一种智慧城市数字化管理系统及管理方法与流程

本发明涉及智慧城市管理，具体为一种智慧城市数字化管理系统及管理方法。

背景技术：

1、智慧城市是一个综合应用信息和通信技术(i ct)来增强城市服务的效率和质量、改善市民生活质量、提高可持续发展能力的城市发展模式，它通过整合各种智能系统和数据资源，实现城市管理和服务的优化，以及城市资源的高效利用，智慧城市的目标是通过技术手段解决城市发展中的各种问题，如交通拥堵、环境污染、资源短缺等，同时提高城市服务的效率和质量，创造一个更加宜居、智能和可持续的城市环境。

2、中国专利cn116992322b公开了一种智慧城市数据中心管理系统，所述系统包括：采集各监控数据序列；根据各监控数据序列的概率分布曲线得到温度数据序列的同步信息量；根据各监控数据序列各组中相邻数据点之间的变化程度得到温度数据序列的独立性系数；采用均值漂移聚类算法每次迭代的迭代集合信息、温度数据序列的同步信息量和独立性系数得到温度数据序列迭代搜索半径；对于温度数据序列迭代搜索半径采用均值漂移聚类算法得到温度异常数据集合，完成智慧城市数据中心的监控管理，从整体、局部角度分析各监控数据之间的变化与联系，能够更加精准检测数据中心机房环境异常的变化情况，提高对智慧城市数据中心监控管理的效率，现有技术中的智慧城市没有实现对城市基础设施的监控、维护和管理，降低了基础设施的运行效率和安全性，同时存在着一定的交通流量和拥堵、公共安全、城市治理和服务质量以及能源使用和效率等问题，因此本技术提出一种智慧城市数字化管理系统及管理方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种智慧城市数字化管理系统及管理方法，具备有效的实现对智慧城市的全面管理等优点，解决了没有实现对城市基础设施的监控、维护和管理，降低了基础设施的运行效率和安全性的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智慧城市数字化管理系统，包括城市基础设施管理模块、交通管理模块、环境检测模块、公共安全模块、城市治理模块、能源管理模块、数据分析和决策支持模块、智慧服务模块，所述模块之间集成和协同工作；

3、其中，城市基础设施管理模块：对城市的基础设施进行监控、维护和管理；

4、交通管理模块：管理交通流量，减少拥堵和交通事故；

5、环境检测模块：监测城市的环境状况；

6、公共安全模块：便于城市管理者及时发现并应对安全事件，保障居民生命和财产安全；

7、城市治理模块：提供便捷的政府服务和城市信息查询功能；

8、能源管理模块：监控和管理城市的能源使用情况；

9、数据分析和决策支持模块：用于对各种数据进行收集、分析和可视化；

10、智慧服务模块：提供各种基于互联网和智能技术的便民服务。

11、进一步，所述交通管理模块包括交通流量监控单元、交通信号灯控制单元、交通拥堵管理单元和停车管理单元，所述交通流量监控单元使用传感器、摄像头监测道路上的车辆流量和行驶速度，所述交通信号灯控制单元根据交通流量实时调整信号灯的绿灯时长，所述交通拥堵管理单元通过分析交通流量数据和路况信息，系统可以实时识别和监测交通拥堵的位置和程度，所述停车管理单元可以提供停车场实时信息，包括停车位的利用率和可用数量。

12、进一步，所述环境检测模块包括空气质量监测单元、水质监测单元、噪音监测单元、环境辐射监测单元和气象监测单元；

13、所述空气质量监测单元通过部署空气质量传感器网络来监测城市不同地区的空气质量，包括监测颗粒物、臭氧、二氧化硫、一氧化碳等污染物的浓度；

14、所述水质监测单元配备有水质传感器，可以监测水体的ph值、溶解氧、浊度、化学物质浓度，用于监测城市水体的水质情况，包括河流、湖泊和供水管道中的水质；

15、所述噪音监测单元通过部署噪音传感器来监测城市中的环境噪音水平，实时测量不同地区的噪音水平，并将数据发送到中心服务器进行分析；

16、所述环境辐射监测单元通过部署辐射传感器监测不同区域的辐射水平，包括电磁辐射、紫外线辐射；

17、所述气象监测单元包括气象站和气象传感器，用于监测城市的气象条件，包括温度、湿度、风速和降雨量。

18、进一步，所述公共安全模块提供城市的公共安全监控和管理功能，包括视频监控、安防警报和应急响应，所述城市治理模块包括城市管理的各个方面，如城市规划、土地利用管理、行政审批和市民服务。

19、进一步，所述能源管理模块包括电力监测单元、燃气监测单元、水资源监测单元、能源使用数据分析单元、可再生能源管理单元和能源效率改进单元，各单元相互协作，构成了一个完整的能源管理系统；

20、其中，电力监测单元：部署电力监测设备，实时监测城市的电力使用情况；

21、燃气监测单元：用于监测城市的燃气使用情况，包括天然气、液化石油气，实时监测燃气流量、压力、温度等参数，并及时发现燃气泄漏或异常情况；

22、水资源监测单元：用于监测城市的水资源利用情况，包括水的供应、用水量、水质等指标；

23、能源使用数据分析单元：收集、处理和分析各种能源使用数据；

24、可再生能源管理单元：监测可再生能源的发电量、发电效率指标；

25、能源效率改进单元：改善城市能源的使用效率，通过采用节能技术、优化能源系统设计等措施来降低能源消耗和碳排放。

26、进一步，所述数据分析和决策支持模块包括多个单元共同构成了一个完整的数据分析和决策支持系统，具体如下：

27、数据采集和整合单元：收集来自各个智慧城市系统和设备的数据，并将其整合到一个统一的数据平台中；

28、数据存储和管理单元：负责存储和管理大量的城市数据，包括结构化数据和非结构化数据；

29、数据分析和挖掘单元：利用数据分析和挖掘技术来发现数据中的模式、趋势和关联性；

30、预测和优化单元：利用数据分析和建模技术来预测未来的城市发展趋势和事件；

31、可视化和报告单元：将数据分析的结果以可视化的形式呈现给城市管理者和相关利益相关者；

32、决策支持和智能推荐单元：利用人工智能和决策支持技术，为城市管理者提供智能化的决策支持。

33、进一步，所述智慧服务模块包括但不限于智能停车单元、智能环保单元、智能灯光管理单元、智能垃圾分类与回收单元、智能社区管理单元；

34、其中，智能停车单元：城市居民可以通过手机应用或者车载设备找到附近的停车位，并进行预约或者在线支付停车费用；

35、智能环保单元：结合物联网技术和大数据分析，智能环保技术可以实时监测空气质量、水质情况、垃圾处理环境指标，并及时报警和调整环境治理措施；

36、智能灯光管理单元：实现智能路灯的远程控制和节能调节，根据人流密集度和时间自动调整照明亮度，提高能源利用效率；

37、智能垃圾分类与回收单元：利用人工智能和图像识别技术，智能垃圾分类系统可以帮助居民准确分类垃圾，并提供相应的回收指引和奖励措施；

38、智能社区管理单元：结合互联网和智能设备，智能社区管理系统可以实现对社区内设施、安全、公共服务等方面的智能监控和管理。

39、本技术又提出一种智慧城市数字化管理方法，包括所述的一种智慧城市数字化管理系统，包括以下步骤：

40、s1实施定期巡检和维护计划，利用物联网技术实时监测基础设施的运行状况，建立维修保养数据库，记录设施的维护历史和预测性维护需求；

41、s2配置智能交通信号灯系统，通过数据分析和实时监控优化交通流量，减少拥堵和事故发生率；

42、s3部署环境监测传感器网络实时监测，并将数据反馈给相关部门和市民，结合大数据分析技术，建立环境预警系统；

43、s4建立智能监控系统，利用视频分析和人工智能识别技术实现对公共区域的实时监控，及时发现异常情况并报警，配置应急响应系统，提供紧急事件的处理流程和资源调配，确保公共安全和秩序；

44、s5利用数据分析和决策支持技术，建立城市治理大数据平台，集成各类数据源，为政府决策提供科学依据，推动政府部门间信息共享和协作，建立跨部门的智慧城市治理机制，提高决策效率和协同治理能力；

45、s6实施能源监测与节约措施，利用智能电表和能源管理系统实时监测能源消耗情况，并采取节能措施优化能源利用，推广可再生能源应用，鼓励城市居民和企业采用太阳能、风能等清洁能源，减少对传统能源的依赖；

46、s7建设城市数据中心，集成和管理城市各类数据资源，培训政府和企业相关人员，提高数据分析和利用能力，为决策者提供可视化的数据分析报告和预测模型；

47、s8开发智能手机应用和在线服务平台，引入人工智能技术，优化智慧服务系统的用户体验。

48、进一步，所述步骤s1的城市基础设施管理方法具体为：

49、1)定期巡检和维护计划的制定；

50、2)物联网技术的应用；

51、3)实时监测基础设施的运行状况；

52、4)维修保养数据库的建立；

53、5)维护历史记录和预测性维护需求的记录。

54、进一步，所述s8中智慧服务具体为：

55、1)智能手机应用和在线服务平台的开发；

56、2)引入人工智能技术；

57、3)优化用户服务流程；

58、4)实现智能客服和问题解决；

59、5)持续优化和改进。

60、与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：

61、该智慧城市数字化管理系统及管理方法，通过集成城市基础设施管理、交通管理、环境检测、公共安全、城市治理、能源管理、数据分析和决策支持以及智慧服务等多个模块，实现了城市管理的全面覆盖和高效协同，利用物联网技术、传感器网络和智能监控系统，实现对城市各个方面的实时监控，及时发现并响应各种问题，提高城市管理的时效性和准确性，通过数据分析和决策支持模块，收集和分析大量城市运行数据，为城市管理者提供科学的决策依据，提高决策的效率和质量，智慧服务模块提供了一系列基于互联网和智能技术的便民服务，如智能停车、智能环保、智能灯光管理等，提高了市民的生活质量和便利性，能源管理模块和智能环保单元关注城市的能源使用和环境保护，推动节能减排和可再生能源的应用，促进城市的可持续发展，通过公共安全模块的监控和应急响应系统，有效预防和处理安全事件，保障居民的生命和财产安全，智慧城市数字化管理系统鼓励市民参与城市管理和服务的改进，通过提供智能手机应用和在线服务平台，增强政府与市民的互动和沟通，利用预测和优化单元，系统可以预测未来的城市发展趋势和事件，提前采取优化措施，提高城市管理的前瞻性和主动性，城市治理模块推动政府部门间信息共享和协作，建立跨部门的智慧城市治理机制，提高整体治理能力，系统的设计允许持续的优化和改进，通过不断的技术升级和功能扩展，以适应城市发展的不断变化和市民需求的多样化。