan-qiang WU Bin CHEN Wei
(Beijing Institute of Geology, Beijing,100120, China)
Abstract: Urban underground pipeline is like vessels on the human body, so it is the city's lifeline , which undertakes the tasks of carrying out a variety of city resources and information transferring. The normal operation of the city needs the rational distribution of blood vessels all over the body. Urbanization process in China began too late in the absence of planning and management of underground pipelines, so the underground pipeline ownership units scattered and the monitoring system of underground pipeline’ running is imperfect as many other issues .During urban construction, digging pipelines, pipeline leak aging and so on often happen, resulting in water break, power failure, gas stop, traffic disruption, communication disruption, which affect the urban operational quality and efficiency. Urban managers urgently need a means to administrate all underground pipeline networks together. Through intelligent management system, the spatial location of underground pipeline network, pipeline own life, pipeline load operation, the external effects and other information could be collected, which are stored in specialized databases. Professional analysis software can be used for analysis, then the maintenance of timely and reasonable measures for the treatment carried out. Underground pipeline intelligent management system can be achieved through the Internet of Things or through the pre-embedded sensors in the monitoring target. Management system is easy to access to the underground pipeline and the key parameters of the operation. The implementation of key technical issues in the urban underground pipeline intelligence management system is given in this paper.
Key Words: underground pipeline; intelligent management system; Internet of Things; smart city
0 引 言
城市地下管线是城市的“生命线”[1]，就像一个人身体上的血管，担负着城市中各种资源和信息的传输任务，城市的正常运转需要周身的“血管”[2]合理布局，统筹兼顾。
由于我国的城市化进程开始较晚，在城市的快速发展中，地下管线规划和管理缺位，形成了地下管线权属单位分散[2]，地下管线运行监测体系不完善、地下管线资料不全和位置误差较大的局面。在城市建设中，经常出现挖损管线、管线老化泄露等情况，造成停水、停电、停气、交通中断、通讯中断等事故，影响城市运行质量和效率。
城市管理者迫切需要通过一种手段，将城市中所有地下管网管理起来，通过智能管理体系，对地下管网的空间位置、管线自身寿命、管线负荷运行情况、外界对其影响情况等信息进行数据采集，然后存储于专门的数据库中，再运用专业分析软件进行分析，以得出及时合理的处理维护措施，将城市地下管网事故消灭在萌芽阶段，防患于未然。
由于城市主要管网位于地下，管线的空间位置信息可以通过施工资料获得，但管线自身寿命、负荷运行情况、外界对其影响的情况等以及与地下管线健康运行有关的其他关键信息如何获得？这在以前一直是一个比较难以解决的问题，而物联网则可通过在监测目标上预先嵌入RFID射频反射传感器，使其轻松获得有关地下管线自身及运行情况的关键参数，从而解决城市地下管线智能管理体系中的一个个关键技术问题。基于物联网技术的城市地下管线智能管理体系的日趋完善，可以把城市管理中枢和城市各功能模块有机地结合起来，从而提高城市管理的水平，满足城市规划、建设和管理的需要，实现城市让人类生活更美好的目标。
1 城市地下管线的建设和管理现状
城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是现代化城市高质量，高效率运转的基本保证，被称为城市的“生命线”。城市地下管线现状的资料是城市规划设计、建设和管理的重要基础资料。
由于我国城市发展起步较晚，城市化进程在改革开放之后才开始加速，城市整体时间上和空间上规划缺位等历史原因，我国许多城市在规划中对地下管线缺乏统一的、具有前瞻性的规划，因而不得不经常在城市中心区 “开膛破肚”、交通干线上“拉拉锁”；而城市地下管线施工中也缺乏标准的施工工艺和规范，管线铺设质量较低，达不到设计服务年限；城市地下管线施工完成后，管线资料残缺不全，有的资料精度不高或与现状不符等问题，都给后续城市建设工作带来不便；再有就是各种管线权属单位分散，各自为政，对本单位管线以外的其它管线分布、类型和权属等情况一知半解，从而影响地下管线规划建设的科学性、整体性；另外，在工程建设过程中，挖断、挖穿地下管线的事故时有发生，造成供水、供电、供气、通讯等中断，进而影响交通的正常运行和城市居民的正常生活。
随着城市化进程的加速发展，地下空间的开发和利用越来越普遍。尤其是近年来，地下轨道交通设施的建设，使得地下空间的利用矛盾越来越突出，城市地下管网探测任务也越来越多，探测队伍和探测人员不断增多，采用的探测方法、技术要求和所提交的成果各不相同，给资料使用部门带来很多不便，迫切需要建立一套城市地下管网的综合智能管理体系。
2 城市地下管线建设和管理中的问题
2.1对城市地下管线建设和管理的认识不足
由于城市化进程起步较晚，我国不少城建相关部门对地下管线作为城市“生命线”的重要作用和地位认识不足，没有深刻认识到地下管线铺设、维护或者被损毁后所需要的时间成本、空间成本和经济成本。城市建设过程中经常会出现管线改移、管线被挖损等事故，造成巨大的经济损失。
2.2缺乏必要的法律依据
近几年来，国家主管部门相继通过了《城市地下管线探测技术规程》、建设部通过了《城市地下管线工程档案管理办法》,各个地方也都出台了适合地方的地下管线管理办法，对地下管线的规划、建设和管理起到了积极的指导和规范作用，但全国性关于地下管线从规划、建设、竣工、档案管理及综合性管理系统的法规还没有出台,地下管线的规划、建设作为城市规划、建设系统中的先行性、基础性工作的地位还没有在法律层面确立。
2.3建设前缺乏统筹安排
由于我国城市化进程起步晚，对城市总体规划尤其是地下管线的规划重视不够，可借鉴的经验较少，存在重地上、轻地下，重审批、轻监管，重建设、轻养护的倾向，管线施工过程中经常打架，临时变更设计，新老管线叠加，存在很多潜在事故隐患。地下管线缺乏统一管理，管线种类繁多，产权投资分属管理，规划建设与资金投入不同期，各部门缺乏统一协调，造成重复开挖，经常在道路上“拉拉锁”，既影响道路使用寿命，又严重影响城市交通和居民的日常生活。
2.4建设施工和养护技术不规范[2]
地下管线建设中，施工技术的特殊性和竣工后管线的隐蔽性可能造成管线施工质量低,建成后维护困难。另外，我国城市地下管线由于管道自身损坏、腐蚀，漏水、漏气现象严重 [3] 。据统计，我国城市单位管长、单位时间的漏水量为2.7 m3/(h・km),是瑞典的11倍，法国的8倍，美国的2.7倍。据2002年相关部门统计，我国的无效供水量达2536万m3，我国热力和燃气管道腐蚀率达30%，因此，我国急需针对城市地下管线建设施工和养护技术进行规范，以加强地下管线的建设和维护工作。
2.5信息化管理水平有待提高[2]
我国城市地下管线管理系统的发展经过了以下几个发展阶段:
首先是上个世纪七八十年代，市政管线的权属部门和城建部门通过自己的档案室，负责保管管线的竣工资料。随着城市的发展，这种手工管理方式和纸质管线资料已经开始难以适应城市发展的需求，矛盾日益尖锐[4]。
其次是上世纪80年代末至90年代初，城市改扩建工程大规模实施，为摸清城市地下管线情况，我国大部分城市开展了地下管线普查，并使用计算机辅助制图技术（CAD）绘制管线分布图，存储地下管线的空间位置信息；使用FOXPRO等数据库来存储管理管线的功能、材质等属性信息[5]。但是，这些管线的空间信息和自身属性信息存储于不同的介质和平台，统一利用和管理不便，管线信息的更新也不能在同一平成。
之后，在90年代初到中期，地理信息系统软件引入国内，并在一些行业广泛应用，在地下管线管理领域开始出现基于GIS软件的管理系统用于管线空间信息和属性信息的管理。相关单位也开始使用国外的GIS软件（Mapinfo、Arcinfo）来探索开发管线信息管理系统。同时，国产GIS软件（如MAPGIS）开始出现，基于国产GIS软件的地下管线信息管理系统也开发成功，城市地下管线信息管理系统的发展随着地理信息系统的发展步入一个快速发展阶段。
我国城市现阶段的地下管线信息管理系统主要有以下几个特点：
第一是传统意义的地下管线信息管理系统，该系统主要是对地下管线的空间位置、自身材质、规格尺寸、运输物质等信息进行存储，以供主管单位或城建单位查阅。
第二是对管线空间位置的获得，主要依赖于竣工资料，竣工资料缺失的，则采取管线普查的方式。由于探测技术的局限性，许多老旧管线的探测还有难度，如竣工资料已缺失的老旧污水、雨水管道、各种专用的塑料管道实际探测难度大，而且探测成果精度低。由于基础数据的质量较低，也降低了信息管理系统在城市建设的指导作用。
第三是由于缺乏对地下管道、管线有关负荷运行情况和自身健康情况信息的获得手段，传统的地下管线信息管理系统无法对管线的维护保养提供基础信息，因而无法对城市地下管线灾害事故提供预警和应急决策信息。
3 基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统构想
3.1 基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统
物联网是近几年来社会广泛关注的热点技术。物联网的概念是1999年提出的，英文名称叫“The Internet of things（物物相连的互联网）”，物联网是指在互联网基础上整合传感、通信和信息处理等技术，按约定的协议，把相关物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[6]。
现阶段，物联网技术中的一个典型应用就是无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID），这是一种先进的非接触式自动识别技术。目前，RFID已经从研究阶段走向实用化，其单项技术已经趋于成熟。由于RFID具有无接触和自动识别的强大技术优势，因而已经被广泛应用于仓储物流管理、资产跟踪、生产过程控制、移动车辆的自动识别、身份认证、智能交通、网络家电控制等领域，并且应用领域仍在不断扩大。
通过地下管线智能管理系统可以将埋于地下的各种处于地下的管线相关信息集中到一个综合信息管理分析平台上，为城市的规划建设和管理决策、应急处置提供信息服务。
物联网技术的核心是物物相联，智能化相关、合作，利用物联网技术的特点完全可以实现城市地下管线信息由获取、传输到分析、综合应用的整个过程，这一过程的实现其实就是城市地下管线智能管理系统的实现。
3.2 智能管理系统的总体结构
城市地下管线智能管理系统主要由三个层次组成，分为为感知层、传输层、应用层[7] 。图1所示是城市地下管线智能管理系统的结构示意图。
感知层由各种类型的传感器组成，可实时获得地下管线的各种相关信息，包括空间位置、尺寸规格、材质、传输物质、传输状态、腐蚀情况、泄露点位置、大小等管线自身健康情况信息。城市在新建管线和进行老旧管线的更新改造时，应逐步推进预先嵌入传感器管道的使用或者管线智能传感器的同步埋设。管线智能传感器的主要功能应能实时收集管线运行中的工作状态信息、管线的空间位置及自身属性信息，并应能够主动或被动提供给传输层设备。
传输层则主要通过有线网络、无线网络、无线射频识别RFID等通讯手段，将感知层获得的数据由现场实时传输到更高层次的单元。传输层主要包括光纤网络、网络交换设备、光电转换设备、路由器、防火墙、服务器等。
应用层是城市地下管线智能管理系统功能的集中体现，包含地下管线多参数三维显示系统、地下管线辅助规划设计CAD系统、地下管线事故应急指挥系统等。
其中，地下管线多参数三维显示系统可以将城市地下空间的管线直观地展现在电脑屏幕上[8]，并具备纵横断面的自动生成分析功能，可提供任意地点的横断面，确定管线在地下的空间位置，标示出管线的断面尺寸、材料、高程、管线间的间距等属性，正确反映管线与建筑物之间、管线与管线之间的空间关系；对一条管线，指定纵断面作图范围，便可自动生成管线沿走向对于路面相对位置的纵断面图，并表示出沿线各管线点的位置与该管线点的横断面。同时，自动产生该管线纵断面对应的属性数据和线上各管线点的属性数据。纵断面分析也可用作管线施工监理中的一项数据检查工具，用以检查在地下管线走向与坡度的耦合性。
利用地下管线辅助规划设计CAD系统，可以根据国家有关管线工程的最小覆土深度、管线最小水平净距、管线交叉时的最小垂直净距等规定，在基础地理信息数据和现状管线数据的基础上，实现管线设计计算、分析、绘图以及方案的比选优化，包括地下管线缓冲区分析，地下管线垂直净距设计分析，管线线路辅助设计，管线节点的辅助设计等。
在地下管线事故分析及应急指挥系统中，事故分析是管线智能管理系统中经常用到而且较为复杂的功能。当管线在某一位置发生事故时,系统应能基于高密度的监测传感器，启动网络强大的搜索和分析能力, 快速确定事故点和事故点周围需要紧急关闭的各种阀门，提供合理的处理方案，以便将事故损失降到最低。在事故分析和事故解决的过程中，系统应能提供辅助的交通管制等应急指挥功能。
应用层软件主要提供各种通用的数据接口，在此之上，应当可以与城市其他领域的管理系统进行无缝衔接，如地质部门的城市地质信息可视化系统、交通管理部门的城市交通信息管理系统、智能楼宇系统等，最终作为“智慧城市”的一个重要子系统，为城市的规划建设、突发事故应急决策提供服务。
3.3 地下管线智能管理系统的优势
在地下管线智能管理系统中，感知层通过预埋于管线自身或附近的各类传感器，可实现对地下管线多维参数的获取，同时，管线本身具备信息接收和传达、反馈等智能要素。
地下管线智能管理系统具备强大的空间数据库功能，可以将一个城市的基础地理信息、各种管线空间信息、负荷运行信息及自身健康状况信息等复杂的属性信息一体化存储，并实现信息实时动态更新。
通过地下管线智能管理系统的三维显示功能和网络功能，可以使一个城市的建设部门和管线权属机构充分实现管线信息的共享，并进行各自的管理；相关部门也可以直观地查看地下管线的复杂分布和相应的空间关系。
通过系统强大的空间分析能力、对地下管线多参数监测分析功能和其它各种应用分析功能，可以及时对管线中所传输物质的运行状态作出判断；快速准确地对管线运行中的突发事故作出紧急处理；也可以辅助城市规划部门科学地进行地下管线的规划和设计；同时可以指导市政管理部门对管线进行预防性维护和科学管理，最终实现对城市地下管线的智能化管理。
4 基于物联网技术的地下管线管理应用
日本东京工业大学的Professor Akira Todoroki等在2004年通过试验室试验在地下污水管线中预置由玻璃纤维和碳黑/环氧树脂复合材料制成的断裂传感器，然后通过互联网与传感器的结合监测地下污水管道在地震后的破损位置，试验取得了预期效果。当时的试验主要是为了证明复合材料传感器的可行性和有效性，但同时也证明了，通过网络结合传感器的这种对地下管线自身健康状况的监测手段是可行的。
图2所示为地下污水管道破损监测示意图[9]。
图2 地下污水管道破损监测示意图
德国威斯特伐利亚区瓦伦多夫市现在已经使用大约5 500个RFID标签来跟踪该市205 km长的地下污水管道的维修状况。德国威斯特伐利亚区瓦伦多夫市同时还将RFID系统应用在一家污水处理厂，用于监测该厂1 500个阀门的检修情况。
另外，在台北市忠孝东路的施工改造过程中，地下管线也将加埋无线电射频标识系统（RFID），以便在日后管线管理维护中，施工人员可以用雷达探测来获取管线基本信息。
5 结 语
物联网被称作是计算机、互联网之后，世界信息技术产业的第三次浪潮，物联网技术的广泛应用，必然对未来的城市规划、建设、管理产生深刻的影响，对于建设“人文北京、科技北京、绿色北京”有着重要意义。
《北京市政府部门物联网应用发展初步规划》中已明确提出，要通过物联网技术对城市运行管理领域的应用场景为城市水、电、燃气、热力等重点设施和地下管线实施监控[10]。可以预见，根据城市化发展对地下管线信息管理的需求，以及城市信息化、数字化发展的趋势，基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统的建设势在必行。
综上所述，基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统是解决现阶段城市地下管线规划、建设、管理、维护等较为可行和极有发展前景的综合性技术手段。
参 考 文 献
[1]建设部.（CJJ 61―2003）.城市地下管线探测技术规程[S] .北京：中国建筑工业出版社,2003.
[2]洪立波.积极推进城市地下管线信息化建设[C]//中国城市规划协会地下管线专业委员会2007年年会论文汇编.济南:中国城市规划协会地下管线专业委员会,2007.
[3]施革雄.建立地下管线信息管理系统，加强城市地下空间规划管理 [J].新金华,2003(4):1-6.
[4]地下管线管理的难题及探讨//中国城市规划协会地下管线专业委员会2007年年会论文汇编[C].济南:中国城市规划协会地下管线专业委员会,2007.
[5]地下管线普查若干问题探讨//中国城市规划协会地下管线专业委员会2007年年会论文汇编[C].济南:中国城市规划协会地下管线专业委员会,2007.
[6] 国际电信联盟(ITU).ITU互联网报告2005:物联网[R].2005.
[7] 物联网在煤炭行业的应用[N/OL].RFID射频快报,2010-08-31[2012-01-05]. 省略.
引 言
在统筹城乡发展、缩小城乡差距、建立和谐社会的宏观环境下，我国的城市化进程建设得到快速发展，城市管理的对象和范围也越来越复杂和宽广。
随着物联网技术的发展与应用，越来越多的行业和领域已成功运用了物联网技术，因此利用感知城市物联网平台等物联网技术构建适用于城市管理的体系――城市综合运行管理系统，进行智慧化城市管理的条件已逐渐成熟，这也是城市管理水平发展到一定阶段的必然结果。
建设这样的系统固然重要，但更重要的是如何使用好这个系统。一个庞大而复杂、技术含量高、涉及领域广泛的系统必须有与之匹配的使用者，这里称之为MUO---城市运行管理者（manager of the urban operations）。
1.物联网概念凝炼
物联网是通过传感器网络捕获与之关联的物理世界客观信息，同步进行多维度协同处理及信息的交换与通信，并通过以太网等技术及各种传输方式，将信息归集于综合平台，在该平台上实现全面透彻地感知物理世界，进而通过数据挖掘与融合、流程重构等提供多种应用服务与衍生服务的一种全新的体系。物联网具有四个本质特征：关注外部、不确定性、不可重现和外部驱动[1]。
2.城市运行综合管理概述
一个城市的发展过程，并不仅仅是道路、建筑物的增加，以及人口的汇聚，还有城市内部建立的具有各种特定功能的区域，各个功能区之间存在着有机性的联系。城市的运行也就和这些有机地联系着的功能区紧密相关，横向的如交通管理、道路管理、供电管理、供水管理、环境管理、公共安全管理等等，纵向的如法律法规的制定与执行、应急预案管理、突发事件应对以及管理体系建设等等。
要想使城市管理达到一定的水平，必须借助于科技手段，也就是信息化管理手段。我国目前的情况是政府及其职能部门、有条件的企业相继进行了信息化改造，但改造程度参差不齐，大多是封闭的网络，形成了一个个信息“孤岛”，不能在政府职能部门与企业间、上下游企业间、职能部门与职能部门间实现网络互通、信息共享，这与政府的职能划分和信息化标准紧密相关。而美国、加拿大、欧洲等国家和地区已经构建成了网络型城市基本任务，实现了相关信息共享。
国家973计划物联网首席科学家刘海涛提出“感知城市通过物联网等信息技术，构建了一个具有高感知度的城市基础环境，实现城市内及时、互动、整合的信息感知、传递和处理，以提高民众生活幸福感、企业竞争力和城市可持续发展能力” [2]。
构建基于物联网技术的感知城市物联网平台就是要感知和利用各种信息、整合各种专业数据，以物联网共性平台为基础建立一个集行政管理、应急指挥、城市规划与社会服务等综合信息为一体的城市综合运行管理系统，为政府职能部门的科学管理与决策提供适时、准确、权威的信息支撑， 进而规范职能部门的管理工作，提高管理与服务水平，以及科学决策水平。
3. 基于物联网的城市运行综合管理发展历程
自从2010年物联网被正式列入国家发展战略以来，从国家主管部委到各行业和省市都密集的出台了多方面支持物联网发展的政策，给与了物联网的研发与应用强大的推动力，涌现出不少涉城市运行管理的应用案例和服务举措。
智能交通领域：2011年投入运行的成都双流智能交通系统专注于地面交通管理，有效地降低道路拥堵状况、规范路面行车秩序，提高了道路通行率，解放路面警力，全面提高了突发事件处理等方面的快速反应能力。
公共安全领域：2011年12月武汉启用了含25万个摄像头的城市级视频监控系统，能够让决策者快速、清晰看到城区每一个地方的实时监控画面、出警前可以迅速调看沿途摄像头，选择最畅通的路线快速赶到。
环境保护：浙江省环保厅在门户网站可查各市空气污染指数、各水系污染指数，以及“浙江省污染源在线监测日报”，可查询563家国控以上企业大气或水污染源在线监测数据日均值。
从以上的应用案例和服务举措不难看出，这些应用都处于本行业、本领域，甚至本区域，并没有明显的突破信息“孤岛”的格局，并处于中低层应用状态。导致这个现象的原因主要除相关标准、规范外，各级政府及职能部门间的职责划分、管理体制、行业壁垒、权利划分、物联网与现有法律和政策间不能完全对接是重要原因之一。
值得高兴的是长沙市1月1日启用了以110报警指挥中心为基础，依托公安指挥调度的长沙市应急联动指挥中心。这个应急联动指挥中心集成了110(122)、12110、119、120、技防、互联网、金融报警等多方面业务，实现了集约化接处警、智能化指挥调度、一体化应急联动等应用。不但极大地提高接处警效率，而且使扁平化、一体化的新的应急指挥模式成为可能，实现了将各种网络资源、数据资源整合到统一平台上，可进行可视化会商研判、同步交流、合成作战与远程指挥等功能。[3]
但长沙的应急联动指挥中心还是基于110系统而规划的，局限于公共安全、应急救护、警务调度等方面，离“集行政管理、应急指挥、城市规划与社会服务等综合信息为一体的城市综合运行管理系统”还有较大的差距，可作为感知城市物联网平台的二级行业运用平台，成为城市综合运行管理系统重要组成部分。
而无锡感知太科园综合示范项目则是按照共性平台+应用子集的模式组建的一个综合物联网系统，它涵盖了公安、城管、公交、环保、水质、气象、供电、安防、医疗、节能等众多专业领域，包含了城市管理及民生等方面的高层应用服务。在城市管理方面规划了交通诱导、信息、停车场综合管理、公交管理、能源管理、智能安防、公共设施管理、管网管理，民航信息以及危险源管理、消防响应、感知健康社区、车载接入等等，构建了基于物联网的城市管理综合运行系统的基本结构。
4.城市运行管理者――MUO
不管怎么说，城市的快速发展与物联网技术的进步必将很快共同催生感知城市、催生现代城市管理的核心---城市运行综合管理系统。这个系统的建设无疑是一个庞大而复杂的工程，它满足的需求众多、技术高新，具有宽广的业务范围、海量的实时数据、众多的服务应用、丰富的专家模型、完善的管理流程、齐全的应急预案、合理的指挥机制，这一切对系统的使用者也提出了更高的要求。
要建设城市运行综合管理系统首选必须建立城市综合运行管理机构，负责系统的建设与运行维护管理、城市综合运行日常管理、城市运行数据分析与预测、城市管理综合指挥与应急指挥，负责对行业级的综合运行管理系统进行监管，机构的定位与其良好运转紧密相关。
其次要进行相关法规、政策及标准体系的建立和完善，解决物联网与现有法律和政策间不能完全对接的问题，制定各种应用规范，建立城市综合运行管理的新机制。
最后是城市运行管理人员的建设。这样一个复杂而又先进的系统必定要求使用者的综合能力与之相匹配，否则系统功能很难充分发挥。
可以预见的是系统要求MUO须有IT专业基础知识，了解物联网技术应用，熟悉城市运行综合管理系统基本情况；了解系统所含各应用子系统的基本业务知识，熟悉其业务流程；熟悉政府及各职能部门基本运行情况；熟悉与所管理的城市布局、行业等相关的各类情况；掌握系统所含的各种应用流程与服务。作为城市运行指挥官，还必须有丰富的阅历及城市或行业管理经验；良好的心理素质与很强的组织协调能力；较高的权威性以及强烈的使命感，这样才能和城市运行综合管理系统相得益彰，代表政府行使好管理城市的职能。毫无疑问，这样的管理者的选拔与培养是比较困难的，过程是漫长的，政府应该提前在人员建设上做好准备。
5.结束语
技术的进步将激发管理创新。管理新模式的建立一定是个较长的过程，特别是磨合期间定会是相当艰难的，甚至是痛苦的，但我们的城市运行管理者必须清晰的认识到建设城市运行综合管理系统是城市运行管理的终极目标和战略方向。当然，运用于城市运行管理的物联网技术还在发展中，随着新技术的研发，必定会用更多地实际应用不断融入到这个系统中来，使城市运行管理更加便捷，更加智慧化。
我们也要清醒的认识到，城市综合运行管理系统会根据不同的城市展现出不同的应用。在城市条件、应用需求及MUO、服务对象等基础条件还不成熟时，这样先进的管理系统并不适宜，甚至只能成为摆设，是技术的奢侈，会对方兴未艾的基于物联网的城市综合运行管理模式的发展带来消极的影响。
基金项目：江苏省传感网中间件技术研究项目，国家重点基础研究发展计划（2011CB302901）。
参考文献：
[1]刘海涛.物联网之感知社会论.上海:华东师范大学出版社.2011年，11
[2]刘海涛.物联网之感知社会论.上海:华东师范大学出版社.2011年，131
[3]黄启晴.长沙启用应急联动指挥中心 实现110 、119多警联动. 长沙新闻网.2011年1月5日
[4]陈甲全，袁超，张国琴.国外数字城市建设应用现状及对我国的启示.数字通信.2011年第02期
北京市委、市政府高度重视物联网产业发展和应用建设，提出要发展物联网产业，优先应用于城市安全运行和应急管理，进一步提升政府管理和服务水平，为此制定了《北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设总体方案》，根据应急管理体系和应急指挥技术支撑系统现状，结合数据实时获取、预测预警、智能研判、信息共享、应急联动和辅助决策等需求，提出北京市安全运行和应急管理领域物联网应用“1+1+N”的总体框架，即：一个市应急指挥平台、一个市物联网应用支撑平台、多个由部门和区县建设的物联网应用管理系统和平台，规范物联网应用建设，实现城市日常管理与应急管理的有机结合。其中，北京市应急指挥平台作为全市城市安全运行和应急管理的综合指挥平台，接入城市安全运行和应急管理物联网信息，进行汇总和综合展示，为领导全面掌控城市安全运行和应急管理情况提供服务，为开展科学决策提供辅助支撑；物联网应用支撑平台是北京市应急指挥平台获取各单位物联网信息的总渠道，也是城市安全运行和应急管理部门开展信息共享交换的总枢纽，实现各类物联网信息的规范接入、有效整合，支撑跨部门、跨区域的资源共享；各部门、各区县建设物联网应用管理系统和平台，应用物联网技术，通过各类感知设备，实时获取物联网管理对象的感知信息，进行实时化、精细化、智能化管理。
一、物联网技术在应急管理中的应用
2011年3月，《北京市人民政府办公厅关于印发北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设总体方案的通知》（京政办发【2011】14号），正式开始建设城市安全运行和应急管理领域的物联网应用示范工程，包括城市安全运行和应急管理物联网应用辅助决策系统工程、物联网应用支撑平台工程、春节期间烟花爆竹综合管理物联网应用示范工程、“城市生命线”实时监测物联网应用示范工程、安全生产物联网应用示范工程、“政治中心区”综合管理物联网应用示范工程、轨道交通安全防范物联网应用示范工程、极端天气条件下保持道路交通畅通物联网应用示范工程、城市运行保障和应急抢险车辆卫星定位管理物联网应用示范工程、区县和社区综合监管物联网应用示范工程等。
通过上述示范工程建设，完善应急指挥平台，针对应急管理重点领域开展物联网技术应用，进一步提高监测管理水平和应急处置能力，为深化物联网技术应用、创新管理模式奠定基础，实现城市安全运行和应急管理物联网信息的接入、汇总和综合展示，为全面掌控城市安全运行和应急管理情况提供服务，为开展科学决策提供辅助支撑。
北京东方正通科技有限公司是北京市政府参与投资的物联网应急领域高科技企业，在2012年中标承担“北京市城市安全运行和应急管理领域的物联网应用示范工程”的安全生产物联网应用示范工程、轨道交通安全防范物联网应用示范工程。
“安全生产物联网应用示范工程”在高危行业和领域开展示范建设应用，实时监测重大危险源和其他高风险场所、装置的各类实时监测信息，进行综合加工并开展智能分析，建立生产安全事故风险源动态监控系统，提高安全监管部门和相关单位的安全生产日常监管、风险管理、预测预警和应急处置能力，有效降低安全生产事故率。在支撑安全监管业务的同时，通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台，为市领导和相关单位提供信息服务，并为市领导掌控本市安全生产总体情况提供服务。
具体做法是，在煤矿加装气体浓度、定位、压力等传感器和数字摄像头，实时监控井下环境参数、人员位置和设备运行状态信息，进行窒息、机械伤害和冒顶等事故的预测预警。在金属非金属矿山和尾矿库加装位移、水位等传感器和数字摄像头，实时监控环境状态参数和关键设备工作参数，进行边坡坍塌、透水、冒顶等事故的预测预警。在危险化学品生产企业、加油站和油库等单位内部及周边加装液位、气体浓度和温湿度等传感器和数字摄像头，实时监控危险源状态参数和风险点图像信息，进行爆炸、气体扩散等事故的预测预警。在冶金、建材、食品等重点工业企业重要生产装置及周边加装气体浓度、温度等传感器，监测生产运行参数和环境状态参数，进行爆炸、气体扩散等事故的预测预警。在支撑安全监管业务的同时，通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台，为市政府和相关单位提供信息服务。
“轨道交通安全防范物联网应用示范工程”重点针对轨道交通运行中的大客流冲击、极端天气和治安防范等事件开展，建设物联网监测系统，接入各类感知信息，开发轨道交通安全保障综合分析系统，及时掌握部分地铁车站的站前广场、主要地下换乘站和重点区域车站的实时信息，加强与地面交通和公众的信息互动，为相关部门及时准确掌握本市轨道交通运行情况提供服务，提高地面交通与轨道交通的协调联动水平，降低大客流冲击造成的影响，增强突发事件的应对能力。并通过市物联网应用支撑平台，以系统接入和数据共享的方式接入市应急指挥平台。
具体做法是，在试点的轨道交通大客流冲击严重的车站、重点换乘通道和换乘站，增设数字摄像头，智能监控人流密度、人流量和人员非法越界等异常行为，并实现智能分析与预测预警功能。在试点站增设核辐射、烟气、温度等传感器，获取烟气、温度、有毒有害气体、核辐射等感知信息，对危险品违法携带等行为进行智能识别和分析，并开发治安防控预警系统。在重点车站安装可变情报板等设备，及时向公众轨道交通运营状况信息。
通过上述示范工程建设，针对应急管理重点领域开展物联网技术应用，完善了应急指挥平台，进一步提高了监测管理水平和应急处置能力，为深化物联网技术应用、创新管理模式奠定了基础。
二、物联网技术在应用示范工程中的特点与创新
在物联网应用示范工程的设计和建设中，充分体现了物联网的技术特点，采用灵活的平台架构，实现海量物联网数据接入能力，实现各类用户数据共享。利用实时数据处理技术，实现监测数据的自动实时采集汇聚，通过前端感知设备和高效的实时数据库，实现各类传感监测数据、视频数据的自动采集、汇聚。借助多种智能化分析工具实现监测数据的多维度分析与动态展现，物联数据的多时态、多维度的动态展现。为应急管理提供全面、准确、及时的数据分析和展现。利用专业分析模型实现预测预警和后果评估，提供以智能化监测预警为核心的预警调度应用，为安全生产监管和轨道交通安全防范提供智能化分析手段。
物联网应用示范工程实现了物联网数据在应急领域的应用创新，将物联网技术与应急管理业务相结合，在监测预警、应急准备、应急管理、事故调查等各个应急管理环节，实现了物联网数据与业务流程关联应用，解决了以前无法解决的问题，为管理部门提供了实时、先进、直观的技术手段。例如，在安全生产管理方面，通过示范工程建设，预警系统可以根据采集气象信息，当预计出现大风、暴雨、雷电天气时，自动向高空作业等特种作业人员发出预警信息，提示停止作业。将来特种作业人员配置定位侦测系统后，可以对特种作业人员的位置和状态进行自动检测，发现仍在作业的人员，向管理部门做出提示。在轨道交通监测管理方面，通过示范工程建设，对地铁的大客流监测从以往人工经验推断，升级到精准判断、智能预警。通过分布在地铁出入口、站台、换乘通道的客流感知设备和视频图像智能分析系统，实现客流密度实时监测，结合专业客流分析模型，可以提前15分钟测算出会出现大客流的车站，并向管理部门做出预警提示。
三、物联网技术前景展望
