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智慧运维一体化精选(九篇)

智慧运维一体化

第1篇:智慧运维一体化范文

关键词:智慧校园;BIM技术;管理系统;大数据

引言

“智慧校园”是校园大数据下的必然结果,它的智慧体现在智慧的学习环境、智慧的学生管理、智慧的生活方式等,体现在自动监控学校安全;智能的签到、考勤系统;无人监管的智能图书借阅系统;智能化管理办公设备、仪器。总之,就是开发一个智能化的校园运行、维护管理协作系统,有效的使校园可以智能、环保、稳定、安全等运行,并且共享校园大数据,实现更合理、更准确、更全面的只能校园管理系统,从而提高校园的各职部门的管理效率,降低校园管理经济成本。以BIM应用技术为载体构建整体数据共享平台,能够进行三维空间数据的可视化查询、应用,并充分结合在有机管理的校园建筑和结构系统的信息数据,实现快速查询,统筹管理,降低校园管理难点,降低管理的经济成本[2]。

1BIM技术与智慧校园管理

根据智慧校园中建(构)筑物自身的管理规则,结合BIM应用技术,我们可以模拟现实的对象实现管理计划。智慧校园集成BIM技术应用管理系统,可以很好对每一个专业进行有效管理,进而实现综合管理,科学分类,这样我们可以提供一个更好的解决方案管理方法,避免专业造成的碰撞、矛盾问题[3]。

2智慧校园管理主要内容

智慧校园是指以大数据下的物联网为根本的智能化的校园教学、科研与生活相结合,以各种服务为一体的综合性环境,集成所有应用服务系统为载体,教学、学习、安全管理与校园生活环境进行全面融为一体。实施步骤为将带有传感器的安装到学生教室、停车场、办公室等,形成共享的“物联网”,然后使用数据云计算和超级计算机的“物联网”和“软件共享平台”进行数据信息的整合,从而将科研工作、学生管理、生活与学习等和校园的基础设施的有效统一。

3智慧校园管理系统开发模式

智慧校园管理系统在开发过程中以运营、维护管理为主要目的,结合BIM技术的优势,整合校园的数据实现共享,分析、统计、预测校园管理的数据及信息,进而为决策提供辅助管理依据,从而进行学校全面动态的管理。

3.1系统设计、开发目标

通过对系统的需求分析,智慧校园运营、维护管理系统以“智慧化”为核心,使用方便为宗旨,兼顾校园的所有管理、行政部门,将本系统的设计、开发目标简单总结如下:(1)为了使学校大数据实现共享统一管理、应用,开发以BIM技术为基础的数据库;(2)建立三维空间数据服务与综合管理平台,通过微信、校内通等访问模式加大服务力度,增强三维现实服务种类,改变传统的学校综合管理的方式;(3)建立智能监控网络,组建行动指令执行小分队,建立实时、快速反应高清视频监控设备;(4)对学校供电设施、消防设施、运动设施等进行集中集成管理,形成高效、舒适的“智慧节能”系统;(5)为了加强对实验设备、生活设备等有效、科学的管理,开发一个功能齐全的校存资产、设备管理系统。

3.2系统总体框架设计

BIM技术校园主要基于校园信息资源共享平台为核心的维修管理系统,配置必要的设备联通局域网,开发三维空间数据模型生态、地理空间数据生态、资产高效管理生态、安全信息互操作系统的软件和硬件环境,创造信息资源共享的数据平台和集成数据共享环境;开发一个统一的、高标准化的安全体系、管理效率体制及有效的运行体质,保证运行、维护系统安全、高效的运行。

3.3系统各项功能

(1)三维可视化漫游。通过开发的系统使用户能直观、真实快捷以可视化漫游的方式查看学校内部的任意位置,也可以有针对性的浏览,提取用户的兴趣点,并且结合VR可视技术,使得用户对学校管理有更深层次的了解。(2)建筑信息查询。建筑信息查询的分类管理教学大楼、学生宿舍、学生食堂和其他建筑等真实的呈现在三维视觉场景中。人们可以观看任何一个建(构)筑物的三维视觉场景,它可以展现出建(构)筑物的外观、材料、用途和其他相关信息,促进每个建筑实现可视化的应用、管理。(3)资产管理查询。三维数据的可视化可以带来资产管理的可视化,制定资产管理业务流程的信息技术,通过系统集成技术的可以无缝集成的三维模型与业务流程,资产统计、管理部门可以把握整个资产购买、修理、更换直至彻底报废的全过程,采购、使用和维护,一个统一的跟踪,增加校园设备的使用周期与效率,减少学校的资产管理与维护经济成本。(4)遮挡工程查询。BIM应用技术将学校内部所有的遮挡工程都会以三维可视化数据模型的保真的现实出来,进而复杂工作简单化,提高遮挡工程的管理效率,更能解决图纸看不懂的困局。在现有三维数据模型中,直接可以提取现有的管道线路信息,如管道使用的材料、使用年限等。

4结论

BIM技术运行、维护管理系统是智慧校园的发展的前提,也是研究的核心所在。通过分析及总结发现:运营、维护系统需要对学校建筑、教学、运行设备等状态进行实时的信息查询、管理,为决策提供及时的数据支持,提高管理效率,节约了管理的成本[4]。同时对系统开发提出了概念性的框架,展现了系统实现的三维可视化漫游、建筑信息的查询、资产管理以及遮挡工程的查询等功能。在智慧校园大数据下,建立运营、维护管理系统数据库,对办公文档、资产清单、档案材料等相关资料进行有机管理,真正实现校园的“智慧化”。

参考文献:

[1]陈晓.基于BIM的校园运维管理系统的研究[D].西南交通大学,2016.

[2]曹慧文.基于三维技术的电厂基建管理系统的开发[D].华化电力大学,2014.

[3]王永.基于校园网的高校固定资产管理系统机[J].福建电脑,2007.

第2篇:智慧运维一体化范文

实现协作、整合与共享

近年来,国际大型石油公司均十分重视信息化和数字油气田建设,并已经获得重大进展。主要取得了如下三个方面的成果:

第一,实现了跨专业、跨区域的协同工作。将勘探、开发、生产的各个步骤紧密地联系在一起,从而不同专业不同区域的专家可以实时地协同工作,共同探讨重大问题。公司的上层管理者通过数字油气田可以直观地看到油田的整体复杂性,可以更客观地了解各环节的运行状况,以便更及时地发现问题、解决问题。

第二,加快了软硬件资源的整合,降低了企业的科研软硬件的投资成本,大大增强了企业竞争力。之前油田企业的硬件基础设施分散,软件系统不够统一,资源的整体利 用率低。数字油气田使得油田企业更加有效、更加高效地配置、调度各类软硬件资源,使之发挥最优的用途。数字油气田的发展使得油气田企业架构模式趋于更加的合理化、 更加的高效化、更加的统一标准化。

第三,实现了油田各专业信息资源的整合共享,实现了全面信息化。之前,勘探、开发、生产的各数据信息是各自维护,相互分离的。数字油气田能将相互分离的各专业信息统一组合在地理空间信息的基本平台下,从而打破了各专业信息平台横向分割的现象。数字油气田通过不同专业信息的组合叠加,使得我们更方便地了解到各类数据信息的完善程度,依此制定下一步信息建设的重点工作,从而使油田企业的信息平台更加统一、更加完整、更加透明可用。数字油气田的发展加快形成了集勘探-开发-生产为一体的油田信息系统。

总之,主要是通过数字化、可视化、信息高效共享等技术手段,实现了运行监控、生产优化、工作协同、效率提高、生产成本降低和投资回报率的提高,改善HSE,实现了数据资产与知识的积累,有效地支持了业务协同以及科学管理与决策。

数字油气田2.0时代

如今,在原来工作基础上,油气田正迈入数字2.0时代,即智慧油气田。它是指在数字油气田的基础上,通过实时监测、实时数据自动采集、实时分析解释、实施决策与优化的闭环管理,将油田上游勘探、开发、油气井生产管理、工程技术服务等各业务领域的油气藏、油气井、数据等资产,有机地统一在一个价值链中,实现数据知识共享化、生产流程自动化、科研工作协同化、系统应用一体化、生产指挥可视化和分析决策科学化,提高油气田生产决策的及时性和准确性,达到节约投资与运行成本的目的。

通俗来讲,如果说数字油气田是以数据为中心的巨型系统,智慧油气田则是以数据、模型和控制相融合为中心的巨型系统,核心内容包括智慧决策支持、智慧业务协同、智慧生产控制和智慧云数据中心建设。其中,智慧云数据中心建设是智慧油气田建设的关键环节。

近日, “数字化油气田高峰论坛”在重庆隆重召开,软件基础平台与解决方案提供商普元受邀出席。普元公共事业部总工程师王程志在论坛上做“普元助力智慧油气田之智慧云数据中心建设”主题演讲,并结合普元九年跨越灾备云、社区云、电商云等多领域经验,分享普元智慧云数据中心的建设思路与解决方案,助推智慧油气田建设。

王程志介绍,在各种数字油气田架构设计中,其核心均是数据中心。而数据中心经历了传统数据中心、云数据中心(1.0)、智慧云数据中心(2.0)的发展演进,目前正处于智慧云数据中心(2.0)的建设阶段。

第一阶段 传统数据中心。实际上是早期的关注集中管理和虚拟化阶段,往往是将硬件服务器等设备集中到中心机房统一管理,并通过虚拟化软件进行物理机的虚拟化,以提高资源利用率,然后通过一些运维小工具辅助部署、运维等。而在资源的统一管理、自动化运维、全面监控等方面没有考虑。

第二阶段 云数据中心(1.0)。此时数据中心已经上升到百台物理机规模,资源量已经比较大,需要通过专门的云资源管理进行管理和一定程度上的监控,辅助运维。但是,在上千以及几千台物理机规模的海量资源管理、多种类型混合资源管理、同城容灾中心双活等方面考虑不足。

第三阶段 智慧云数据中心(2.0)。就是要在云数据中心(1.0)的基础上,考虑如何进行几千台海量资源管理与高可靠运行、如何通过混合云管理实现利旧进行成本节约型建设、如何实现自动化运维降低人员需求与运维难度、如何实现开放弹性基础上的安全可控、如何实现同城双活与容灾等问题。同时,从体系化、系统性方面考虑数据中心的全面建设。

五级规划 流程

王程志指出,智慧云数据中心建设过程中会面临丰富管理、安全可靠、智能高效等诸多技术方面的挑战。他针对智慧油气田建设中,智慧云数据中心如何在海量资源下实现异构资源管理、多维度管理,如何实现热迁热备、两地三中心的同城双活模式的安全可靠,如何通过智能监控和灵活伸缩漂移策略实现智能高效运维管控等痛点难点问题,进行了深入剖析,强调只有基于资源管理集约化、应用交付一体化、系统运营智能化、运维管理自动化的“四化”建设理念,以五级规划和流程为指导,才能形成最终安全可靠的云数据中心逻辑架构。

五级规划,是指遵循应用交付一体化、资源管理集约化、运维管理自动化、系统运营智能化这四化理念,按优先级,分基础阶段、集中管控阶段、自动运维阶段、精细运维阶段、优化创新阶段五个阶段来建立、提升、完善云数据中心的能力。

流程,是指从服务支持和服务提供两个角度,抽象出服务连续性管理、安全管理、服务级别管理、配置管理、故障管理、管理、财务管理、变更管理八项通用的运维流程,指导数据中心的分段建设。

第3篇:智慧运维一体化范文

一、从思维科学的维度,总结我国经验明确“思维与智慧”目标

1.65年来我国教育观念的变化回顾65年来我国的教育观念的变化大致经历了四个阶段:第一阶段(1949—1978)大约30年,其基本特点为加强基础(基础知识、基本能力);第二阶段(1979—1982),其基本特点概括为:加强基础,培养能力,发展智力;第三阶段(1983—1989),其基本特点概括为:加强基础,发展智能,培养非智力因素;第四阶段(1990年至今),其基本特点概括为:加强基础,发展智能,培养非智力因素,全面提高学生素质。2.上海曾经抵近发展“思维与智慧”的教育深层次目标20世纪80年代,改革初期,上海教育界率先提出语文教学的“加强基础、提高能力、发展智力”的指导思想,或称语文教学三层次目标。虽说初衷是针对语文这门具体学科,却准确而及时地反映了新时期对教育教学的要求,面向未来、面向世界、面向现代化的人才应当是智能型的人才。精神劳动中一些较为简单的枯燥乏味的部分将越来越多地被人工智能机器代替,人类自身将更多地致力于创造性思维活动。国家之间、民族之间智力成就的竞争将剧烈地展开。对教育教学目标的认识,因而必须由知识到能力、由能力到智力,层层深入。这是“以传授知识与加强记忆为主”的传统教育观向“以发展智能为主”的现代教育观的大转变的体现。一般认为,能力联系着思维能力,智力又意味着创造性思维活动。从传授知识到提高能力到开发智力的层层加深的探究,循此以往,“思维与智慧”的深层次目标呼之欲出。

尔后不久,教育实践当中出现稍稍偏重智能的倾向。上海师范大学燕国材教授发表《应重视非智力因素的培养》一文指出:在教育过程中,非智力因素的培养和智力因素的培养同等重要,注重的应是学生的综合素质的培养,而不仅仅是智力水平。这也无异于对正在潜滋暗长、日后愈演愈烈的所谓“应试教育”作了理论布防。如今,上海基础教育的可喜成绩正是倡导“素质教育”的理论在一定程度上、一定范围内抗御了片面追求升学率而取得的。事物都有两重性。如果在发展智力过度的情况下提出来纠正偏向是需要的。事实上,那个时候“发展智力”的探索刚刚起步,这在一定程度上干扰了教育教学当中“发展智力”的方向。随后“情商”之说从社会上铺天盖地而来,而“科学性”与“人文化”之争祸起萧墙,似乎“发展智力”的举措有所谓“科学主义”之嫌。曾几何时,应试教育之风起于青萍之末而抟扶摇直上。最严重的情况可以表现为,不顾一切追求升学率,在教学内容上,只开设考试的规定课程,只教授必考的部分。在教学方法上,不作启发,全力灌输,以练习、测验为主要教学形式。将系统的知识破碎化、一轮练,知识的内在逻辑结构不被关注,更不谈适当呈现知识的创造者———科学家们的创造性思维过程。这样教育与教学离开“发展智力”的目标越来越远,更遑论探究发展“思维———智慧”了。这就是世纪之交而迄今的上海基础教育现状,上海又是全国的缩影。由此可见现实情况错综复杂,正面的作用、积极的因素与负面的作用、消极的因素彼此缠绕。由于理论取向囿于教育学、心理学,与钱学森倡导的正在成长中的“思维科学”失之交臂,加之“应试教育”错误倾向的严重干扰,终于未能形成更清醒的认识。指导“发展智力”的理论取向不明,不够深刻,不能完全排除种种干扰。就这样,上海曾经抵近发展“思维与智慧”的教育深层次目标的态势渐行渐远。在教育教学实践当中迄今也只能说“知识传授已不再成为问题”,在“提高能力”特别是“发展智力”方面也未能尽如人意。PISA测试中阅读素养一项充分反映出上海基础教育的不足之处。“

PISA将学生阅读素养分为7个精熟度等级,最高级为6级,OECD认为达到6级的学生将来在知识社会可胜任领袖级任务,达到5级的学生被看作明日潜在的世界级知识工人。上海总体水平占有优势,17%的学生达到5级,远高于其他国家和地区水平,但是达到6级水平的学生仅占2.4%,这说明我们的学生在具有创新和决策水平的阅读素养高段竞争力上并没有很大优势。”[2]究其原因,问题主要出在教育教学的理念上面。本来“发展智力”的正向延伸很自然的就是“训练思维”与“涵育智慧”,因为智力的核心是思维,思维的综合是智慧。而“非智力因素”的概念尤其是“素质”的概念,只是对“三层次”目标的“横向”拓展与补充。在教育教学科学化的口号下,上海也有教育理论工作者与实际工作者、某些学校与教师进行了可以统称为“思维教学”一类的各种大胆尝试,然而迄今未能进入主流,也难免存在内容芜杂良莠不齐的情况。教育教学“科学化”遇到困难后,逡巡不前,甚至被误解成所谓“科学主义”,放弃了努力,转而推崇“人文化”。而实际上对科学化、人文化、“科学主义”都未能作深入的理解。理论思维因为自相纠缠而发生停滞与偏执现象。总体上,上海的教育工作者们错过了思维科学的研习。3.战略性的决策:“传授知识、提高能力、发展智力、训练思维、涵育智慧”五层次的教育教学目标现在,认定思维科学理论取向,沿着“传授知识、提高能力、发展智力”三层次目标作“正向”深入,将“训练思维”与“涵育智慧”纳入序列,成为“传授知识、提高能力、发展智力、训练思维、涵育智慧”五层次的教育教学目标,这件具有战略性的大事应当顺理成章地提到议事日程上来。教育是个复杂的系统,母系统的目标与各个子系统的目标,构成一个不同层级与层次的目标的体系,各项目标有联系又有区别。长期以来,我们把教育的总目标代替不同层级层次的所有的目标,或者把具体学科的特殊目标不恰当地提升到整个智育的目标的地位上。实现每个人的自由发展的社会理想决定了教育的总目标是使学生在德、智、体、美、劳等诸多方面得到主动的全面发展。教育首先分为教育与教学两大子系统。笔者认为,确认思维科学的理论取向之后,教学这个子系统的目标就可以明确为“加强基础、提高能力、发展智力、训练思维、涵育智慧”。人类个体思维能力汇合圆融、辩证统一而能生发智慧。一般认为,思维可以训练,智慧不能,必须依靠涵育的过程才能在学生头脑里潜滋暗长,收获“转识成智”的效果。理想的科学的教育教学关注着青少年的核心素养,传授知识是智能的依托更是智慧的载体。此前,之所以不能明确这个目标,除了缺乏辩证的思维之外,一个重要的原因是教育缺乏思维科学的理论取向。联合国教科文组织推崇数学与逻辑作为基础课程,欧美许多国家的中等教育阶段都开设形式逻辑课程,美国把批判性思维当作语文教学的第一目标,法国将哲学思维视为中学毕业学生的重要修养,并规定为高等院校入学的考查标准,凡此种种举措,就显示出教育教学的思维———逻辑科学的理论取向。所谓应试教育的偏差其实也是国际现象。美国《两党专家小组研究报告提出美国教育体制需全面改革》指出:“美国公共教育体制所满足的是100年前那种车间绕着生产线的需求”,“大幅增加教育经费但情况没有明显改观,还尝试了所有能想到的教育计划但效果也不大”,“这说明这个体制已经到了极限”。报告深刻剖析了旧体制的弊端,我们要特别关注他们改革措施之四:“制定的课程要能够突出培养学生的创新能力和抽象思维能力,而不是死记硬背具体知识。”

这种对应试教育的批判同样显示出教育的思维———逻辑科学的理论取向。今天,中国教育工作者们已经可以较之国外同行获得思维科学的理论取向,而不仅是思维———逻辑科学的理论取向。然而这在基础教育界仍鲜为人所知,故笔者一再倡导。早在20世纪80年代中期,思维科学倡导者、战略思维家钱学森就预见到思维科学与教育事业之间广泛而深刻的联系。一方面,他指出:“人才培养”、“启发智力”,“还有待于思维科学的研究与成果”;另一方面,他又尊重实际,要我们“把已知的培养人才的方法用起来”。这一辩证的观点正是体现在他对徐章英教授的智力工程教育理论与实践的大力肯定的信件里。教育界的思维科学研习者、爱好者就此揭开了自觉地全面地深入地将思维科学基础知识运用于教育活动的新篇章。钱学森倡导思维科学之后,才有了对思维的整体的综合的多侧面的研究,思维科学才成为一门专门的学问。自20世纪80年代以来,上海广大思维科学学工作者,特别是基础教育界的思维科学专家型教师,翕然从风———从钱学森思维科学、大智慧之风,已经作出重要的成果,据笔者所知,就在上海,华东师范大学陈爱容教授的大学生思维训练选修课、资深教师陈振宣的“尽享发现的快乐”的中学数学教学、南洋模范中学刘永明的思维训练式化学教学、普陀区教育学院肖建民的中学思维科学专家型的语文教师培训、光明中学黄华献以及洋泾中学王以理的语文与思维智慧同步双修的高中语文教学模式,都是既卓见实效又有理论总结的相当成熟的成果。例如:陈振宣的《数学思维与教学》、肖建民的《语文教学过程思维训练解读》、黄华献和王以理的《思维训练教程》。各级各类学校的教师们创建的思维———智慧型教学模式多以各学科内容为载体,紧密结合着教学进程开展。然而,大多在一所学校内,甚至只在该教师一个人的课堂内实施,推广的范围还是很有限。因此,只有整个上海教育界、上海教育行政领导、各校校长共同确认思维科学的理论取向,实施涵育思维———智慧的教育教学目标,发展学生素质的事业才能全面开展。在岗的教师以及教育行政管理人员,未来的教师———师范院校学生,学习思维科学理论,鉴别、评价、提高、推广先知先行的主动探索“思维教学”的教师的研究成果,乃是当务之急。

二、从思维科学的维度,学习国外理论指向“思维与智慧”发展

1.把美国教育理论的研究和发展作参照系改革开放以来,我国教育主要以美国作为参照系。对于美国的教育理论,有人曾分为3个阶段作精要的评介,亦即“行为主义理论的内涵、发展和影响;认知理论的兴起、发展和影响;建构主义理论的崛起、发展和影响”。[3]如果添加了思维科学的维度、采取了思维科学的理论取向,那当代教育已然渐次聚焦“思维与智慧”发展。旁观者清,当局者迷。《美国教育理论的研究和发展》一文的作者处于自我遮蔽的状态之中,不能自觉到这种规律性的趋势。发生这种自我遮蔽现象的重要原因就在于他们仍然采取心理学、教育学的理论取向,不经意间淡化了或模糊了或忽略了甚至埋没了某些理论观点的思维科学的实际属性。

2.杜威的“思维教学”内含创造性思维过程杜威认为,好的教学必须能唤起儿童的思维。所谓思维,就是明智的学习方法,或者是教学过程中明智的经验方法。在他看来,如果没有思维,那就不可能产生有意义的经验。因此,学校必须要提供可以引起思维的经验的情境。作为一个思维过程,具体分成五步骤,通称“思维五步”:疑难的情境;确定疑难的所在;提出解决疑难的各种假设;对这些假设进行推断;验证或修改假设。杜威指出,这5个步骤的顺序并不是固定的。由“思维五步”出发,杜威认为,教学过程也相应地分成5个步骤:(1)教师给儿童提供一个与现在的社会生活经验相联系的情境;(2)使儿童有准备去应付在情境中产生的问题;(3)使儿童产生对解决问题的思考和假设;(4)儿童自己对解决问题的假设加以整理和排列;(5)儿童通过应用来检验这些假设。这种教学过程在教育史上一般被称之为“教学五步”。在杜威看来,在这种教学过程中,儿童可以学到创造知识以应付需求的方法。但是,他也承认,这实在不是一件容易的事。[4]当下人们研究创造性思维的阶段,有准备期、酝酿期、豁朗期与验证期的四阶段说,还有五阶段、三阶段说,杜威的中国学生胡适先生还压缩成一句名言“大胆地假设,小心地求证”,此为二阶段说,都是对创造性思维过程的描述。中国思维科学工作者已经以自己对思维的创造性特征的深入研究引领着国人思维方式的变革。关于思维“创新性”的代表性著作有:胡珍生的《创新思维学》、卢明森的《创新思维学引论》、王跃新的《创造性思维方式学》、刘伟平的《知识创新的思维学研究》、贺善侃的《创新思维概论》。我们要将这些成果应用到基础教育当中去。

3.从皮亚杰到布卢姆的“思维与智慧”发展阶段描述如果说杜威的目光还专注于学生的一个个具体的思维过程与学习过程(与此相应的是教师的教学过程),那么皮亚杰、布卢姆二位则关注人类个体从婴幼儿、儿童、少年到青年的整个认知发展的大过程。皮亚杰关于认知发展的理论,认为人从出生到青年的认知发展不是简单的数量增加的过程,而是分为几个有着质的差异的阶段,每个阶段出现的新的认知能力表明,个体发展出新的适应环境的方式。皮亚杰把人类个体的认知发展分成以下4个阶段:1.感知运动阶段(感觉动作期,0~2岁):婴幼儿靠感觉获取经验,在1岁左右发展出物体恒存的概念,以感觉动作发挥图式的功能;2.前运算阶段(前运算思维期,2~7岁):儿童已经能使用语言及符号等表征外在事物,会使用不具保留概念,不具可逆性,以自我为中心,即不能区分主体与客体;3.具体运算阶段又称预备操作阶段(具体运算思维期,7~11岁):儿童了解水平线概念,能使用具体物质操作来协助思考;4.形式运算阶段又称正式操作阶段(形式运算思维期,从11岁开始一直发展):少年开始会类推,逻辑思维达到较高水平,开始具有抽象思维。皮亚杰起初认为形式运算的智力发展约在15岁完成。后来,1972年修正了原来的看法,认为正常的人不迟于15~20岁达到形式运算阶段。皮亚杰及其弟子还做过一个重要的补充,那就是每个阶段都有辩证的因素,直到在形式运算阶段形成辩证逻辑思维能力。布鲁纳受皮亚杰认知发展阶段论的影响,在实验研究基础之上,把人类个体的认知发展分为3个时期:1.(动作性)表演模式再现表象期,指通过适当的动作再现过去知识和经验的方式。具有高度操作性特点;2.映像式再现表象期。在这一时期,开始具有一种表象系统。它依靠视觉或其他感觉组织和各种概括化映像的作用;3.象征式再现表象期。在这一时期,认知带有符号的性质,即具有符号系统的一些特征。布鲁纳的认知发展模式和皮亚杰儿童认知发展阶段说可谓相辅相成,布鲁纳的动作性模式相当于皮亚杰儿童认知发展中的“感知运动阶段”。两人都认为儿童初级的认知方式或智能是通过动作获得的,即通过感知动作去认识和再现外部事物的。按照布鲁纳的描述,映象性模式是指用图示、图形或表象来再现知识经验的一种方式。它把时间、空间和定向结构的知觉转化为表象,从而进行概括。映象性模式在6~7岁的儿童认知活动中表现得最为明显,因此,布鲁纳的映象性模块的认知阶段相当于皮亚杰的“具体操作阶段”,即儿童认知发展的第二阶段或知识掌握的第二级水平。两人都认为儿童这一阶段的发展在人一生的认知活动中作用重大。布鲁纳的象征性模式,等同于皮亚杰的“形式运算阶段”。青少年的认知发展达到了用抽象思维推理,用人为的设计特征或符号分析、再现知识结构的水平。必须说明,传统的观念中的思维仅指抽象思维,所以二人只在认知的较后阶段出现抽象思维这个“思维”的概念。但是如今“思维”已拓展到直觉、形象等形态,动作思维、意象思维、类思维、象思维等也成为思维科学关注的对象,可以认为二人描述的认知发展阶段与过程就是人类个体“思维—智慧”发展的轨迹。从皮亚杰到布卢姆的人类个体思维———智慧发展也就可以窥见人类作为族群的思维———智慧发展的大致过程。只不过皮亚杰描述的是偏重于这种思维———智慧发展中的运算过程,而布鲁纳描述的是这种思维———智慧发展偏重于结果表现。

三、从思维科学的维度,实施“思维与智慧”目标

1.依照“转识成智”过程建构或大或小的学习过程当代教育要求培养“知识人+智能人+智慧人”,那么通过什么途径呢?答曰:“转识成智”。华东师范大学冯契教授的“智慧哲学”认为,智慧者,我国传统所谓性与天道也。冯契在其《智慧说三篇•导论》中指出:单纯讲知识,是无所谓民族特色的,“智慧学说,即关于性和天道的认识,是最富于民族传统特色的,是民族根深蒂固的东西。”[5]在文中,他更集中地来探求民族的智慧,并将这种智慧概括成“转识成智”。我们理解,“识”是感性的认识、事实的经验的知识。“智”是思维的结果、智慧的结晶、精神的产品、理论的观点与体系。“转”而“成”,指过程与方法。从“转成”的方法上讲其主要内容就是形式逻辑与辩证逻辑的方法。迄今为止的思维方法不能局限于形式(逻辑)思维的“形式”这样的狭义理解,而是作为“智慧”这个事物如同一切事物一样,具有与内容相对的“形式”。这样,辩证法、辩证思维也是“形式”;形象的想象与联缀、直觉的把握、灵感的孕育、创造的步骤,也是“形式”。再就其整体而言,智慧乃人的真善美的全部修养所聚集,人的逻辑思维与形象思维所结晶、人的情感与理性所圆融。这些正是思维训练与智慧涵育的教育活动的依据与用武之地。那么,又如何具体实施“转识成智”呢?张盛斌教授的《认识逻辑学———关于“转识成智”的逻辑研究》[6]从理论上回答了这个问题,适应了当代教育目标,上海的基础教育将可能会得天独厚地在世界范围内率先尝试培育“知识人+智能人+智慧人”的当代社会公民的教育创新。《认识逻辑学》是以形式逻辑作为工具对于人类认识过程作刻画,呈现出“思维—智慧”从感性认识进到理性认识的具体运动过程,甚至可以描述出一条推理的链条,就是“类比,归纳和演绎的推理链”。张盛彬解释:“人类认识基于实践,感知的表象是感性认识,认识、意识萌生于类比猜想(悟性认识),再发展是归纳猜想(知性认识),认识中的演绎实是归纳的猜想结论的试运用,也就是接受实践的检验。三段论第一格是证实,第二格才是发现格,新的发现推动归纳结论的丰富、发展,直到完善,一步步发展到辩证观点(理性认识)。”[6]学生们学习前人的知识,最佳途径就是体验当年的那些知识创造者们的“转识成智”的过程,而在获得具体知识的同时领悟其中的奥秘。他日,自己也成为这样的“转识成智”为人类提供新知识的创造性人才。近年来,“探究学习”渐次见诸基础教育的教学活动中,反映了向“发展学生思维”的目标深层次进入的趋势。美中不足者,其指导理论取向为创造心理学,往往停留在“创造过程、创造阶段”的模拟。如能借助《认识逻辑学》的研究成果,更进一步对“创造过程、创造阶段”实行“思维—逻辑”的描摹、刻画,定能达到向“发展学生思维”的目标深层次进入的更佳境地。如其不然,“探究学习”的概念又将模糊化而变得极不准确,这个本来用在高中阶段的教学模式,已经看到提前在幼儿园尝试为之了,这是一个负面的例证。闻者足戒。皮亚杰观察青少年心智发展,采取心理学视角,偏于心理运算、心理逻辑刻画,我们按照思维科学更广阔的视角,就会认识到高中的思维———智慧涵育任务:对高中生,必须进一步提高已经得到长足发展的形象思维水平,以与正将迅猛发展的逻辑思维相结合;首先消除学生之间形式运算能力的参差不齐,并适时引导向辩证思维方向提高;尔后,实现逻辑思维与形象思维的交汇、理性与感性的圆融,开出智慧之花。

2.补设逻辑学常识课程为根本,特设思维学常识课程为前景人类的思维虽说有多种形态,现实的思维都是这些形态的复合。当代人以抽象思维为主导、以质理性为本,而抽象逻辑思维又为理性素质之核心。抽象思维的充分发展正是教育教学的核心内容,故必须适时地在中学阶段开设形式逻辑常识课程。近年来,批判性思维风靡一时,有些高等院校把《普通逻辑》课程变革为《逻辑与批判性思维》课程,但是,“在国外,尤其在北美,哲学家、教育家和心理学家基于不同的理念形成了(对批判性思维)不同的看法,编写出了大量的具有不同风格的教材”,而“从逻辑探究的角度发展出一套理解和评估论证技术和方法,这是批判性思维训练的筋骨”。[7]考虑到学生的心智水平、年龄特征,高中阶段宜学点逻辑常识(发达地区可提前到初二年级以上),以顺应学生的逻辑思维内在发展的要求,也作为大学里日后继续学习批判性思维的基础;而不宜直接进行批判性思维训练。思维的方法技巧,以及对抽象逻辑思维的种种“去蔽法”之类的杂多内容,可以有选择地作为一种课外知识补充正课内容,决不能喧宾夺主。而且必须在抽象逻辑思维教学之后,否则会有淆乱学生思维发展之虞。更理想的当然是在已试行的高中政治思想课的《科学思维》教材基础上编写《思维学通俗读本》,供初二年级以上(发达地区)或高二年级以上(欠发达地区)的学生学习,并单独开设选修课。

3.发挥数理化课程以及学科实验的思维养成作用为什么现代科学技术没能在近代中国产生?显然存在着系统的原因,其中一个重大的原因就是自古以来直到近代中国人的思维方式、思维模式的局限。提出这个“李约瑟之问”的李约瑟曾引用过爱因斯坦的一封信里的话:“西方科学的发展基于两个重大的成就,即希腊哲学家关于形式逻辑体系(在欧几里德几何学中)的发明,和通过系统实验找到因果关系之可能性的发现(文艺复兴时期)。在我看来,中国的智者没有迈出这几步并没有什么好惊奇的,值得惊奇的是这些发现终究是出现了。”李约瑟又曾在《大滴定:东方的科学与社会》一书中指出:“中国的科学技术,一直到晚近时期,在本质上都属于达•芬奇式的,而伽利略式的突破只发生在西方。”[8]有迹象表明,中国的文化基因的缺陷造成我国青少年,即使在现代学校教育的环境里,思维方式方面发展仍然显得迟钝不敏。有材料可以说明:《2012中国SAT年度报告》显示,参加美国高校入学考试SAT的中国高中生中,只有不到7%的人成绩达到1800分“及格线”,而达到美国优质大学普遍要求的2000分以上成绩的更是只占2%。国家基础教育课程教材专家委员会委员夏谷鸣分析了中美两国的高考内容后指出:“这是由于中国的教育缺乏对批判性思维的训练。”[9]笔者认为,受过良好中等教育的学生,如果思维智慧水准达到理想状态的话,是不一定要经受批判性思维的专门训练而能在SAT测试有良好的表现的。我们必须正视这样的情况;要比西方的同行们更重视发挥数理化课程以及学科实验的思维养成作用。

4.语文学科承担重大任务上文谈教学过程引用了“转识成智”,在这里引用“集大成得智慧”谈教学内容。大而言之,基础教育课程要全面,不可偏科,不宜文理分科。小而言之,语文教材的编选要体现思维———智慧的目标,全面兼顾思维形态与思维方式的内涵。语言的形象性为其原生态,形象思维由其而滥觞,亦复从中萌生抽象思维。直觉、顿悟、灵感,如果要表达出来,也要借助语言。基于此,语文学科就承担着更重的思维———智慧涵育的任务。文体教学基本上可以与思维形态、思维方式的养成同步进行。记叙文对应着形象思维;文学作品(小说与艺术散文)对应着艺术思维;科技说明文离不开概念的明确:限制、概括、定义、划分;科学证明文运用类比、归纳与演绎(推理论证);科学阐明文则联系着辩证思维与系统思维;文艺性议论文则必然将形象思维与抽象思维结合,结晶出哲理的智慧。基础教育的语文教学,对选为课文的典范文本作思维解剖尔后择定,应是课程科学化的重要一环。语文课本应当集古今中外经典文本之大成,以为智慧之本。一个人不仅有肉体的生命,更有灵魂的、精神的、智慧的生命。一个民族,由古往今来的族众的智慧的生命汇集而生成民族的智慧生命。智慧生命夭伤,则民族仅赖当下族人“色身”而苟延;智慧生命旺盛,则民族即遇挫折亦复端赖有史以来族人代代积淀的智慧而崛起而雄强。当今“信息社会”人们谈论的是“信息”以至“数据”,连谈“知识”都似乎有点奢侈,更遑论“智慧”。“去中国化”的悲哀即在于此。而恰恰这是中国历史行程进到民族崛起的时代,智慧更显得重要与珍贵,“民族慧命”概念的提出尤为必要。研究中国传统思维,发掘中国历代的思想文化文本、民俗文化以及当代国民脑海里积淀的中国传统思维方式,继承发扬其优良成分,唯以求中华民族慧命永继。

第4篇:智慧运维一体化范文

关键词:智慧校园;网络环境;设计;方案

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)17-0263-03

Abstract: In reviewing the achievements of campus information construction of Anqing Normal University in 12th Five-Year, the existing problems and challenges are analyzed. Combined with cloud computing, mobile Internet, Internet of things, virtualization and other technologies, construction objectives of Smart campus are proposed, the application of key technologies in the construction of smart campus network environment are studied, network structure optimization, the implementation of wireless network coverage planning programs are designed, carrying all kinds of things in the network support platform and a one-stop intelligent information management platforms are built. It provides a design scheme for the construction of the campus information network environment during 13th Five-Year.

Key words: intelligent campus; network environment; design; scheme

1 概述

基于云计算、物联网、虚拟化等技术的综合运用,智慧校园是数字校园的扩展与提升,是学校信息化发展的高级阶段。智慧校园通过与物联网相融合,实现对人、财、物等环境的主动感知;通过与无线网络的相融合,实现网络的无缝互联;通过提供的统一、便捷、智能化的信息应用和资源,实现个性化服务;通过校园网内外环境的融合开放、资源支持和空间拓展,构建开放的网络环境。网络环境的规划与建设是智慧校园的基础平台,本文在回顾安庆师范大学数十年信息化建设综合成就的基础上,面向十三五规划,研究并分析智慧校园网络环境的设计与实现。

安庆师范大学校园网络为扁平化大二层结构,网络主干万兆互联,有线网络全校覆盖,无线网络覆盖全校教学办公区域;全网交换机超过350台,校园网各类服务器超过80余台,信息点超过12000个,无线AP近714个,注册用户数30000人;校园网络提供四个出口(中国电信、中国移动、中国联通、教育科研计算机网络(含IPV6)),总带宽5.5G;提供DNS、WWW、E-Mail、VPN、FTP、VOD、OA、教务管理系统、科研管理、图书管理系统、学生管理系统、财务管理系统、国有资产管理系统、网络教学平台等应用服务;网络出口部署万兆防火墙、上网行为审计系统、网络管理平台、身份认证计费系统等;2015年6月,校园信息门户(统一身份认证系统)和移动信息门户顺利上线,基本实现全校用户数据共享和应用系统的信息融合。2015年12月,新建的150平方米标准机房正式投入使用,为智慧校园网络平台安全稳定运行提供了可靠的保障。

校园网络拓扑结构如图1所示。

图1 校园网络拓扑结构

2 存在的问题与面临的挑战

教育部《教育信息化十年发展规划(2011―2020年)》提出的“推进信息技术与教育深度融合,以教育信息化带动教育现代化”;安徽省政府《安徽省教育信息化中长期发展规划(2013―2020年)》高等教育信息化发展预期目标:2017年,高等教育“两平台”接入安徽教育公共服务平台;建成高质量的数字资源体系并与教育教学深度融合,科研创新信息化支撑体系基本建成。2020年,人才培养模式不断创新,人才培养质量显著提升,利用信息化手段服务社会和传承文化能力显著增强。

2015年7月,国务院印发《关于积极推动“互联网+”行动的指导意见》,互联网+已上升为国家战略。2015年7月,清华大学举办了“2015智慧校园规划与建设暨高校信息化峰会”,旨在推动智慧校园规划与建设创新,为高校信息化建设“十三五”规划指明方向。

结合安庆师范大学“十三五”校园信息化建设现状和需求,提出“高感知度 强协作能力的‘智慧校园’作为学校“十三五”信息化规划建设的重要内容。综合分析学校支撑智慧校园的网络环境,还面临以下挑战:

大二层网络架构对核心设备依赖严重,单点故障将影响全网,网络结构有待进一步优化。学校网络由原来的三层结构改造成大二层网络结构运行至今,期间,因设备版本自身BUG运行中两次宕机,导致全网网络服务中断,后通过版本升级,问题得以较快解决。

无线网络全校覆盖有待进一步优化和拓展。早期四栋教学楼无线网络AP支持802.11a/b/g,最大带宽54M,每楼层部署2个AP。AP密度低,带宽小,用户体验较差;少数公共广场和学生食堂网络没有覆盖,无感知上网存在盲区;学生宿舍区的无线网络覆盖有待进一步延伸。

各类专业子网需进一步整合资源,实现集约化管理,构建感知度高、协同能力强的智慧校园一体化网络平台。2014年12月,校园视频监控系统一期工程投入使用,龙山校区已全覆盖,各类摄像头940个。二期工程正在建设中,拟覆盖菱湖校区,各类摄像头超过200个。建成后的校园视频监控系统各类摄像头将达到1200左右,为学校师生员工学习生活提供了有力安全保障。2015年9月,由后勤管理处建设并管理的水电节能监控平台、由计算机学院建设并管理的水污染在线监控平台、由生命科学学院建设并管理的江豚研究在线监测平台等先后上线运行。随着非技术部门搭建的网络平台,如视频监控系统,节能监控平台,水污染在线监控平台,江豚研究在线监测平台等系统因前期规划等各种因素与校园网络的融合存在一定的障碍,如何构建一体化网络环境,实现智慧校园网络无缝隙对接显得尤其重要。

全网IPV6规划和应用;为开放办学提供便捷、开放的网络环境;内外网融合,为校园卡用户进一步拓展支付渠道等。

3 “智慧校园”网络环境建设目标

以物联网、云计算和虚拟化等新兴技术为支撑,构建感知度高、协同能力强的智慧校园网络基础设施,到2020年,基本建成覆盖全校的教学、科研、管理信息化环境;整合校内各应用系统,实现优质教学资源共享、数据集中存储、系统安全稳定运行、信息智能推送、一站式响应服务的信息化支撑体系;进一步提升教育管理信息化水平和公共服务信息化水平,建设师生满意的智慧校园。

4 关键技术设计与实现

结合学校实际情况,分析智慧校园建设存在的问题和面临的挑战,研究网络环境的关键技术,提出以下设计方案。

4.1 优化网络结构,夯实智慧校园支撑平台

传统网络结构主要由核心、汇聚和接入三层构成,该构架的核心层主要负责高速转发,汇聚和接入层负责用户接入、相互隔离以及协议终结。网络维护的主要工作量多集中在汇聚层和接入层,用户上网行为控制较难,整网精细化管理和控制比较复杂,此类结构对规模越来越大、应用越来越复杂的高校校园网络的发展构成瓶颈。

考虑到高校校园网络多业务承载下的高性能、优化网络构架和业务模式、简化运维工作量等需求,对传统的三层网络结构实施扁平化改造势在必行:将原来核心、汇聚、接入三层结构从逻辑上变成业务控制层和宽带接入层两层构架。

扁平化构架中的网络核心设备功能是完成用户业务控制和管理,主要有:ACL、QOS、带宽控制、认证控制、上网行为控制等,有利于发挥核心设备的高性能、稳定性和可靠性的优势;汇聚层和接入层提供用户宽带接入,只提供VLAN隔离功能,不涉及业务功能,有利于业务部署,同时也增强了汇聚层和接入层设备的通用性(汇聚层设备支持QinQ,接入层设备支持VLAN),简化了设备管理,尤其是降低了接入层设备的日常维护。两层构架的网络层次功能更清晰,并且实现“用户”级别的管控:用户的账号、MAC、IP地址、上线时间及访问行为可跟踪、可审计;用户可访问的资源权限、对网络带宽的占用等,实现了网络应用的精细化管理,保障重要应用系统的网络承载,包括安全性、稳定性和可靠性。

为使校园网络“无处不在,随处可用”,学校将进一步优化网络结构,校园网核心双机双路虚拟化,核心节点万兆双链路上行,使智慧校园支撑平台更加安全、健壮,拟进一步优化的网络拓扑结构如图2所示。

图2 拟进一步优化的校园网络拓扑结构图

4.2 构建与有线网络相互融合、用户体验良好的WLAN网络

为使用户能便捷地访问校内各类应用资源,畅享5A服务(Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything),构建与有线网络相互融合,用户体验良好的WLAN网络,按照“统一规划,分步实施”的原则,学校无线网络(AQTCWLAN)项目分三期建设:

一期工程:教学办公区无线网络建设,主要覆盖教学楼、实验楼、办公楼、体育场馆、会议室、图书馆等区域,为学校教学、科研、管理,学生学习提供无线网络平台。

二期工程:学生生活区无线网络建设,拟主要覆盖学生宿舍区、食堂等,为学校管理,学生学习、生活、娱乐提供无线网络平台。

三期工程:校内公共区域无线网络全覆盖。

从1999年至今,无线接入已经历了四代技术,分别是802.11b,802.11a/802.11g,802.11n,802.11ac,主要终端产品接入速率也从2Mbps,54Mbps,450Mbps到现在的1.3Gbps,最新推出的11ac wave2产品接入速率已达1.7Gbps。

在一期建设中,作为有线网络的辅助手段,学校部分AP采用放装模式,使用支持802.11a/b/g/n技术的无线AP,部分场所用户体验较差。根据规划,在二期、三期工程中,将增加AP布放密度,增强用户在原四栋教学楼的无线感知。增补人员密集区域的无线网络设备覆盖密度,延伸无线校园网络覆盖范围,改善用户的网络体验。

由于无线网络与物理环境、电磁环境、人员密度、用户需求等因素有较强的关联,上述因素组合构成了不同的场景,导致无线网络具有较大的弹性。在设计中,基于现场勘查,无线网络的规划设计主要考虑无线覆盖的合理性、设备运行的可靠性及业务的高可用性。对一些环境面积较大、材质特别或建筑格局非常规场所,如体育馆、图书馆、实习车间等场景,可考虑采取抽取样本区域进行仿真设计。在设计AP位置和数量时,主要考虑以下因素:

保证目标区域人号全覆盖;

考虑在线用户数量,即高密环境下保障无线部署;

尽量避免安装在承重柱、实心障碍物等附近,影响覆盖;

尽量避免安装在强烈干扰源附近。

4.3 建设融合并承载各类物联网的泛在网络支撑平台和一站式智能化信息管理平台

智慧校园对网络需求是无所不在的连接,即泛在网络,它能提供给用户无论何时,无论何地都可以通过合适的终端设备与网络相连,获取个性化的信息需求。随着物联网技术的快速发展,泛在网络与物联网深度融合,通过采用各种不同的技术把物理世界的各种智能体、传感器接入网络,实现人与物、物与物、人与人之间按需进行信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。将通信网、互联网、物联网之间相互协同融合,具备环境感知、内容感知及智能感知,为用户和管理者提供泛在的,无所不含的信息服务和应用。

随着学校事业的快速发展,信息化系统得到广泛应用,近年来,现代教育技术中心牵头的一卡通系统从传输链路、网络设备、管理系统到中心机房,建设有相对独立的网络链路;保卫处牵头建设的校园视频监控平台、门禁系统的传输链路、网络设备、管理平台等相对独立组网;后勤管理处牵头建设的节能监控平台通信光缆、网络设备、服务器、采集器、机房相对独立组网;水污染在线监控网络、江豚研究在线监测系统均由相关学院牵头建设并管理。整合各类资源,建设能融合并承载各类物联网的泛在网络支撑平台和一站式智能化信息管理平台,提升无缝感知效能是智慧校园网络环境建设的重要目标。

泛在物联网融合平台具有支持第三方应用、终端兼容性好、基于海量的大数据分析和应用定制等特征,其基本构架如图3所示。

4.4 建立面向业务、面向服务的快响应、高质量协同运维服务体系

为了更好地保障学生公寓网络运维的可靠性,提高服务效率,解决业务量激增而人手不足的现状。2015年4月,学校与专业网络服务公司签署了“学生公寓网络维护协议”。维护内容包括楼栋交换机及以下的维护工作,经过半年的运维,整体效果良好,基本没有学生投诉。

随着智慧校园网络基础设施的逐渐完善,应用系统和最终用户的快速增加,需要建立快速响应、高质量的运维体系,用于保障全网的安全、稳定、可靠的运行。部门成立运维中心,专业管理外包运维团队,服务外包范围将进一步扩大,将包括学生公寓网络、教学办公网络、教工楼网络、多媒体教室维护等。依托网管和运维软件,以无线网络为支撑,开发并运行校园网络运维APP,改变传统运维模式,建立面向业务、面向服务的快响应、高质量协同运维服务体系。建立统一的运维平台后,用户服务将更加方便快捷,智慧校园支撑平台将更加完善。

图3 泛在物联网平台构架

5 校本创新点

智慧校园支撑平台和服务平台建设重点体现“高感知度”,不仅体现对网络环境的高感知度,更体现个性化定制服务的高感知度。智慧校园数据平台和应用平台重点体现“强协作能力”,各应用平台和相关数据平台分属不同的管理部门,需要各部门通力协作,也只有充分配合,信息充分利用,才能进行智慧分析并做出智慧决策。最终实现“以物联化、集成化、智能化为主要技术路线,以服务创新为导向,将智慧导入校园各个系统、过程和基础设施中,将信息化深植与教学、科研、管理和生活的各个方面,全面构建智慧校园。”

参考文献:

[1]李卢一,郑燕林.物联网在教育中的应用[J].现代教育技术,2010,20(2):8-10.

第5篇:智慧运维一体化范文

【关键词】数字城市;智慧城市;信息化

1.智慧城市的概念

智慧城市建设是一场由技术创新引导的城市生产、生活方式变革,反映了城市既要在技术上实现透彻感知、移动互联和全面智能,更要在经济、生活和管理上实现全面“智慧”的发展理念[1]。智慧城市是数字城市的更高发展阶段,推动了数字城市的发展、完善,是信息化、工业化和城镇化的深度融合。数字城市和智慧城市通过信息化实现城市的经济转型,既是建设两型社会的必经之路,也是提高城市核心竞争力与整个经济社会可持续发展的必要保障。

2.智慧城市关键技术

从数字城市到智慧城市的演进是人类对城市信息化认知和技术发展的必然结果,其中的关键技术主要包括:网络通信技术、物联网技术、云计算技术、3S一体化数据采集技术、数据挖掘技术、三维可视化与虚拟现实技术等,这些技术为智慧城市建设奠定了基础,同时也赢来新的挑战。

2.1 网络通信技术

数字城市的大量数据分布在不同数据库中,由不同部门构建、管理与维护。进行数据共享、无缝互操作必须通过计算机宽带网络技术和万维网络技术,有机融合分布于不同领域的信息,形成一个规模巨大、形式统一的网络数据库。数字城市作为一个空间信息基础框架,可整合网络环境下与地球空间信息相关的各种社会经济信息,并通过WebService技术向专业部门和社会公众提供服务[2]。随着Internet不断壮大,网络发展趋于宽带化、无线化、综合化,为数字城市建设提供了强有力的技术支持。移动通信可理解为物联网的一种物与物连接方式,是支撑智慧城市物联网的核心基础设施。网络通信技术的发展将促进IT架构向消息驱动模式迁移,为数字或智慧城市的数字模型的动态驱动机制奠定基础。

2.2 物联网技术

感知性、互联性和智能性是智慧城市的核心特性。从数字城市向智慧城市发展最显著的特征是引入了物联网。物联网是通过信息识别、感知的技术与设备(RFID、定位、传感器、图像、条码等)按约定通信协议,连接特定物体与信息网络及存储集控系统,进行信息交换和自动控制,实现智能化识别、感知、定位、跟踪、监控和管理的一种“人物互联、物物互联、人人互联”的高效能、智能化网络。物联网技术为智慧城市中实现人、机、物三元合一的世界提供最重要的基础使能技术与新运行模式,实现了数据的跨领域、跨行业、跨系统、跨应用的共享、互通,其发展从根本上提高了城市由宏观至微观的信息采集能力,促进了宏、微观调控力及环境智能化。

2.3 云计算技术

随着数字城市和智慧城市的发展,多源海量数据的存储、管理及分析处理、共享、整合和应用,对于计算资源提出了巨大挑战,云计算为该挑战提供了解决方案。云计算是网格计算、并行计算、分布式计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物[3]。其核心思想是计算、信息等资源的有效分配,特点是数据安全可靠、客户端需求低、轻松共享数据且无限扩展。应用云计算平台可对智慧城市发展过程中出现的多种状况、产生的多种数据、要求的多种处理功能合理解决与分配,充分满足城市建设需求。

2.4 “3S”一体化数据采集技术

全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)是建立数字城市的三大支柱技术。3S集成了空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、计算机技术和通讯技术,是多学科高度融合的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。GPS实时定位速度快、抗干扰性好,极大改善了传统测量的不便。GIS是“数字城市”数据库管理的基础技术,其空间信息表达和直观表现能力有助于更好地模拟直接感受,建立大局观。RS是构筑“数字城市”最基本的空间数据来源,也是其他非空间数据的框架和载体。运用现代光学、电子学探测仪器,无需与目标物接触,即可远距离记录目标物的电磁波特性,分析、解译、揭示其变化规律。

2.5 数据挖掘技术

智慧城市中的数据大多包含空间数据,存储在空间数据库中,比一般的关系数据库和事务数据库具有更丰富、复杂的语义信息。利用空间数据挖掘可从空间数据库中提取出用户感兴趣的空间模式与特征,空间与非空间的普遍关系及其他一些隐含在数据库中的普遍的数据特征,可提高智慧城市的智能化水平,使智慧城市真正成为智能化的空间咨询和决策支持系统,从而更加智能和科学地为社会管理、企业决策和个人生活服务。

2.6 三维可视化与虚拟现实技术

三维可视化与虚拟现实技术是实现智慧城市人机交互的窗口和工具,可再现逼真的城市地理景观,为分析和查询数据库中的数据,拓宽了视野。其综合集成计算机图形学、人机交互技术、传感与测量技术、仿真、人工智能、微电子等科学技术,生成逼真、具有视、听、触觉效果的可交互动态世界,利于用户观察和操作生成的虚拟实体,极大提高数据处理、利用能力,发现隐含信息,为决策支持、宏观管理提供更加有力的依据[4]。

3.智慧城市系统架构

智慧城市让城市管理及服务更富预见性、创造性、协作性,更加高效、科学。智慧城市需打造一个统一平台,设立城市数据中心,构建三张基础网络,通过分层建设,达到平台能力及应用的可成长、可扩充,创造面向未来的智慧城市系统框架。基于技术视角的智慧城市空间框架公共服务平台,作为一种分布式的服务提供形式,其目的是使分布在网络上不同地理位置和不同平台的用户获得服务。总体架构可分为感知层、网络层、数据层、服务层和应用层五大层次,同时包含信息安全保障体系、标准管理运维体系和地理信息公共服务平台标准三大体系,如图1所示。

图1 智慧城市系统框架

3.1 感知层

感知层作为整个框架的基础,是获取数据的主要途径。通过传感技术、物联网相关技术、智能测量、RFID等技术,及时感知、测量、捕获、传递和分析城市运行中的各类资源的静、动态属性数据,便于立即采取应对措施和制订长期规划。

3.2 网络层

网络层作为广泛的互联互通信息通道、公共服务平台载体,基于互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网及通信传输技术,承担着传输采集数据信息、知识交换和通信的重要任务。网络层依托现有基础设施软硬件环境建设,包括网络系统、服务器集群系统、存储备份系统等物理环境及专用计算机机房环境等,通过各种形式的高速高带宽通信网络工具,将个人电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散数据,连接、交互和多方共享,进行环境和业务状况的实时监控,从全局角度分析形势并实时解决问题,多方协作完成任务,改变整个城市运作方式[5]。

3.3 数据层

数据层依据统一规范与技术标准,面向信息网络化服务需求,其数据库中的数据可通过服务层提供给应用层,形成一体化的信息资源体系。

3.4 服务层

服务层依托用户对数据应用的通用性需求,提供系列标准服务接口,以实现在线服务和运维管理。通过在线服务系统向应用层提供所需的各种应用服务,如数据服务、表现服务、目录服务、处理服务、信息交换服务、业务访问、业务集成、安全可信和可管理等通用性的服务[6]。数据层和服务层是核心,能存储、分析海量数据,作出智能决策,实现数据高度融合与实时共享。在深度感知、互通互联的新一代信息平台下,城市管理要更趋于人性化,充分考虑公众适应性、满意度,力求以人为本的智慧决策。

3.5 应用层

应用层智能处理系统,利用智能信息处理技术,深入分析收集到的数据,获取更加新颖、系统而全面的洞察以解决特定问题,实现人、机、物更深层的智能化管理、控制,更好地支持城市发展决策与行动。在应用平台基础上需创新服务模式,实现政府管理、资源配置、产业、金融、物流等一体化运营,融合创新驱动,推动智慧产业快速发展。

3.6 标准管理运维体系

标准管理运维体系能为信息采集、传输、存储等提供标准模式,利于各种系统的互通互联。

3.7 信息安全保障体系

信息安全保障体系包括信息安全保障框架、等级保护、信息安全测评、安全应急与容灾等,是保证智慧城市安全运行的重要体系。

3.8 地理信息公共服务平台标准体系

地理信息资源是基本国情的重要反映,是国土资源规划、管理、保护和合理利用的基础。在地理信息数据基础上,搭建地理信息公共平台,依托计算机、数据库和网络等技术,提供地理信息服务,数字化反演过去、表达现状、预测未来,更精确直观地辅助政府科学决策和突发事件应急。

4.结论

在探索城市特色的发展新模式基础上,无论是数字城市还是智慧城市的建设都必须落于实处,与具体城市运营管理业务紧密结合,实现政府、企业、个人的和谐、无缝隙协作。

参考文献

[1]王敏.我国城市智慧化发展现状、问题与对策[J].工科技进步与对策,2013(6):1.

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[5]杨再高.智慧城市发展策略研究[J].科技管理研究, 2012(7):21.

[6]李蕊,邵进达,等.“数字日照”地理空间框架公共服务平台构想与实现[J].城市勘测,2013(1):68.

第6篇:智慧运维一体化范文

城市的“智慧”

目前,我国已有上百个地区提出要建设“智慧城市”,28个省市将物联网作为产业发展重点,很多地区将“智慧城市”纳入了“十二五”规划。其中:北京市全面开展“智慧北京”顶层设计,《智慧北京行动纲要(2011~2015年)》(征求意见稿);上海市《上海市推进智慧城市建设2011~2013年行动计划》;武汉市开展“智慧城市”概念设计,以及总体规划与设计;深圳市从科技、人文、生态三个方面打造新时期“智慧城市”;无锡市经国务院批准建设国家传感网创新示范区,《无锡市率先基本实现现代化行动纲要》;宁波市出台《宁波市加快创建智慧城市行动纲要(2011―2015)》;广州市规划用五年时间,建设亚太“智慧城市”……

同时,国内外一些公司和专家对“智慧城市”提出了认识和见解。普遍认为,“智慧城市”的建设要更加智慧地运用信息和通信技术手段获取城市运行状态,促进政府、公众、企业的协调运行,为人类创造更美好的城市生活。

城市信息化进程中,“智慧”主要体现在三个方面:第一,通过信息化顶层设计,梳理、归类相关内容,进行集约化、系统化建设,及时获取城市运行状态信息。第二,对各类相关信息进行聚类、关联、深入挖掘、多维度融合,服务于城市运行的相关参与者。第三,加工利用所获取信息,影响城市运行相关参与者的意识和活动,促进城市运行要素与参与者的和谐高效运行,形成闭环控制,达成城市运行最佳状态。

五项操作原则

我国“智慧城市”建设应对城市化现状与需求进行深入分析研究,在充分学习借鉴国外经验的同时,结合我国国情进行建设。

首先,“智慧城市”要注重解决社会发展中存在的各种挑战和矛盾。既包括环境污染、能源短缺、通货膨胀压力、交通拥堵、流动人口治安等城市化面临的普遍问题,也包括进一步防范和化解社会矛盾、增强文化软实力、促进产业结构升级、建立可持续发展环境(信用、知识产权等)等社会发展的突出问题。

第二,“智慧城市”建设要充分体现地方特色。每个城市都有自己的特点,例如经济和产业发展、旅游、文化积淀等。“智慧城市”要在规划设计阶段就充分考虑普遍性和差异性,从城市概况、城市功能定位以及城市发展规划入手,分析城市竞争力、驱动力,分析信息化手段可以提升的点线面。

第三,政府主导。“智慧城市”是我国城镇化与工业化、信息化、网络化、智能化相融合交汇的产物,是各城市科学发展的战略性任务。“智慧城市”涉及政府、企业、公众、公共基础设施等城市运行各要素。将“智慧城市”纳入国民经济发展规划,并形成强有力的组织和机制保障,可以协调调动各方资源,形成合力,保障“智慧城市”各项工作开展。

第四,“智慧城市”建设不单靠技术,更重要的是体制机制、规则制度来建设。需要根据城市科学运行的需求,进行制度创新,调整优化业务流程,规则固化技术实现,形成长效机制。条件成熟的城市可以结合地方实际情况制定“智慧城市”建设发展促进条例,上升到法规层面,规范工程建设、信息资源管理与开发利用、基础支撑体系、标准与安全、监督管理等内容,确保“智慧城市”建设成果用起来,让政府、公众、企业享受到便捷服务。

第五,“智慧城市”建设应建立完整的绩效考核评价体系。“智慧城市”作为一项长期复杂工程,必须有明确的建设目标和效果。此外“智慧城市”作为城市创新发展的高级阶段,需要通过绩效考核评价进行改进完善、激励促进。从文化软实力、科技创新能力、经济综合实力和产业竞争力、城乡居民收入生活水平、环境宜居水平、民主发展健全水平等六个维度建立评价体系,对“智慧城市”建设绩效进行综合考核,并形成反馈,促进“智慧城市”建设。

“2N41” 概念模型

经过对城市运行基本要素的初步分析,我们得出的结论是“智慧城市”应形成“2N41” 概念模型。“2”是指“智慧城市”建设的硬设施和软环境,硬设施包括遍布各处的各类感知设备、云计算基础设施、移动终端以及各类便民信息服务终端等;软环境包括政策法规、标准规范、工作机制和保障措施、创新人才培养等。“N”是指多个行业和领域智慧应用,包括交通、人口、农业、环保、民生等,各地区根据实际情况开展。“4”是指“智慧城市”的4个目标,包括市民幸福生活、城市科学管理、企业创新发展、社会和谐运行。“1”是指通过“智慧城市”建设,达到城市运行最佳状态。

物联网、云计算、移动服务和多维融合是“智慧城市”的主要技术手段。

物联网技术是通过部署传感器、视频监控设备、卫星定位终端和射频识别读写设备,实现城市诸要素运行状态的实时感知,通过传感网络及时获取并安全传输各类感知信息,进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

云计算技术是通过基础设施云服务、平台云服务和应用软件云服务,实现信息化的统筹、集约建设。

移动服务技术是通过智能移动终端,打破时间、空间的限制,为政府、公众和企业提供按需无局限服务。

多维融合技术是对基础数据、综合数据、主题共享数据和实时感知数据等进行深度融合加工,围绕某项专题或某个领域,为政府、公众和企业提供融合化、关联性信息。对象多样化

“智慧城市”通过应用信息技术,对人、车、路、城市设施、危险源等城市运行要素进行实时感知、智能识别,实现物物相连,实时获取城市运行过程各类信息,并对信息进行加工整合和多维融合。宏观、中观和微观信息相结合,分析和挖掘信息关联,面向各级领导、政务工作人员、社会公众和企业等各相关服务对象,提供按需服务,形成反馈协调运行机制,实现城市运行诸要素与参与者和谐、高效的协作,达成城市运行最佳状态。

面向党委和政府领导,要以仪表盘、指示灯等方式,使其“所需即所得”地看到各类决策服务信息,包括城市运行全景视图和专题关联视图等,并可以通过宏观信息进一步看到中观、微观信息。

面向社会公众和企业,要通过信息亭、智能移动终端、信息板、互联网网站、数字电视等多种渠道,使其看到相关联服务信息,实时享受便捷、个性化服务。

面向政府工作人员,要以图表、空间图层、街景等信息展现形式,进行实时化、精细化业务监管和超前预警预测,实现“信息随时看,监管及时做”。

建设策略的四项建议

“智慧城市”是一项复杂工程,涉及社会的方方面面,无论是技术,还是管理、协调等层面,都面临很多挑战,尤其是一些对政府工作流程和百姓生活方式的改变。其建设策略重点包括:

1.首先进行顶层设计。在国家政策法规和发展战略指导下,在充分梳理已有成果的基础上,分析城市发展各相关要素,采取“自上而下”和“自下而上”相结合的方法开展顶层设计,关注持续发展的框架、标准和智慧体现等。

2.加强统筹管理和服务。基于城市统一的基础支撑体系进行“智慧城市”建设,包括统筹的数据获取、存储、管理和整合服务,信息承载网络,信息安全保障以及基础性、通用性应用支撑和系统建设等,确保互联互通和协同共享,避免重复和浪费。

3.试点先行、绩效总结后再稳步推进。在城市管理、公众服务重点和热点领域进行试点示范,总结归纳建设和管理经验,探索建设、运行、管理和推广模式,不断完善体制机制和保障措施,通过示范的带动引领效应,稳步推进“智慧城市”各项工程延伸覆盖。

4.充分发挥社会力量。在确保信息安全和隐私保护的基础上,积极探索投资建设运营模式,鼓励社会投资运营新业态。

完善评价指标体系

“智慧城市”建设是一项长期过程,评价“智慧城市”的指标主要包括五个方面。

第一,决策和应急能力。这主要体现在面向领导的决策信息服务、综合和专项应急指挥等方面,“智慧城市”的一个重要价值是让领导获取的信息更加直观、全面、有效、实时,决策更加科学、指挥更加及时有效。

第二,城市运行综合能力。这主要包括智能交通、资源环境、公共安全、生产安全、市政市容、园林绿化、食品安全等方面,城市管理各相关部门能够及时获取城市运行状态信息,支持业务精细化、智能化管理,以及对公众提供便捷化、个性化的服务。

第三,经济活力与产业竞争力。这主要包括工业运行、绿色农业、商业服务、金融服务、科技创新、信息产业、节能减排、旅游、信用等方面,经济发展各主管部门以更加智慧的手段,加快促进产业结构升级,营造可持续的、健康的经济发展环境。

第四,市民素质与生活幸福指数。这主要包括教育、医疗卫生、社会保障、就业、住房、养老、社区安防等方面,面向针对关乎社会公众切身利益的问题,采取更加有效的手段,切实保障和改善民生。

第7篇:智慧运维一体化范文

关键词:智慧课堂;美术教学;自主学习

近年来,社会上对“智慧课堂”的关注度越来越高,随着新一轮基础教育课程改革的推进和课堂教学改革的不断深化,为了适应当前课堂教学呈现出的前所未有的艰巨性和复杂性,教师和学生都面临着提高智慧品质和智慧水平的全新挑战。因此,如何让智慧唤醒课堂,让智慧引领教师与学生的共同成长,成了当今教育教学改革的一项重大使命,也是课堂教学由此焕发出生机与活力的重要契机。

一、智慧课堂的概念及表现特征

智慧课堂并不是一个新的概念,它指的是将高科技引入现代教学中,通过充分发挥教师和学生的主观能动性,使每个人的智慧汇集于整个课堂。具体来说,智慧课堂具备以下几个表现特征:

其一,从学生角度来看,智慧课堂以学生自主、合作学习为主。

智慧课堂必须从学生角度来衡量,看学生在课堂上是否开展有效的、自主、合作的学习。作为课堂的主体,学生应该在智慧课堂上发挥重要的主体性作用。这就要求教师在课堂教学活动中,从学生的个性特征及需要出发,精心设计教学细节,最大限度地激活学生的智慧和潜能。

其二,从教师角度来看,智慧课堂要充分发挥教师的引导作用。

教师作为智慧课堂的重要引导者,主要承担着以下几个任务:一方面要鼓励学生敢于创新和提出问题,引导一个富有争辩性的活跃课堂,让师生之间充满智慧的火花,相互碰撞、交汇,从而实现学生个性的飞扬。另一方面要培养学生独立解决问题的理性思维,通过巧妙地创设情境,最大限度地激发学生的求知欲,为学生留下充足的思维时间和空间。

二、构建小学美术智慧课堂的具体策略

作为培养学生审美素质、陶冶学生情操的一门课程,小学美术课堂在寻求课堂教学改革时也应该以智慧课堂为目标,更加注重发挥学生的主体性,促进师生之间及学生之间的交流与思维的融合。那么,构建小学美术智慧课堂具体应该从哪些方面着手呢?

(一)以学生为中心设计教学,培养学生的艺术素养

1.激发学生的好奇心

艺术的生命在于创作,而创作是建立在强烈的兴趣和好奇心之上的。在小学美术课堂的教学过程中,教师可以通过引导启发学生更新材料、尝试使用新方法的方式,激发学生的兴趣和好奇心。比如,向学生介绍一些艺术大师运用新材料和特殊方法进行艺术创作的例子,引起学生的兴趣;然后启发学生发散思维,通过自己的双手和天马行空的想象力,在游戏中进行独特的创造。

2.培养学生的想象意识

美术教育本身和想象意识有着非常密切的关系。想象是学生学习、理解、掌握知识的必要条件,学生通过想象活动,可以积极地参与到艺术创作中,同时也能更好地感受艺术形象。培养学生的想象意识有多种方法,在这个过程中,教师应该发挥积极的引导作用,给学生足够的耐心和鼓励,开发学生的创作潜能。

(二)发挥教师的引导作用,创设艺术情境,活跃课堂气氛

为适应小学美术智慧课堂的教育理念,教师在参与教学的过程中应该以“教练员”“促进者”的身份进行美术教学。首先,在教学设计之初,教师应该使教学内容呈现多样化的特点,不但要用好教材,还要活用教材,将教材与具体的艺术形象结合起来,使艺术形象更加直观、可见。其次,要创设富有艺术情调的教学情境,不仅要在美术教室的布置装饰上做一些创新和改变,还要在教学过程中添加一些情境教学环节,使学生更好地感受到艺术环境对他们的熏陶。最后,要营造活跃的课堂气氛,鼓励学生自主学习,自己动手尝试艺术创作,让学生大胆发表自己对某位艺术家作品的想法和意见,同时鼓励大家对不同意见进行讨论、争辩。唯有如此,才能开拓学生的思维能力,发挥智慧课堂的真正效果。

(三)加强信息技术与美术课堂教学的融合

在小学美术教学中,教师还可以根据课程的具体需要,找准信息技术与美术教学课堂的“整合点”,充分发挥信息技术的优势。首先,教师可以利用信息技术丰富学生的审美感官,从而降低美术教学中学生审美的难度。例如,运用信息技术中的声、形方面的材料,强化教学中的视听效果,降低教学难度。同时还能通过艺术情境的创设,让学生在美的熏陶下激发自身的创造力。其次,教师还可以运用信息技术改变传统的教学模式,实现因材施教。一方面,教师可以借助互联网的资源优势来扩大教学素材,整合全国各地的优秀教学方法;另一方面则可以运用计算机对水平不同的学生展开因材施教。如帮助学生更好地理解三维空间,教会学生使用计算机绘画工具等。

参考文献:

第8篇:智慧运维一体化范文

近三年,住房城乡建设部和科技部公布了三批智慧城市试点,全国的智慧城市试点己接近300个。虽然我国引入智慧城市理念只有短短几年,但智慧城市建设的实践和探索已在全国各地蓬勃开展。智慧城市建设试点将对我国未来的城镇建设、发展和管理产生深远的影响。

然而,从试点城市的“顶层设计”来看,仍然有不少城市的建设方案存在内容以信息化为丰、项目停留在数字化或智能化阶段、“智慧化”色彩不浓等问题。

智慧城市建设的目的是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理、运行和成长,为城市居民创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续发展。信息化不等于智慧化,智慧城市也不仅仅是城市的数字化和智能化。为了实现智慧城市建设的目的,我国智慧城市建设应把握三个主要着力点。

一、利用现代信息技术为整合城市要素资源服务

利用现代信息技术加快城市中物、人、技术和资金等要素资源的信息化,提高其整合度,建立可快速互联互通的城市整体信息系统,实现城市运行的智慧化,是我国智慧城市建设应把握的着力点。

智慧城市建设的本质是,在城市运行中,要让信息代替物、人、技术和资金“多跑路”。因此,智慧城市建设应加强信息基础设施建设。充分利用地理信息技术、卫星定位技术、遥感技术和网络等现代信息技术,建设人口、法人、地理空间信息、建筑物、宏观经济、地下空间、地下管线、城市三维等公共基础数据库,并以此为基础,承载城市要素资源的各类信息形成一个系统化、开放式的城市公共信息服务平台,实现城市整体而不仅仅是单个部门的数据共享,促进信息数据的相互交换,为整合城市各类要素资源的综合利用提供服务,达到城市整体运行效益的最大化。

当前,我国智慧城市建设中“信息孤岛”现象还很突出。城市不同部门的信息系统由于标准、技术、体制机制等一系列问题,很难形成协同高效的整体,使得提高城市运营效率大打折扣。消除“信息孤岛”成了我国智慧城市建设的重要任务。比如“智慧衡阳”建设,依托中兴通讯云平台解决方案,打破“信息孤岛”己成效显著。该“云平台”解决方案,不仅实现了衡阳基础网络、云中心平台、指挥中心和平安城市、数字城管、智能交通、应急指挥四大典型核心应用系统的内容建设,还彻底解决了诸多系统之间的信息共享问题。

二、应用现代信息技术为完善城市功能布局服务

应用大数据的存储和“云计算”的分析,为完善城市功能布局服务,促进城市空间的智慧化,是我国智慧城市建设应重视的着力点。

正如人成为自然界最智慧的动物是因为拥有一个进化而来的有机组合的智慧躯体一样,智慧城市建设也应该不断完善城市功能和布局,使城市空间成为一个功能有机、布局合理的“智慧躯体”。现代信息技术的广泛应用能更加准确地分析、发现和揭示城市的功能需求和布局缺陷,更加集约地促进城市各功能的配套建设和布局调整。

相比少则几千万多则几个亿投资的单纯信息化建设项目来说,这种以城市内部功能结构的有机化为目标来实现城市自身良性生长和发展的方法,是智慧城市建设最应该提倡的最佳智慧技术。当前我国智慧城市试点中,对这一点还没有引起足够重视。

“多规融合”的城市建设信息系统可以促进城市空间智慧化。通过对大量规划数据的分析、对比、整合,依靠网络技术建立一个共同的规划服务平台,为完善城市功能布局提供一张总体性的蓝图和一套协调高效而科学合理的审批、评估、管理系统,将大大提高城市各类规划编制、实施和管理的协调性。此外现代信息技术与绿色城市、生态城市和海绵城市等新理念的深度融合,也将促进城市空间的智慧化。

三、运用现代信息技术为加强城市综合治理服务

运用大数据、云平台、物联网等互联网技术为加强城市管理和治理服务,实现城市治理智慧化,是我国智慧城市建设应加强的着力点。

智慧城市建设必须将现代信息技术运用于城市管理之中,使城市运行中出现的问题,能够及时发现、及时处理、及时解决,推进快速、敏捷、及时、高效的城市管理目标的实现。

首先要实现城市管制思维向服务思维模式的转变。把信息科技融入到居民的日常生产生活的环境中,利用现代信息技术对城市的公共服务设施加以整合,满足城市居民生产生活的多样化需求。比如南京智慧社区建设采用了中兴通讯开发的超级APP“社区通”方案,实现了“惠民,慧治,汇生活“的目标。

第9篇:智慧运维一体化范文

据中国城市轨道交通协会统计,截至2020年12月31日,中国内地累计有45个城市开通城轨交通运营线路7978.19km。2020年初,中国城市轨道交通协会了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,同年,上海申通地铁了《5G+智慧地铁白皮书》,北京地铁了《首都智慧地铁发展白皮书》。奉行“交通强国,城轨担当”的历史使命,遵循“推进城轨信息化,发展城轨智能化,建设城轨智慧化”的建设主线,落实“感知—学习—研判—决策—行动”为内涵的智慧城轨建设迫在眉睫。对此,构建统一的高精度时空基准,汇集地铁系统各元素综合时空信息与状态数据,搭建满足地铁运维所需的基础设施空间数字化地理信息平台,对于城轨智慧运维、城市地下空间基础设施数字化管理具有重要意义。

1项目介绍

本项目针对地铁运营管理过程中存在沿线地上建构筑物与地下管隧设施精确定位、土建设施及周边环境信息不全面、保护区可视化程度不高等问题和需求,以某城市地铁运营公司的基础设施空间数字化地理信息平台建设为例,收集在营线路的线站区间信息、土建设施信息,地质、水文,勘设平面图、剖面图,以及保护区内地上地下的建构筑物、管线、风险源等数据,对其进行梳理、整合、优化,形成结构化、标准化的地理信息数据,存储至地理信息数据仓,形成城市级全网络时空地理信息数据湖,构建智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台,为地铁的智慧运行、智慧维护、智慧管理、智慧客服奠定数据基础,为后续业务系统开放空间调用接口,为空间开发决策提供数据支持。

2平台设计

智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台研究与应用涉及诸多方面,既要考虑当下各业务应用场景,又要思考智慧地铁后续服务支持;既涉及到平台的安全性、可复用性、可冗余性、可维护性、可扩展性,又需思考顶层整体规划、分阶段分期建设。

2.1顶层设计

建立地铁沿线基础设施时空地理信息“一张图”,融合空间地理模型、线路数据、遥感影像、电子地图等,实现结构化数据与非结构化数据不同纬度的可量化、可视化。顶层设计整体构想是实现感知层、数据层、业务层产业链支持,为后续线路接入提供可扩容性,及相关智慧应用提供空间数字化接口服务(图1)。

2.2功能特点

智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台基本功能实现查询、定位、量测、检索,以及开放其他业务调用接口,其功能创新表现为:全:提供车站内详细的暴露空间和地铁非暴露空间、隧道路线、车站及沿线周边地图、附属设施等多尺度空间信息;准:支持地铁网络客流、列车、设备设施、环境的时空分布的空间地图、空间分析和时空展示的高精度时空融合场景,支持与北斗定位导航对接的快速定位、导航、路径规划、轨迹追踪等多功能;多:可视化形式多样,有基于地图的二维展示、基于三维的场景展示、专项数据的清单列表展示、宏观微观展示等;动:构建数据采集、更新与反馈机制,实现数据库的动态更新;省:支持客流预测客运管理、设备管理、应急指挥调度、平行推演等专项分析的空间数据共享使用,无需重复构建数据底层,节省成本。

3应用案例

地铁保护区是指地铁车辆在轨道交通线路上运行必须确保线路结构有一个安全的空间,该空间一般在结构周边50m范围内的空间。保护区管理是地铁安全运行和维护的重要内容。基础地理信息一张图可为地铁保护区管理提供有效的数据支撑,结合保护区施工审批、安全巡检、监测检测等业务,实现数据湖与应用系统之间的反馈与更新,对于地铁保护区安全管理、提质增效发挥重要作用。

3.1基础地理信息平台

提高数据治理能力,实现“安全用数、高效用数、用优质数”,才能更好的支持数据创新应用,实现数据价值,推动地铁保护区管理数字化转型。保护区数据治理主要是把结构化数据(含模型、CAD图、工程建设信息、地铁运营数据等)、非结构化数据(含报告、PDF文件、图纸、图片等)集成到智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台,并实现检索、定位、查询、量测等基本功能。结构化数据,以地铁运营线路数据为基础,结合沿线地理地信、周边环境、土建设施、地质平面图、地质剖面图、管线调查图、遥感影像等,对其进行相应的梳理,形成“采集—处理—表达—分析—服务”一体化的智慧决策系统(朱合华等,2018),建立规范化的数据标准,进行数据归仓入库,健全数据治理体系,构建地铁保护区基础地理信息“一张图”数据仓。同时,对非结构化数据进行分类分仓,赋予时空地理信息,利用索引技术建立非结构化数据检索,将不同环境中的结构数据和非结构化数据有机结合,构建知识、轨迹图谱,实现在线“一张图”快捷浏览及便捷查询(图2)。

3.2地铁保护区安全巡检业务

轨道运营线路工程地处城市繁华区,周边环境复杂、高楼林立,地下管网密集,安全风险因素较多;保护区内工程多、参建单位多、安全施工信息和数据多,综合管理压力大;传统保护区现场巡检只能通过文字和现场照片进行说明展示,不能满足“实时掌控、全局把握”的需求。地保巡检人员努力掌握和运用信息化技术,借助基础设施空间数字化地理信息平台技术实现对地铁保护区进行巡查、管理,增加覆盖范围及巡查频次,精确巡查点位并通过对以往数据进行比对,及时发现异常情况。通过智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台,将地铁运营过程中对地铁沿线在施工程及其周边环境信息掌握不全不精准及保护区管理信息化水平不高的问题予以解决,对沿线及周边环境空间地理信息数据进行综合治理,引进信息技术手段,提高安全巡检水平,进一步完善保护区管理制度,解决地上建构筑物与地下管隧设施精确定位、设施及周边环境信息不全面、巡检信息化等问题,为生产决策提供及时、准确的依据,促进轨道交通安全、高效运行,为保护区综合管理提供有力支持。

3.3地铁保护区施工审批

地铁保护区施工审批:一方面依靠空间数字化地理信息平台形成三维可视化的地保预警区域,加强保护区内的施工作业规范化,保护合法合规作业、提高对违规施工的联合执法力度;另一方面将保护区内的水电气热等管线、建构筑物、风险源可视化,借助日渐成熟的三维地质模型(宋越等,2019),方便施工的精确定位、风险规避,确保地铁正常运行,保障人民群众生命财产安全。在规范施工作业、强化联合执法方面,无论是施工方在未制定地铁保护方案同时也未征得地铁公司同意就开始施工作业;还是施工方的地保方案经过地铁公司审查或专家评审同意,手续齐全,但施工作业中仍未按地铁保护方案实施(高墅,2020);这都需要加大地保安全巡检频次,精确定位施工作业区域,及时触发施工审批预警条件,全面监控违规施工情况。依靠移动手持端APP、高点全景相机、无人机巡检、工程审批预警等,形成多部门联动、监管执法一体化的预警处置机制。

3.4地铁保护区自动化监测

智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台在地铁保护区土建设施自动化监测管理方面应用较为广泛。既可对土建设施进行日常维护性监测,又可对所在重点区域进行沉降、位移、地下水等监测,也可对重点区域地质进行监测,如大地沉降、区域水文等。就土建设施监测而言,可借助部署其上的传感器及感知设备,先将基准点与变形点的数据传回边缘Edge计算节点,进行结构化预处理;再将计算结果传回空间数字化地理信息平台数据仓,实现自动采集、预处理、回传、存储、变形趋势分析及变形报表可视化。通过实时在线的现场自动化监测,实现监测数据在智慧城轨基础设施空间数字化地理信息平台的模拟仿真;土建维保部门根据仿真结果,发出人工复审及修补指令,进行相应流程环节(图3)。