Презентация Современное общество и smart-технологии. Умный город «Интеллектуальная сеть» – основанная на «умных технологиях», автоматически балансирующая, самоконтролирующаяся энергетическая сеть, способная

В нашем времени человек
отрицательно действует
на Природу, а именнно:
Мировой океан.
Деградация почвенного
покрова.
Отступление лесов.

Колпино, Наше время.
Основные признаки эстетического
«загрязнения» в Колпино:
Однообразная архитектура
(монотомная).
Невыразительность здания
с резким озеленением
балконов и лоджий.
Возведение немасштабных
ландшафтных зданий.

Цель: Улучшение эстетического вида г. Колпино
через экологические аспекты
Задачи:
1. Развивать альтернативные виды
энергетики.
2. Внедрение и применение гидропоники
(аэропоники) в оформлении балконов
3. Перестройка домов в «нулевой дом» или
благоустройство существующих строений.
4. Формировать систему обучения населения и
переподготовки специалистов по
использованию современных технологий.

Свойства «нулевого дома» или
встраиваемые технологии:
1.
2.
3.
4.
Накрышная установка водосбора талой воды.
Двойное остекление.
Встроенные ветровые турбины.
Система контроля углекислого газа в
помещении, очистки воздуха.
5. Внутрипольная система обогрева
6. Автономная электростанция
7. Система биоэлектричесва из продуктов
жизнедеятельности человека

Биогаз -> Электричество.
Биогаз используют в
качестве топлива для
производства:
электроэнергии, тепла
или пара, или в качестве
автомобильноготоплива.
Биогаз - газ, получаемый
водородным или
метановым брожением
Факторы, влияющие на процесс брожения
Температура
Влажность среды
Уровень рН
Соотношение C: N: P
Площадь поверхности частиц сырья
Частота подачи субстрата
Замедляющие вещества
Стимулирующие добавки

Гидропоника
Гидропоо́ ника - это способ выращивания
растений на искусственных средах без почвы.
Аэропоо́ ника - процесс выращиваниярастений в
воздушной среде без использования почвы, при
котором питательные вещества к корням
растений доставляются в виде аэрозоля.

Что такое «нулевой дом»?
Дом с нулевым потреблением энергии.
Такими считают:
1. «Жемчужная река» (Китай).
2. Бахрейнский Всемирный торговый центр
(Манама, Бахрейн).
3. Башня Хёрст (Нью-Йорк, США).
4. Нью-Йорская Башня Банка Америки (Нью-Йорк,
США).
5. Мэри-Экс (Лондон, Великобритания).
и Другие..

Перестройка домов в «нулевой дом» или
благоустройство
Можно покрасить дома в яркие
краски. Каждый дом будет
уникальным и интересным.
В идеальном случае можно
снести и построить «нулевые
дома».

Городской комплекс
«Cristal Green»
Этот парковый ансамбль оснащен
большим прудом по форме
напоминающий лебедя – символ города
Колпино. Включающий в себя:
1. «Col – Pul» - жилое помещение
2. «Celder Cub» - школа (2 шт.)
3. «Little Diamonds» - биолаборатория
(2 шт.)
4. «Two Sister» (2 шт.)
5. Центр обработки данных (ЦОД)

«Col-Pul»
-здание включающее в
себя:
жилые квартиры
магазины
офисы
Отель
подземная парковка.
Функционал: С помощью
этого здания мы сможем
временно переселить
население пока проходит
перестройка сооружений.

Новый тип архитектуры

«Celder Cub» и
«New School»
Новый тип архитектуры
Главное их преимущество:
Наличие пандуса (для детей с
ограниченным возможнастями).
Появление лифта (для детей с
ограниченным возможнастями).
Оснащение бассейна.
Тренажерные комнаты.
Внутренние сады.
Обновлённый тип архитектуры

«Little Diamonds»
Задачи лаборатории «Little Diamonds»:
обучение детей и взрослых
современным эко-технологиям
Выведение и внедрение оптимальных
сортов растений
Включает в себя:
- Оранжерею под стеклянной крышей
- 30 лекционных и лабораторных
кабинетов

«Two Sister»
Два внешне подобных здания, но
внутри Они отличаются интерьером.
Одна «Sister» старшая (русское
барокко), другая «Sister» младшая
(деконструктивизм, хай тек).
Их предназначение:
Театральные постановки.
Музыкальные постановки.
Презентации новых технологий.
Дискотеки или Баллы.
Художественные выставки.

«ЦОД»
Центр Обработки Информации.
В нем находится:
Полукруговые мансарды.
Помещениея тех.обслуживания.
Сервера.
Насос для очищения пруда.

Институт современных
технологий «Эврика»
Разработка и внедрение прикладных
технологий:
- экотранспорт
- Инженерные системы
(робототехника,
- автономика и пр.)
- Конструкторские
- решения (бюро) и пр.

Жилой комплекс
«Подкова»
Особенности комплекса:
- автономная биоэлектростанция
- Жилые помещения с
автоматической подачей воды
для балконных растений

ТРК «Ока»
Торгово-развлекательный комплекс:
- магазины, бутики
- Пункт здорового питания
- Познавательно-развлекательные

Ученые НИУ ВШЭ составили рейтинг городов, в которых уже есть почва для внедрения технологий умного развития. В первую двадцатку вошли Москва, Санкт-Петербург, Томск, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород и ряд городов Московской области, рассказала Ирина Ильина в докладе «Технологические тренды и политики умного развития в сфере транспорта и энергетики в городах России». Доклад был представлен на международном семинаре «Умные города: энергетика и транспорт», состоявшемся в НИУ ВШЭ.

Умными станут самые развитые города

Исследователи отобрали 146 российских городов с населением свыше 100 тысяч человек. Каждый город рассматривался по комплексу параметров. Изучалась экономика, градостроительная ситуация, территориальные особенности, финансовое положение, экология и т.д. Все индикаторы вошли в сводный показатель, который оценивал возможности умного развития в городе (таб.1). Лидерами ожидаемо стали Москва и Санкт-Петербург. Две столицы обладают высоким интеллектуальным потенциалом. Это центры науки и инноваций. «Кроме того, у них есть заинтересованность властей в моделях умного развития», - добавила Ирина Ильина.

В топ-20 городов, больше других готовых к внедрению модели умного развития, вошли прежде всего города европейской (более населенной, сконцентрировавшей человеческие ресурсы) части России. Но есть и города-лидеры и в азиатской части РФ.

В списке отличников немало университетских центров, таких как Томск, Новосибирск, Нижний Новгород, Екатеринбург. С ними соседствуют наукограды Московской области: Жуковский, Королев, а также другие города этого региона (Подольск, Красногорск, Химки, Люберцы, Щелково и пр.).

Таблица 1. Потенциал внедрения модели умного развития в городах РФ.

Источник: презентация И.Ильиной.

Какие технологии смарт-сити уже есть

Наработок в сфере умных технологий в мире немало. Можно вспомнить умные дома, интеллектуальная система которых считывает все изменения в помещении и реагирует на них. Но есть и более простые технологии, например, современные счетчики в квартирах, которые позволяют контролировать потребление воды и энергии. Умная энергетика - одна из ключевых потребностей для России, с учетом ее климата, подчеркнула Ирина Ильина.

Другая нужная опция - умный транспорт. Он позволит лучше организовать дорожное движение. Одна из известных технологий - датчики, измеряющие интенсивность транспортного потока.

В уличном освещении свои революции: так, в Глазго тестировались фонари с сенсорами, которые реагируют на движения. Фонари загораются, когда на улице появляются люди. Вывоз мусора - и тот заслуживает инноваций. В Барселоне создали умные мусорные баки и урны: их сенсоры фиксируют уровень мусора. Мусоровозы получают сигнал и едут туда, где урны наполнены. В Бостоне с помощью мобильного приложения отслеживались неровности дорожного покрытия.

Модели умного развития так или иначе внедряются в таких больших городах как Нью-Йорк, Токио, Шанхай, Сеул, Вена, Амстердам, Дубай. В России концепции умного города реализуются в Московской области (Сколково), в Татарстане (СМАРТ Сити Казань - новый район в столице республики; Иннополис), в Краснодарском крае (в олимпийском кластере в Сочи), в Ленинградской и Ульяновской областях. Однако большинство проектов умных городов и в России, и в мире пока имеют статус пилотных. Более широкому их внедрению мешают многие барьеры. Ирина Ильина назвала такие препятствия в российских условиях.

Почему внедрение инноваций буксует

Переходу на умные технологии мешают финансовые проблемы. Внедрение модели умного города требует больших вложений, но муниципальные и региональные бюджеты ограничены.
В городском хозяйстве много более насущных проблем. Ученые ВШЭ провели опрос мэров российских городов. Выяснилось, что модель смарт-сити, хотя и знакома большинству из них, но расценивается, скорее, как абстракция: «Модель очень хорошая, но не для нас». Часто градоначальники считали эту модель маркетинговым ходом производителей инженерно-коммуникационных технологий. В итоге львиная доля мэров не спешат внедрять умные инновации. «У нас сейчас другие проблемы, - процитировала их исследователь. - Нам надо водопровод ремонтировать, котельную к зиме готовить».
Нередко у властей нет интереса к долгосрочным инвестициям. Применение новых моделей создает много рисков. «Пока нельзя сказать, что какой-то конкретный город успешно внедрил все элементы модели умного развития», - заключила Ильина.

Умный город «Интеллектуальная сеть» – основанная на «умных технологиях», автоматически балансирующая, самоконтролирующаяся энергетическая сеть, способная принимать энергию из любого источника (уголь, солнце, ветер) и преобразовывать ее в конечный продукт для потребителей (тепло, свет, теплую воду) при минимальном участии людей.

Умный город Спрос и предложение / Энергоэффективность Возможность внедрения систем непрерывной загрузки Возможность внедрения повременных тарифов Возможность внедрения технологии «Умных Домов» Возможность реализации программ повышения энергоэффективности

Умный город Возможность присоединения распределенной генерации Внедрение распределенных энергоресурсов Управление распределенной генерацией Организация мест зарядки электромобилей Широкое использование электромобилей Тарифообразование и законодательная база

Построение «Интеллектуальных Сетей» можно разбить на 3 этапа: 1 этап предусматривает повышение значимости учета Особое внимание уделяется двустороннему взаимодействию с потребителями на основе технологии интеллектуального учета Внедрение инструментов анализа

Умный город 2 этап является подготовкой к внедрению и использованию интеллектуальных технологий Частичная автоматизация с функционалом самовосстановления Активное использование аналитик, направленное на оптимизацию потока электрической энергии Система работы с потребителями Повышение оперативности обнаружения и устранения неисправности, восстановления работы сети

Умный город Основные функции «Умный город» Сбор информации о состоянии оборудования с объектов Водоканала, объектов Горгаза, объектов Горсвета, объектов теплосетей на сервера обработки и распределения информации с использованием всех доступных каналов связи радиоканал, сотовая связь стандартов GSM и CDMA, телефонная линия, кабельная сеть Internet, локальная магистраль. Сбор технологической информации, характерной для каждого конкретного объекта температура, давление, уровни, расходы, токи, напряжения и т.д.

Умный город Анализ полученной информации с принятием решений о возможных пред аварийных и аварийных ситуациях поломках оборудования, утечках, коротких замыканиях, обрывах, срабатывании охранной и пожарной сигнализации. Обеспечение доступа к полученной информации потребителям диспетчерским пунктам коммунальных служб, мобильным (временным и передвижным) диспетчерским пунктам различных служб, среди которых бригады по устранению неполадок, МЧС, противопожарная служба, городские власти.

Умный город Оперативное диспетчерское управление исполнительными устройствами Возможность оперативного изменения параметров технологических процессов – графиков освещения, циклограмм работы насосов, заданных аварийных пределов параметров техпроцесса. Оперативная оценка последствий аварий сетей в масштабах всего города и принятие решений.

Умный город 2.принятие решения об аварийном отключении и вводе резерва непосредственно контроллерами объекта для предотвращения полной поломки исполнительных устройств и механизмов. 3.Надежность аппаратуры, работоспособность в широком диапазоне температур, работа в условиях невысокой надежности электропитания. 4.Единый, надежный, не требующий высоких скоростей и дорогого спецоборудования, имеющий высокую степень достоверности и помехоустойчивый протокол обмена между контроллерами и серверами.

Умный город 7.Единый протокол обмена между серверами и диспетчерскими пунктами. 8.Применение различных каналов связи. 9.Разграничение доступа. 10.Простота восприятия информации, быстрый доступ ко всем оперативным командам. 11.Наращиваемость Системы. Возможность постепенного поэтапного 12.Невысокая стоимость эксплуатации оборудования и каналов связи.

Умный город Ожидаемые результаты Внедряясь поэтапно, по объектно, не разрушает сложившихся структур коммунальных служб. Состоит из небольших локальных мини систем, устойчивых к сбоям, работающих в неблагоприятных условиях и моментально самостоятельно реагирующих на все пред аварийные и аварийные состояния. Оперативно проинформирует ответственные службы о пред аварийных и аварийных ситуациях.

Умный город Предоставляет механизм оперативного дистанцированного управления всеми исполнительными узлами, предоставляет возможность удаленного изменения всех параметров техпроцесса. Ведет комплексный анализ оперативной обстановки в городе, ее статистический анализ и поддерживает отчетность в требуемой форме.

Умный город Проста в эксплуатации, не требовательна к квалификации диспетчерского персонала. Настроена на наращиваемость. Оперативно предоставляет всю информацию не только стационарным, но и передвижным (мобильным) диспетчерским пунктам, например на мобильный или наладонный компьютер посредством сотовой связи или непосредственно на дисплей мобильного телефона. Ведет архивное документирование всех данных и всех событий.

Преимущества системы автоматизации контроля и учета «Умный город»: Снижение первоначальных затрат на организацию, эксплуатацию и обслуживание каналов передачи данных и оборудование связи. Увеличение количества контролируемых объектов с минимальными затратами на организацию и содержание каналов связи. Снижение энергопотребления и затрат

Умный город Освобождение помещений диспетчерских и создание единой диспетчерской службы обслуживающей множество зданий в определенном территориальном районе или городе в целом. Мобильное управление зданием в любое время, из любого места, без задержек. Использование «очевидного», интуитивно понятного управления

Умный город Рассматривая отдельные системы жизнеобеспечения, входящие в систему по автоматизации здания, можно сказать, что она дает следующие преимущества: система управления климатом приводит к экономии энергоресурсов на 10-15%, система управления освещением, электроснабжением и отоплением позволяет снизить затраты на 5-7%

Умный город Таким образом, экономия энергоресурсов интеллектуального здания может достигать %, при этом существенно повышается качество работы сервисных служб, что существенно повышает конкурентные преимущества объекта. На площади кв.м. экономия составила примерно руб./год. Общая экономия – около руб./год. Внедрение систем автоматизации зданий, входящих в комплекс интеллектуального здания, полностью окупается за 3-5 лет. Умный Белгород Белгород стал первым городом России, который присоединился к Международному консорциуму «умных городов» и успешно реализует энергосберегающий проект. Это современные технологии, позволяющие рационально использовать источники энергии и минимизировать воздействие на окружающую среду. «Умная сеть» система, способная принимать энергию и преобразовывать ее в конечный продукт при минимальном участии людей.

Умный город Масдар проект будущего города, расположенного в эмирате Абу- Даби Объединённых Арабских Эмиратов.Абу- ДабиОбъединённых Арабских Эмиратов предполагает возведение первого в мире города, обеспечиваемого солнечной энергией, другими возобновляемыми источниками энергии и имеющего устойчивую экологическую среду с минимальными выбросами углекислого газа в атмосферу, а также системой полной переработки отходов городской деятельности солнечной энергией возобновляемыми источниками энергии

Российская столица выходит на новый уровень развития электронных сервисов и услуг. Такова главная цель программы «Умный город», разработка которой началась в настоящее время. В основу новой стратегии лягут ключевые современные технологии. Материалы классного часа (тематического занятия) «Москва – умный город» знакомят обучающихся с перспективами развития столицы в ближайшие десятилетия.

Материал может быть использован при проведении классного часа (тематического/их занятия/ий) для обучающихся 9–11-х классов.

Вариант проведения занятия [PDF ] [DOCX ]
Презентация [PDF ] [PPTX ]
Задания для обучающихся (рабочий лист) [PDF ] [DOCX ]

Цель: ознакомление обучающихся с перспективами развития Москвы как информационного мегаполиса в контексте программы «Умный город».

Задачи:

воспитание ответственного отношения к выбору собственного будущего и будущего столицы;
развитие умения аргументированно высказывать свою точку зрения;
формирование культуры активного жителя столицы.

Рабочий лист (задание № 1)

Предположите, о чём пойдёт речь на занятии.

Российская столица должна выйти на новый уровень развития электронных сервисов и услуг. На смену заканчивающейся в этом году госпрограмме «Информационный город » по поручению Мэра Москвы разрабатывается Программа «Умный город ».

Зайдите на официальный сайт Мэра Москвы .

Используя подсказки на слайде, введите в поисковую строку термин «Умный город».

Задание. Изучите результаты поиска. Проанализируйте названия новостных статей.

Кому адресован этот проект? Кто в нем наиболее заинтересован? Что означает термин «Умный город»?

Рабочий лист (задание № 2)

Рабочий лист (задание № 3)

* В рабочем листе представлены два варианта задания № 3. Вариант 1 выполняется в том случае, если у обучающихся есть выход в Интернет, вариант 2 – при отсутствии доступа.

Рабочий лист (задание № 4)

* В рабочем листе представлены два варианта задания № 4.

Вариант 1 . Ознакомьтесь с материалами, размещенными на официальном сайте Мэра Москвы, перейдя по ссылке «Как работает умный город ». Как вы считаете, что даст москвичам реализация Программы «Умный город»? Расскажите о своём личном опыте использования коммуникационных ресурсов (возможностей) Москвы.

Вариант 2. Посмотрите видеосюжет «Как работает умный город». Назовите основные направления реализации Программы «Умный город». Как вы считаете, что даст москвичам реализация Программы «Умный город»? Расскажите о своём личном опыте использования коммуникационных ресурсов (возможностей) Москвы.

Выберите один из вариантов.

До конца июня 2018 года в Москве проходит обсуждение Проекта стратегии «Умный город – 2030». Основной документ будет доработан с учётом всех замечаний горожан, бизнес-сообщества.