2022基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范 (第1部分:数字城镇底座).docx
- 文档编号:30786713
- 上传时间:2023-09-22
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:51.83KB
2022基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范 (第1部分:数字城镇底座).docx
《2022基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范 (第1部分:数字城镇底座).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范 (第1部分:数字城镇底座).docx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范
(第1部分:
数字城镇底座)
目录
前 言 1
引 言 2
第一章范围 3
第二章参考技术规范和技术标准 4
第三章术语 6
第四章数据中台建设 9
4.1时空基准 9
4.2数据生产与组织 9
4.3数字孪生数据库建设 10
第五章数据平台建设 13
5.1物联网实时感知平台(IOT平台) 13
5.2综合应用支撑平台 14
5.3数据共享交换平台 16
5.4智慧镇域指挥调度系统建设 17
第六章系统安全保障建设 19
6.1一般规定 19
6.2前端安全 19
6.3平台安全 19
第七章支撑系统建设 20
7.1一般规定 20
7.2接口建设方案 20
7.3安全系统方案 20
7.4存储系统和备份系统建设方案 28
第八章数据与数据接口标准 29
8.1一般规定 29
8.2接口标准规范 29
第九章结束语 31
引 言
为维护镇域安全和团结稳定、打击各类违法犯罪行为,加强重点“公共镇域、行业、领域”等场所安全管理,发挥人民群众利用视频监控与物联感知设备在社会治安综合治理和平安建设中的作用,围绕“人、地、物、事、组织”等基本治安要素和“安、居、乐、业”等基本活动轨迹,从公共安全和城镇管理两方面,合理利用人工智能、GIS、大数据、物联网、云计算等新技术,在数字孪生的新型智慧城镇建设的业务及相关规范的基础上制定《基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范(第1部分:
数字城镇底座)》。
31
第一章范围
本规范规定了数字孪生的新型智慧城镇建设应用技术、应用范围、业务需求、中台建设规范、数据平台建设规范、数据系统标准等方面内容。
本规范适用于但不限于由城镇建设向城镇管理、智慧运行及城镇服务转变产生的新型智慧城市建设要求,运用大数据、物联网、云计算、人工智能、视频云等新一代信息技术,对城市运行进行全局监测和分析,以打好基础、汇聚数据、强化能力、加强开放为指导,构建智能、宜居、生态、可持续发展的智慧城市典范。
第二章参考技术规范和技术标准
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T28181-2016 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB50396-2007 出入口控制系统工程设计规范
GA/T394-2002 出入口控制系统技术要求
GB35114-2017 公共安全视频监控联网信息安全技术要求GA/T1023-2013 视频中人像检验技术规范
GA/T1024-2013 视频画面中目标尺寸测量方法GA/T1093-2013 出入口控制人脸识别系统技术要求
GA/T1325-2017 安防人脸识别应用视频人脸图像采集规范
GA/T1344-2016 安防人脸识别应用视频人脸图像提取技术要求
GB/T31488-2015 安全防范视频监控人脸识别系统技术要求
GA/T922.2-2011 安防人脸识别应用系统第2部分:
人脸图像数据GB/T17963-2000 信息技术开放系统互连网络层安全协议GB50348-2004 安全防范工程技术规范
GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求GB8566-88 计算机软件开发规范
GA/T75-94 安全防范工程程序与要求
GA/T670-2006 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA308/2001 安全防范系统验收规则
GB50395-2007 视频安防监控系统工程设计规范GB20815-2006 视频安防监控数字录像设备GA/T75-94 安全防范工程程序与要求
SJ/T11608-2016
人脸识别设备通用规范
DB31/T294-2018
住宅小镇域智能安全技术防范系统要求
GB/T36333-2018
智慧城市顶层设计指南
GB/T34680.4-2018
智慧城市评价模型及基础评价指标体系第4部分:
建设管理
CJJ103-2004
城市地理空间框架数据标准
GB/T17798-2007
地理空间数据交换格式
CJJ100-2004
城市基础地理信息系统技术规范
GTB856
软件工程国家标准
GB/T8567-2006
计算机软件产品开发文件编制指南
GB/T9385-2008
计算机软件需求说明编制指南
GB/T9386-2008
计算机软件测试文件编制指南
GB/T14394-2008
计算机软件可靠性和可维护性管理
GB8566-2007
软件开发规范
GB/T13923-2006
基础地理信息要素分类与代码
GB21139-2007
基础地理信息标准数据基本规定
DB3/T552-2005
1:
500、1:
1000、1:
2000基础数字地形图测绘规范
CH/Z9001-2011
国家地理信息公共服务平台公共地理框架数据电子地图数据规范
HT9015-2012
三维地理信息模型数据产品规范
GB/T7408-2005
数据元和交換格式信息交换日期和时间表示法
GB/T16831-2013
基于坐标的地理点位置标准表示法
GB/T30320-2013
地理空间数据库访问接口
第三章术语
下列术语适用于本规范。
数字孪生(DigitalTwins)
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
智慧城市(SmartCity)
智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念,将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。
物联网(InternetofThings)
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
物联感知(TheInternetofThings)
通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何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。
数据中台(DataCenter)
数据中台是对既有/新建信息化系统业务与数据的沉淀,是实现数据赋能新业务、新应用的中间、支撑性平台。
元数据(Metadata)
元数据,又称中介数据、中继数据,为描述数据的数据,主要是描述数据属性的信
息,用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。
数据库(Database)
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。
大数据(BigData)
大数据指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。
云计算(CloudComputing)
云计算是分布式计算的一种,指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,然后,通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
人工智能(ArtificialIntelligence)
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
视频云(VideoCloud)
视频云是基于云计算技术的理念,采用视频作为“云端”向“终端”呈现处理结果的一种云计算方案。
应用在云端服务器上运行,将运行的显示输出、声音输出编码后经过网络实时传输给终端,终端进行实时解码后显示输出。
终端同时可以进行操作,经过网络将操作控制信息实时传送给云端应用运行平台进行应用控制,终端“精简”为仅提供网络能力、视频解码能力和人机交互能力。
云环境(CloudEnvironment)
云环境是指能够从动态虚拟化的资源池中向用户或者各种应用系统按需提供计算能力、存储能力或者虚拟机服务等的互联网或者大数据环境。
仿真模拟(AnalogueSimulation)
仿真模拟即是外形仿真、操作仿真、视觉感受仿真,使用真实的汽车模型或其他等比例的飞机、飞船等模型作为参与者的操控平台,利用VR技术(虚拟现实技术),通过实际操作,使参与者有身临其境的切身体会的一项技术,主要用于模拟驾驶、训练、演示、教学、培训;军事模拟、指挥、虚拟战场;建筑视景与城市规划等。
地理信息系统GIS(GeographicInformationSystem)
地理信息系统是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
第四章数据中台建设
4.1时空基准
4.1.1时间基准
日期采用公元纪年、阳历,时间采用北京时间。
4.1.2坐标系
数据中台系统所集成的数据一律采用CGCS2000国家大地坐标系。
地图投影方法采用高斯-克吕格投影,3°分带,必要时可按1.5°分带。
4.1.3高程基准
采用1985国家高程基准。
4.2数据生产与组织
4.2.1外部数据采集
实现对外部数据的采集录入,并将数据进行相关处理后存入到数字孪生数据库中。
外部数据获取可通过以下方式:
4.2.1.1定期离线拷贝汇聚
对于历史及现状基础地理信息数据、公共专题等类型的数据,采用定期硬拷贝的方式进行数据汇聚。
4.2.1.2有线或无线网络接入
对于行业专题可共享的实时数据,可通过有线或无线网络进行传输汇聚。
4.2.1.3智能感知数据推送与调取
智能感知源数据通常部署在具体专业部门,解译并形成的摘要以推送或调取两种模式分布式实时追加,确有必要时才调用源数据,避免信息肥胖。
4.2.1.4互联网数据抓取数据
采用互联网爬虫技术抓取互联网上公开的POI兴趣点、舆情等数据,用于在城镇“一张图”、营商环境等场景中进行城镇热点数据的推送展示。
4.2.2存量数据标准化处理
包含对大数据实景三维模型数据整合,同时对区域内可采集、整合的时空地理数据进行数据标准化处理,各部门的可共享数据的标准化处理,包含数据质量检查、坐标系转换、时空化处理等。
4.2.3数据引擎
数据引擎是孪生数据的其他系统应用者及数字孪生平台自身建设,对孪生数据进行数据集成、数据治理、数据分析、数据可视化、数据存储,支撑数据灵活应用,给孪生城镇底座数据的赋能。
4.2.4资源汇聚
资源汇聚主要用于对城镇中的各部门数据、社会数据、互联网数据、物联网数据进行统一汇聚、集中存储。
资源汇聚平台基于多维时空数据模型构建城市运行数据的统一存储管理框架,让多源海量城镇运行数据在统一时空基底上进行汇聚融合,为大数据开发和应用提供基础支撑。
资源汇聚平台主要提供数据源接入、数据智能采集、ETL设计管理及调度、任务开发及调度、系统参数配置管理、日志管理等功能。
资源汇聚是将平台建设、平台支撑应用所需数据进行通过分类整合,按统一数据标准规定,进行数据库设计及规范化入库,便于用户分类使用数据,并统一整合,防止数据重复入库,提升数据的利用率。
4.3 数字孪生数据库建设4.3.1.孪生基础数据库
4.3.1.1数字孪生实体库
实体库定位为全空间一体化的孪生城镇基础时空数据,包括历史与现状的基础地理信息数据具体包括但不限于矢量数据、影像数据、高程模型数据、地理实体数据、地名
地址数据、三维模型数据、民生兴趣点、新型测绘产品数据及其元数据等。
支持城镇的数字孪生实体数据修改、更新、删除、导入、导出。
4.3.1.2数字孪生指标库
从社会经济、城建规划、城管安全、社会治理、农林业、党建宣传、城镇专题、综合建设等各个角度,在体系化、专业化和常态化这几方面对城市指标体系进行梳理。
针对数字孪生智慧应用中涉及到的城镇健康发展体检专题、孪生城镇城建规划场景专题、数字孪生园区试点专题等的指标进行入库管理,数据主要来源于数据共享交换平台和数据中台、物联网实时感知平台。
基于整合的基础地理、三维、行业专题、实时动态和互联网等实体数据,按照不同的应用场景,提取数据体征,并进行可视化分析应用。
4.3.1.3数字孪生知识库
数据孪生知识库是通过机器学习和模型训练而得到的各类成果数据,可以是从相关的业务中获取,也可以基于已有数据使用情况根据实际场景进行换算,最终应用于“地理预测”和“地理控制”领域,一方面可预测城镇未来,另一方面可对城镇发展进行更科学的干预和控制。
由实体库构建数字孪生城镇,指标库进行城市指征表达,模型库进行城镇现象诊断,数字孪生知识库的构建就是服务城镇预测与决策。
通过选择待分析的指标和实体数据,构建知识模型将现状与历史数据进行分析,构建数字孪生知识库。
数字孪生知识库的分析结果可作为模型库构建的依据,模型组装的实体与指标即可通过知识模型来判断。
通过关联分析、聚类分析、连接分析、神经网络、决策树、判别分析、逻辑分析等分析模型,将历史与现状数据进行导入,进行机器学习训练,以知识服务API的形式对外提供。
在人口数据挖掘与分析知识模型中,综合利用户籍人口、流动人口以及卫健委人口数据,分析人口分布的地域特征,挖掘与GDP、环境等的关联关系,在此基础上,建立人口数据挖掘和分析模型,对人口未来的走势,以及与之关联的社会经济指标进行预测,辅助决策单位进行规划。
数据支撑上层应用的选址模型库、人口预测、数据挖掘分析、业务知识链等。
4.3.2公共基础数据库
数据主要来源于数据共享交换平台和数据中台、物联网实时感知平台台等,对接数据共享交换平台和数据中台数据,包括但不限于法人、人口、经济、自然资源、民生兴趣点、地理国情和社会信用等普查与监测数据及其元数据等。
支持公共专题数据修改、更新、删除、导入、导出。
4.3.3业务专题数据库
对接物联网实时感知数据包括但不限于智能感知数据,采用空、天、地一体化方式对感知设备的基础地理信息数据及其元数据管理。
同时支持智能感知数据存储,包括城镇的各种公共设施及各类专业传感器感知的具有时间标识的即时数据,包括摄像头数据、实时位置数据、传感器数据、人脸识别、车辆识别、门禁设备、环境监测和可穿戴设备数据。
支持修改、更新、删除、导入、导出。
4.3.4运营管理数据库
为城镇社会经济、城建规划、城管安全、社会治理、农林业、党建宣传、城镇专题、综合建设提供数字孪生城镇相关需求的数据服务,对用户、权限、角色、组织机构数据及其元数据管理。
4.3.5数据管理系统
支持城镇建设的孪生基础数据、公共基础数据、业务专题数据、运营管理数据及数字孪生模型的存储及管理能力。
第五章数据平台建设
5.1物联网实时感知平台(IOT平台)
5.1.1平台具备设备接入能力,支持OPC、MQTT、HTTP、JT808、SL651、SZY206、Modbus、BacNet、CoAP、LWM2M协议,实现各类感知设备的统一接入。
平台具备新建智能抓拍机通过集成抓拍SDK,在互联网上实现与物联网实时感知平台(IOT平台)平台之间视频、图片和控制命令的双向传输功能。
平台具备提供视频接入网关,支持对社会资源面ONVIF、GB/T28181及海康大华等主流私有协议视频监控设备(IPC、NVR等)整合接入,将局域网视频设备协议转换,实现设备主动注册、视频图片数据主动推送至互联网上的云端平台等功能。
5.1.2平台具备设备管理能力,设备管理需满足对终端设备进行认证鉴权、设备建模、远程监控、设置调整、命令控制、生命周期管理等功能。
5.1.3平台具备全局管理服务,支持高可用设计,为设备注册、状态、信令提供管理服务,为每一台接入的设备分配唯一的CID,设备登录时进行鉴权认证,具备接入、传输、存储、应用各模块之间的调度和消息功能。
5.1.4平台中的数据连接和传输平台具备面向多场景提供SDK接入、视频网关接入、云接入等多种接入产品和服务,可极强的兼容性连通各类数据源,将数据传输至云端。
实现数据传输安全与加密、数据传输防抖动以及低延迟的秒级开流的功能。
5.1.5平台具备云存储服务功能,对前端摄像机采集的人脸、人体、车辆等结构化、半结构化及数据增长较大的业务数据进行存储,通过分布式存储系统自带的元数据查询功能实现原始数据快速检索,检索信息以中间表的方式保存到关系数据库,提供给业务系统使用。
5.1.6平台实现云智能分析服务,将海量、高并发的非结构化视频、图像数据转换为结构化、半结构化数据。
并对海量非特定目标进行实时比对、聚类与分析,高性价比地支撑百亿以上超大规模图片特征值的检索、统计与轨迹分析应用。
5.1.7平台具备提供大数据对象图谱服务,通过智能聚类技术,将分析出的结构化数据进行聚类,如时空关系,外貌穿着,行为习惯对人员进行归类管理;通过标签技术,
对人员进行打标签,如外卖员标签,保安标签,孤寡老人标签等;两种技术实现数据间的无缝关联,真正激发数据价值,形成人、场所、设备的全维度档案。
5.1.8平台具备视频数据、图片及结构化数据共享服务功能。
平台的视频数据共享功能通过GB/T28181-2016标准推送到视频专网,另外还可以提供开放的API接口,供第三方平台调用相关数据。
平台的图片及结构化数据共享功能通过GA/T1399/1400标准推送到视频专网,另外还可以提供开放的API接口,供第三方平台调用相关数据。
5.1.9平台具备运维保障服务,提供设备状态监测、服务器状态监控、服务器调度
(负荷情况)监控、流媒体传输监控、存储监控、服务资源管理、数据资源管理、日志管理、目录管理、权限管理、平台配置等平台运维管理功能,并在系统出现异常状态或信息时能够自动告警提示。
5.1.10物联感知平台对下具备泛终端快速接入能力,对上可以提供RestfulAPI接口开放数据给各局办,数据需求方可以基于一个接口获取到多个部门的设备监测数据,各个单位可以通过物联感知平台提供的通用接口快速开发和上线业务应用避免重复对接。
5.1.11平台具备运营管理能力,对整个服务平台的数据共享流程进行全方位管理,为运维人员对数据的上传、审核、发布、订阅、审批和开发等流程的管理提供支持。
5.1.12平台具备数据同步更新能力,面向更新数据的管理用户,主要是实现各类专题数据的共享,丰富平台的数据资源,所有汇聚到平台的数据将进行标准化处理,统一入到数字孪生数据平台中,以服务方式在数字孪生服务平台对外提供服务。
5.2综合应用支撑平台
5.2.1平台支持实时视频监控功能,实现视频实时浏览,多分屏(单屏幕、4分屏、9分屏、16分屏)、全屏浏览,一键关闭视频浏览;支持分屏模式与地图模式一键切换等功能。
5.2.2平台实现实现历史视频还原功能,在视频播放画面直接进行历史录像查看,录像多路回放,按照设定时间查看录像,支持2、4、8倍快速播放,1/2、1/4、1/8倍慢速播放、暂停、下载等功能。
5.2.3平台系统实现直接对组织机构中的设备列表下的所有摄像头进行一键轮巡,支持设置轮巡时间间隔、窗口分屏模式(单分屏、4分屏、9分屏、16分屏),并可以一键关闭轮巡等功能。
5.2.4平台实现基于电子地图,通过点位标注、聚合显示等方式,直观可视的掌握辖镇所有视频图像资源。
查看实时视频、历史录像,定位违法事件位置,还原事件发生脉络路线等功能。
5.2.5平台实现精准识别已登记的重点关注人员功能,重点人员进入后立即进行预警,并可将预警信息推送至指挥中心以及线下巡逻人员手机APP中,提醒加强人员监控等功能。
5.2.6平台通过覆盖人像抓拍机或者全目标抓拍机,系统一旦发现人员进出敏感镇域域立即报警。
实现即发即报、设置白名单等功能。
5.2.7平台通过全目标抓拍机,一旦发现人员进出此镇域域未戴口罩立即报警功能。
并可将预警信息推送至指挥中心以及线下巡逻人员手机APP中。
5.2.8平台基于以图搜图的图片检索,搜索出一定时间段及监控范围内的目标人员或目标机动车图片,实现电子地图出时空轨迹,分析人/车“从哪里来、到哪里去、沿途经过哪里”等功能。
5.2.9实现平台的智能分析能力可对视频图像所有人、车、非机动车等信息进行全部的检出识别,识别检索功能应包括人脸识别检索、人体识别检索、机动车识别检索、非机动车识别检索。
5.2.10平台实现通过各类标签及关系数据进行全时全量融合、汇率统计,建立动态和静态的人员档案、场所档案、设备档案等各类档案功能。
5.2.11平台实现提供人员标签标注功能,管理者可通过图片查看结合历史情况的判断,对此人打上合适的标签。
标签包括普通人员标签、特殊人员标签与重点帮扶人员标签。
5.2.12平台通过镇域周边的前端设备实时监控和抓拍,对周边违法情况进行实时动态监测功能,对相关违法人员可进行人员布控告警。
5.2.13平台实现监控视频进行智能分析功能,实现针对辖区内违规行为进行报警,到达全网全天监控、实时报警的实战效果。
5.2.14平台实现窨井智能监测,通过5G、NB-IOT传输,针对井盖的震动、倾侧、破损、温度等状态进行实时监测,以及针对井内水位变化、有害气体浓度等指标进行实时监测,全面反应窨井的工作状态硬件传感器和软件监控平台配合,可实时发现隐患并利用自动工单系统,帮助管理部门及时处理,同时提供WEB端与移动端服务。
5.2.15平台实现消火栓智能监测,通过5G、NB-IOT传输,针对消防栓水压,开水,流量等指标进行实时监测,实现现场消火栓的实时监测,告警处理,统计分析等,通过可靠的数据传输网络将前端采集到的各类数据接入到各个应用系统,为消防部门应急决策指挥以及行业应用等方面提供科学有效数据支撑。
5.3.16平台实现灯杆智能监测管理,通过挂载设备,实现照明、视频采集、移动通信、交通管理、城市公共服务和信息发布等多项功能,利用小微站、边缘计算网关、LED显示屏、充电桩、摄像头等多种设备,与物联网实时感知平台交互,实现信息采集、传输、存储和分析的的综合系统,同时提供WEB和移动端应用接口服务。
5.3数据共享交换平台
5.3.1平台应实现对资源进行获取,可按城镇管理分类展示各类数据,用户可以完成对期望资源的检索,支持用户对城镇各类数据目录、接口目录列表和开发组件列表的浏览和订阅,以及数据订阅数量的查看等。
建立应用门户首页作为集成门户平台的工作界面。
支持门户风格配置管理功能,支持为门户导航中的每个模块自定义功能描述。
5.3.2平台应实现数据服务,为用户提供出的城镇信息数据的整体数据列表,用户直观的浏览到需
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022基于数字孪生的新型智慧城镇建设技术规范 第1部分:数字城镇底座 2022 基于 数字 孪生 新型 智慧 城镇 建设 技术规范 部分 底座