CN113409030A - 一种智慧城市通用数据管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧城市通用数据管理系统，包括控制管理平台、云计算中心；控制管理平台包括公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块；公共安全管理模块包括路灯监控模块、井盖监控模块、井道水位检测模块和电力设施监控模块；公共消防管理模块包括消防设施监测模块、火灾数据检测模块和火灾报警模块；城市交通管理模块包括城市交通监测模块和城市交通引导模块。本发明采用物联网技术、云计算技术，与智慧城市紧密结合，有效整合城市对公共安全、公共消防、城市交通管理以及环境监测进行数据采集，能适应智慧城市建设不断发展完善的趋势，打造智能化、专业化以及科学化的治理平台。

Description

一种智慧城市通用数据管理系统
技术领域
本发明属于城市管理技术领域，具体为一种智慧城市通用数据管理系统。
背景技术
城市是人类文明的标志，是经济发展到一定阶段的产物。城市化是人类文明推进的重要趋势，是现代化的重要内容。在当前经济全球化的大背景下，城市化正深刻地改变着世界、改变着人们的生活。然而，随着城市化进程的不断加快，城市环境、城市资源及城市管理等方面面临的问题与挑战日益突出和严峻，人们的需求规模日益扩大与城市供给日益有限之间的矛盾也将会不断增大。城市的进一步发展需要寻求和探索新的路径；
智慧城市就是运用现代人工智能以及大数据的结合，通过信息和通信手段检测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而完成对城市内的消防、安防、公共安全、城市服务等多种需求形成数据预警、快速反应和智能引导。其本质还是在于利用大数据与人工智能实现智慧城市的管理，进而为城市中的人提供更为智能、便捷的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
现有的城市管理系统中，没有实现数据的整合与智能分析，而是将数据呈孤岛式的单独处理，使得各部门将的协同能力较弱，不能实现智能、快速、精细的管理，也不能进行大数据处理与数据分析，无法满足城市管理综合监控和智能化决策的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧城市通用数据管理系统，以解决背景技术中提出的现有技术中，智慧城市没有实现数据整合，跨部门协同能力弱以及不能进行大数据分析的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种智慧城市通用数据管理系统，包括控制管理平台、云计算中心；控制管理平台包括公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块；公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块均与云计算中心通信连接；
其中，公共安全管理模块包括智慧路灯以及路灯监控模块、井盖监控模块、井道水位检测模块和电力设施监控模块；公共消防管理模块包括消防设施监测模块、火灾数据检测模块和火灾报警模块；城市交通管理模块包括城市交通监测模块和城市交通引导模块；环境监测模块包括空气质量监测模块、扬尘监测模块、噪声监测模块、河道水质监测模块和垃圾监测模块；
其他数据管理模块包括行人交通管理模块和非机动车行驶管理模块。
根据上述技术方案，所述路灯监控模块用于对城市内的路灯进行分区域管理，包括分区域对路灯编号、检测路灯的照明状态以及分区域对路灯实施不同的照明方案；
根据上述技术方案，所述井盖监控模块用于管理井盖，包括井盖位置信息、井盖状态和井盖使用环境；通过在云计算中心上对井盖进行位置标定，在井盖上设置有GPS的定位装置，通过将井盖上传回的GPS信号与云计算中心上标定的位置进行比对，判断井盖是否被移动，所述井道水位检测模块设置在井道的内部，用于检测井道内部的水位是否正常。
根据上述技术方案，所述电力设施监控模块用于检测城市内设置的电力设施，包括电力位置设施信息、电力设施工作状态以及使用环境；通过云计算中心统计电力设施的设置位置，再由云计算中心对电力设施周围的用电设备进行统计，结合电力设施监控模块上传的电力设施工作状态以及使用环境数据判断电力设施是否正常工作。
根据上述技术方案，所述消防设施监测模块用于检测城市内设置的消防设施状况，包括消防栓的供水状况、设施位置以及设施状况；
根据上述技术方案，所述火灾数据检测模块用于收集周围环境数据，。
根据上述技术方案，所述火灾报警模块用于对周围环境所发生的火灾进行警报。
根据上述技术方案，所述城市交通监测模块用于监测城市道路内的交通状况，包括交通拥堵、交通事故以及道路施工造成的拥堵，并将检测到的数据上传到云计算中心，通过云计算中心将道路实时道路状况进行发布。
根据上述技术方案，所述城市交通引导模块用于将城市交通监测模块监测到的数据进行分析，并对拥堵路段的车辆进行持续引导。
根据上述技术方案，所述环境监测模块通过空气质量监测模块、扬尘监测模块、噪声监测模块、河道水质监测模块和垃圾监测模块来监测城市的空气质量、扬尘、噪声、河道水质以及城市垃圾。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块的相互配合，采用物联网技术、云计算技术，与智慧城市紧密结合，有效整合城市对公共安全、公共消防、城市交通管理以及环境监测进行数据采集，且该系统操作容易，可扩展性强，能适应智慧城市建设不断发展完善的趋势，助力城市的智慧式运行和管理，打造智能化、专业化以及科学化的治理平台。
附图说明
图1为智慧城市通用数据管理系统整体控制框图；
图2为智慧城市通用数据管理系统公共安全管理模块框图；
图3为智慧城市通用数据管理系统公共消防管理模块框图；
图4为智慧城市通用数据管理系统城市交通管理模块框图；
图5为智慧城市通用数据管理系统环境监测模块框图；
图6为智慧城市通用数据管理系统其他数据管理模块框图。
图7为用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯的整体结构示意图；
图8为用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯的内部结构示意图；
图9为用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯的第一安装组件结构示意图；
图10为用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯的第二安装组件结构示意图。
图中标记为：1-路灯本体，2-照明组件，201-安装杆，202-摄像头，203-照明灯，204-GPS模块，205-状态检测模块，3-清洁系统，301-水箱，302-过滤板，303-水泵，304-清洁水管，305-清洁喷头，306-固定装置，4-显示组件，401-固定支架，402-显示屏，5-第一安装组件，501-第一电机，502-第一齿轮，503-第二齿轮，504-链条，6-第二安装组件，601-第二电机，602-第三齿轮，603-齿条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种智慧城市通用数据管理系统，包括控制管理平台、云计算中心；控制管理平台包括公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块；公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块均与云计算中心通信连接；
其中，公共安全管理模块包括智慧路灯以及路灯监控模块、井盖监控模块、井道水位检测模块和电力设施监控模块；公共消防管理模块包括消防设施监测模块、火灾数据检测模块和火灾报警模块；城市交通管理模块包括城市交通监测模块和城市交通引导模块；环境监测模块包括空气质量监测模块、扬尘监测模块、噪声监测模块、河道水质监测模块和垃圾监测模块；
其他数据管理模块包括行人交通管理模块和非机动车行驶管理模块。
实施例二
本实施例为实施例一的进一步细化。所述路灯监控模块用于对城市内的路灯进行分区域管理，包括分区域对路灯编号、检测路灯的照明状态以及分区域对路灯实施不同的照明方案；
具体实施为：所述路灯监控模块包括路灯分组管理模块、路灯照明控制模块、和路灯数据管理模块；所述路灯分组管理模块用于对路灯按照区域信息进行分组管理；如由云计算中心根据城市人口的分布将城市划分为主城区、近郊和远郊，进行区域划分；路灯包括路灯编号、路灯区域和路灯状态(在路灯分组管理模块中看到路灯离线或者在线)；
所述路灯照明控制模块用于用户根据云计算中心划分的各个区域，根据各个区域不同的照明需求制定照明方案，如主城区的人口密度大、交通需求大，所需要的照明时间也就更长，而远郊的人口密度小、区域范围广，则可以实行分时段照明或者部分主要道路照明；
所述路灯数据管理模块用于制定的照明方案向对应的照明区域的路灯发出照明指令(照明时间、照明区域以及照明强度)，并管理和记录各个区域各个路灯的照明时间、照明强度、耗能数据。将数据上传到云计算中心，通过云计算中心的统计进一步的对路灯的照明进行监控和管理。
实施例三
本实施例为实施例一的进一步细化。所述井盖监控模块用于管理井盖，包括井盖位置信息(井盖编号、井盖区域位置、井盖生产日期、使用日期、使用寿命)、井盖状态(井盖正常、井盖异常，如倾斜、翘起、打开、破损)和井盖使用环境；通过在云计算中心上对井盖进行位置标定，在井盖上设置有GPS的定位装置，通过将井盖上传回的GPS信号与云计算中心上标定的位置进行比对，判断井盖是否被移动。
井盖状态的监控具体实施为：井盖状态进行监控，并将监控数据上传到云计算中心；当井盖监控模块监测到井盖的状态发生变化时，会在云计算中心进行标记，并将井盖的位置信息发布，方便维修人员准确定位，并对井盖进行维修。
所述井道水位检测模块设置在井道的内部，用于检测井道内部的水位是否正常。当井道内的水位漫过一定高度后，井道水位检测模块将水位数据上传到云计算中心，通过云计算中心将井道水位数据发布，并发出警报，提醒维修人员注意维修。
实施例四
本实施例为实施例一的进一步细化。所述电力设施监控模块用于检测城市内设置的电力设施，包括电力位置设施信息、电力设施工作状态以及使用环境；通过云计算中心统计电力设施的设置位置，再由云计算中心对电力设施周围的用电设备进行统计，结合电力设施监控模块上传的电力设施工作状态以及使用环境数据判断电力设施是否正常工作。
具体实施为：通过电力设施监控模块监控城市内的电力设施，确定单个电力设施的工作范围，将由单个电力设施输电的用电设备与电力设施一起在云计算中心上进行标记，将城市中的电力设施划分为多个区域，电力设施监控模块将电力设施的数据上传到云计算中心。
当其中将城市中出现电力故障时，云计算中心根据电力设施监控模块所上传的电力设施数据迅速判断其所在区域和为其供电的电力设施，在判断是电力设施故障还是用电设备故障，这样可以迅速锁定固定源，并经由云计算中心进行发布，使维修人员能够快速到达并对其进行维修。
实施例五
本实施例为实施例一的进一步细化。所述消防设施监测模块用于检测城市内设置的消防设施状况，包括消防栓的供水状况、设施位置以及设施状况。
所述火灾数据检测模块用于收集周围环境数据，并将数据上传到云计算中心，云计算中心对其环境数据进行分析，判断是否存在发生火灾的危险。
所述火灾报警模块用于对周围环境所发生的火灾进行警报，并将火灾数据上传到云计算中心，由云计算中心对火灾数据进行发布。
具体实施方式为：消防设施监测模块将检测到的消防设施状况上传到云计算中心，消防通道管理模块将检测到的消防通道数据上传到云计算中心，火灾报警模块将检测到的周围环境数据上传到云计算中心。
云计算中心将消防设施状况数据发布，并提醒维修人员及时对其进行检修和维护；由火灾数据检测模块收集周围环境数据，周围环境数据包括环境温度数据、易燃易爆物品存放数据和大功率设备使用数据。通过对这些数据的采集，并将其上传到云计算中心，云计算中心对其进行数据分析，判断其火灾发生的可能，并将火灾发生可能的高风险地区进行标记，将表技术进行发布。
当火灾报警模块检测到发生火灾时，迅速发出报警信号对周围人群进行提醒，并将火灾数据上传到云计算中心，云计算中心标记其发出火灾报警信号的位置，并将其发布，由消防根据标记的位置快速反应，提高了整体的效率。
实施例六
本实施例为实施例一的进一步细化。所述城市交通监测模块用于监测城市道路内的交通状况，包括交通拥堵、交通事故以及道路施工造成的拥堵，并将检测到的数据上传到云计算中心，通过云计算中心将道路实时道路状况进行发布。
所述城市交通引导模块用于将城市交通监测模块监测到的数据进行分析，并对拥堵路段的车辆进行持续引导。
具体实施为：当城市交通监测模块监测到存在拥挤道路时，将拥挤路段的道路信息上传到云计算平台，由云计算平台将拥挤道路信息发布，并通过城市交通引导模块对拥挤路段外的车辆进行引导，使其避开拥挤路段，避免进一步的增加交通压力；同时，通过云计算中心对城市交通监测模块和城市交通引导模块上传的数据，可以完成对特种车辆的引导，为特种车辆提前发布行驶路线，避开拥挤路段的同时，也能引导车辆避让。
实施例七
本实施例为实施例一的进一步细化。其他数据管理模块包括行人交通管理模块和非机动车行驶管理模块。
具体实施为：行人交通管理模块对于在道路或者路口不准守交通规则的行人进行记录，并将记录数据上传到云计算中心，通过云计算中心对行人违规数据进行发布，并直接通过信息或者电话的方式对其进行提醒，对行人遵守交通规则起到促进作用。
非机动车行驶管理模块对于在道路或者路口不准守交通规则的非机动车进行记录，并将记录数据上传到云计算中心，通过云计算中心对非机动车违规数据进行发布，并直接通过信息或者电话的方式对其进行提醒，对非机动车遵守交通规则起到促进作用。
实施例八
在本发明中，由于可以通过控制管理平台、云计算中心及时的发布城市信息，为了提高信息的实时性，可以通过在城市的路灯设置显示装置，用于及时发布城市信息；但是，显示装置长时间暴露于室外，很容易受到变脏，并且。路灯与显示装置一边需要设置在2至3M高的位置，不方便安装。所以，在本实施例中提供了一种用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯。
如图7、图8、图9、图10所示，一种用于智慧城市通用数据管理系统的智慧路灯，包括路灯本体1、照明组件2、清洁系统3、显示组件4、第一安装组件5和第二安装组件6；其中，照明组件2设置在第一安装组件5的一侧，显示组件4设置在第一安装组件5的另一侧，第一安装组件5用于带动照明组件2和显示组件4上下移动；照明组件2包括安装杆201、摄像头202、照明灯203、GPS模块204和状态检测模块；在安装杆201上从左到右设置有照明灯203、摄像头202、GPS模块204和状态检测模块，GPS模块204用于向路灯分组管理模块发送路灯本体1的地理位置，状态检测模块用于向路灯数据管理模块发送路灯的使用状态；在路灯本体1上设置有清洁系统3；
如图9所示，第一安装组件5包括第一电机501、第一齿轮502、第二齿轮503、链条504；第二电机601设置在路灯本体1的下端，第一电机501的输出轴上安装有第一齿轮502、第二齿轮503转动设置在路灯本体1的上端，链条504的两端分别与第一齿轮502和第二齿轮503啮合，安装杆201固定设置在链条504上。
显示组件4包括固定支架401和显示屏402，其中，在路灯本体1的侧壁上开设有与链条504方向对应的槽孔，固定支架401穿过槽孔与链条504固定连接，显示屏402安装于固定架远离路灯本体1的一侧。显示屏402用于展示广告展示或者发布讯息，包括天气、时间以及地理位置。
清洁系统3包括收集装置、清洁装置和固定装置306，其中，收集装置设置在路灯本体1的上方，收集装置包括水箱301、过滤板302和水泵303；水箱301的上方设置有开口，开口用于收集雨水，在水箱301内的上部还设置有过滤板302，过滤板302用于过滤雨水，在过滤板302的下方为存储腔，存储腔用于存储雨水；在存储腔的内部设置有水泵303，水泵303的出水端与清洁装置连接；
清洁装置包括清洁水管304和清洁喷头305，清洁水管304的一端贯穿水箱301的底部与水泵303的出水端连接，清洁水管304的另一端与清洁喷头305连接；清洁装置固定安装在第二安装组件6上。
固定装置306的一端固定在齿条603上，固定装置306的另一端与清洁水管304固定连接，
如图10所示，第二安装组件6包括第二电机601、第三齿轮601和齿条603，其中，第二电机601设置在路灯本体1的上端，在第二电机601的输出轴上设置有第三齿轮601，第三齿轮601与齿条603啮合，在齿条603的端部设置有连接座，连接座用于固定清洁水管304，通过电机驱动第三齿轮601转动带动齿条603移动，通过齿条603移动来带动固定装置306移动，固定装置306带动清洁水管304和清洁喷头305上下移动，完成对显示屏402的清洁。
具体的使用方法为：将安装杆201固定在链条504上，通过第一电机501驱动第一齿轮502转动，驱动链条504移动，将照明组件2升高到路灯本体1的上端，再通过照明灯203来完成照明，通过摄像头202来完成视频数据采集；这样设置方便了对照明灯203的安装和维修，不需要再使用爬梯上到路灯本体1上去对照明灯203进行维修，节约了维修成本；
在路灯本体1的上端还设置有清洁装置和收集装置，通过清洁装置收集雨水，再将收集的雨水通过清洁装置来对显示屏402进行清洁，结余了清洁成本，也提高了清洁效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：包括控制管理平台、云计算中心；控制管理平台包括公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块；公共安全管理模块、公共消防管理模块、城市交通管理模块、环境监测模块和其他数据管理模块均与云计算中心通信连接；
其中，公共安全管理模块包括智慧路灯以及路灯监控模块、井盖监控模块、井道水位检测模块和电力设施监控模块；公共消防管理模块包括消防设施监测模块、火灾数据检测模块和火灾报警模块；城市交通管理模块包括城市交通监测模块和城市交通引导模块；环境监测模块包括空气质量监测模块、扬尘监测模块、噪声监测模块、河道水质监测模块和垃圾监测模块；
其他数据管理模块包括行人交通管理模块和非机动车行驶管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述路灯监控模块用于对城市内的路灯进行分区域管理，包括分区域对路灯编号、检测路灯的照明状态以及分区域对路灯实施不同的照明方案。
3.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述井盖监控模块用于管理井盖，包括井盖位置信息、井盖状态和井盖使用环境；通过在云计算中心上对井盖进行位置标定，在井盖上设置有GPS的定位装置，通过将井盖上传回的GPS信号与云计算中心上标定的位置进行比对，判断井盖是否被移动，所述井道水位检测模块设置在井道的内部，用于检测井道内部的水位是否正常。
4.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述电力设施监控模块用于检测城市内设置的电力设施，包括电力位置设施信息、电力设施工作状态以及使用环境；通过云计算中心统计电力设施的设置位置，再由云计算中心对电力设施周围的用电设备进行统计，结合电力设施监控模块上传的电力设施工作状态以及使用环境数据判断电力设施是否正常工作。
5.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述消防设施监测模块用于检测城市内设置的消防设施状况，包括消防栓的供水状况、设施位置以及设施状况。
6.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述火灾数据检测模块用于收集周围环境数据。
7.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述火灾报警模块用于对周围环境所发生的火灾进行警报。
8.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述城市交通监测模块用于监测城市道路内的交通状况，包括交通拥堵、交通事故以及道路施工造成的拥堵，并将检测到的数据上传到云计算中心，通过云计算中心将道路实时道路状况进行发布。
9.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述城市交通引导模块用于将城市交通监测模块监测到的数据进行分析，并对拥堵路段的车辆进行持续引导。
10.根据权利要求1所述的一种智慧城市通用数据管理系统，其特征在于：所述环境监测模块通过空气质量监测模块、扬尘监测模块、噪声监测模块、河道水质监测模块和垃圾监测模块来监测城市的空气质量、扬尘、噪声、河道水质以及城市垃圾。
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