公園景區數據化管理的新思考——以天津市南翠屏公園為例

安建宇，劉鴻俊，劉才爽，王 靜

（天津市南翠屏公園管理所，天津 300381）

目前，國內很多旅游景區相繼完成了數字化覆蓋，北京、上海、長沙等地公園景區逐步實現了數字化管理。天津市通過市容環境綜合整治，經過提升改造免費開放了公園景區。但在數字化管理方面相對落后。為此，筆者將公園景區數字化管理作為研究對象，借鑒其他省市的先進經驗，探討天津市公園景區管理對策方案。

1 南翠屏公園數據化管理體系的建立

南翠屏公園位于天津市中心城區西南，占地約40萬m2，以大水面和大面積山體為主景，運用園林藝術手段，結合豐富的植物配置、筑山理水，形成山勢起伏、水面環繞、鳥語花香、綠樹成蔭的自然景觀。

南翠屏公園景區數字化系統分為2大部分。客戶端采用移動終端APP（第三方應用軟件，包含iOS、安卓2大系統版本，WP版本待后期開發），管理端采用CMS信息管理系統對前段進行發布和反饋。

公園景區管理系統客戶端以“便捷的操作方式、易用的用戶界面、開放的服務內容、貼心的景區關懷”為開發宗旨，專注于景區對自身建設與服務市民的需求，對景區進行監管。

1.1 系統設計

數據化管理系統是由網絡攝像機將圖像轉換為基于TCP/IP網絡標準的數據包，使攝像機所攝的畫面通過RJ-45以太網接口或WIFI WLAN無線接口直接傳送到網絡上，通過網絡即可在移動客戶端上監視畫面。

1.2 系統拓撲

整個系統是以VPN專線連接接入景區，以網絡視頻服務器為中心，市民通過互聯網、景區網觀看視頻；景區內由路由器分網段加防火墻的安全模式對景區的機房和公共WIFI管理，無線WIFI通過橋接模式達到景區無線全覆蓋。

2 軟件方案

2.1 Web前端

Web服務器采用Nginx雙機熱備高可用性方案。Nginx的特點主要表現為工作在網絡的7層之上，可針對http應用做一些分流的策略，比如針對域名、目錄結構，它的正則規則比HAProxy更為強大和靈活。①對網絡的依賴非常小，理論上能ping通就能進行負載功能；②可以承擔高的負載壓力且穩定，一般能支撐超過幾萬次的并發量；③可以通過端口檢測到服務器內部的故障，比如根據服務器處理網頁返回的狀態碼、超時等，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節點；④不僅是一款高性能、穩定性強的負載均衡器和反向代理軟件，也是功能強大的Web應用服務器；⑤作為Web反向加速緩存非常成熟，速度比傳統的Squid服務器更快。

2.2 數據庫

MySQL企業版提供一系列高效可用特性的數據庫解決方案，能夠自動探測并消除故障，從而盡可能減少停機時間及定期的維護活動。實現原理：通過Linux HA軟件heartbeat實現IP的自動漂移，即當一臺服務器宕機后，浮動IP（整個cluster的對外IP）自動漂移到另外一臺服務器。

2.3 Linux操作系統優勢

2.3.1 高性能

1）操作系統的低占用率。Linux不會占用運行程序以外的資源，有很好的資源管理能力；正是因為這種低資源占用率可以使服務器長時間不關機、不重啟還能穩定運行，使其不間斷服務于工作。

2）Linux在運算方面的優勢。高性能計算群集技術（High Performance Computing Cluster，簡稱HPC Cluster）是由多臺服務器組成一種并行計算群集的實現方法。用戶通過單一登陸、session共享通過節點服務器返回的信息、讓用戶自動訪問整個集群系統中負載最輕，壓力最小的服務器。 由于使用Linux操作系統，通用的硬件平臺、標準的網絡組件、群集中的各個結點組成系統集成，使得整體價格相對低廉，擴展容易實現，從而提高了性價比。

2.3.2 高可擴展性、可維護性

1）高可擴展性。標準的Linux實用程序有著大量的功能，由志愿者在源代碼基礎上開發其擴展功能，由Linux核心成員發布，最后共建完成的Linux系統。Linux支持32位、64位的硬件。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網絡協議，目前Linux支持手機、平板、PIC芯片等硬件設備。

2） 可維護性。由于Linux操作系統是由在UNIX基礎上研發出來的產品，所以管理UNIX操作系統的系統管理員，能很好地管理Linux操作系統的服務。

2.3.3 低成本

1）低移植成本。Linux能夠在幾乎所有的計算機平臺上運行，包括PC、PC服務器、UNIX服務器、中型機、大型計算機，給用戶的應用軟件在不同的平臺之間的移植創造了極為便利的條件。

2） 低管理成本。由于Linux操作系統是開源、免費的，所以在服務器上很受青睞。眾多的企業級的用戶的計算環境是低端的Linux和高端UNIX計算機共存，如果將操作系統統一成Linux，系統的一致性可降低管理的成本。由于Linux是一個開放源代碼的軟件，有眾多的互聯網上志愿開發者在協同工作，使得Linux的功能的完善和漏洞的發現和修改的速度非常快，降低了使用和管理的風險。

3）低軟件成本。由于Linux是開放源代碼的操作系統，它的許多系統程序以及應用程序也是自由軟件，可以從網上免費自由下載，所以軟件成本極低。

2.3.4 開放的標準

Linux是一個從公開源代碼發展來的操作系統，因此和商業的操作系統比較有先天優勢，只要Linux愛好者遵循GPL開源協議，都開源加入到Linux中；修改系統錯誤，提升性能，強化功能。因此到目前Linux已經迅速成為一個相對穩定的操作系統。

3 硬件方案

系統所需硬件設備見表1。

表1 系統所需硬件設備

3.1 IP Camera特點

IP Camera是在模擬攝像機的基礎上發展起來的一種數字化、網絡化的攝像機。網絡攝像機除了具備一般模擬攝像機所有的圖像捕捉功能外，網絡攝像機還嵌入了操作系統，能通過瀏覽器配置網絡攝像機基本的參數；配置簡單、操作方便。同時網絡攝像機自帶視頻格式壓縮功能，把采集的視頻在網絡攝像機前端自動壓縮H.264格式。IP Camera可以直接接入到TCP/IP的數字化網絡中，因此這種系統主要的功能就是通過互聯網或者內部局域網進行視頻和音頻的傳輸。網絡攝像機還具備雙向語音、WIFI、32G SD、手機觀看，自帶云臺、紅外燈，提供報警輸入輸出接口，支持UPNP、移動偵測、郵件告警等功能。

1）先進性。此系統利用現有的綜合布線網絡傳輸圖象，并進行實時24 h全天監控。它能根據天氣及周圍的環境變化自動開啟紅外、警報、視頻拍照等功能。

2）可靠性。此系統的主要設備IP Camera采用了嵌入式實時操作系統，所需設備簡單，個人電腦上無論是安裝了Windows系列的操作系統還是Linux操作系統或者蘋果、安卓手機都能觀看視頻達到監控的目的。

3） 安全性。系統設置了系統級別管理權限。系統管理員根據個人需求設置不同等級的使用者權限，僅有最高級權限的用戶才可對整個系統進行設置或更改。網絡安全通過網絡防火墻進行保護，視頻采集通過加密傳輸，能保證所采集的視頻在互聯網傳輸中不被竊取，達到實時安全。

4）使用及維護性。IP Camera使用極其簡單，視頻播放、暫停、PTZ控制操作方便。軟件系統的安裝及使用也非常易懂。在維護性方面，系統是基于星星組網，交換機、路由器可靠性很高，維護性能好。因為是基于網絡所以可實現遠程維護，不用去現場。

5）擴展及延伸性。當需要增加監控點監控主機時，如果有充足的網絡交換機接口就可把需要增加IP Camera或者PC機接入網絡，而不需要對現有布線系統進行改動。如果IP Camera是無線網絡，搜索無線路由就能連通。

3.2 網絡硬盤錄像機（NVR）

網絡硬盤錄像機主要通過網絡存儲、管理全端網絡攝像機傳輸過來的視頻碼流。具有集中管理、分布式架構等優勢，NVR可以通過磁盤陣列提高自身的存儲量，最大支持12塊工業級物理硬盤存儲。

無線路由器是帶有無線覆蓋功能的路由器，它主要應用于用戶上網和無線覆蓋；為了達到園區WIFI全覆蓋，需要多臺進行橋接。

交換機是以太網二層交換機，連接各個工作站的網絡設備。

4 軟件功能模塊

1）電子導游系統。電子導游功能可以滿足游客足不出戶，提前了解公園景區的人數、車位、天氣，景點等情況，游客根據實際的情況選擇出游時間，避免天氣、人數等原因降低游客的體驗度和公共設施的使用度。其功能主要為：①植物掃描：公園景區內植物、設施信息；②公園景區介紹：對公園景區歷史、人文進行介紹。

2）市民服務系統。市民服務系統是將景區的建設完善工作與市民結合起來，開設一個渠道調動人們參與公共設施建設的積極性，集人們的智慧于一體，更好地完成建設工作，有利于公園景區的維穩工作。市民可以通過手機等移動端上傳圖文、視頻等信息到管理端，管理人員可以及時了解到公園景區的情況或市民的需求，提高服務的效率和滿意度。其功能主要為：①景區投訴：市民對景區的不滿，進行提交反饋；②景區建設建議：市民對景區建設、服務、環境提出寶貴建議；③市民通知：景區發布關于景區活動等通知；④查看公共視頻：市民通過APP對視頻進行視頻播放、暫停，全屏播放、截圖，視頻截圖瀏覽，云臺控制，多路視頻播放，多路視頻切換。

3）員工管理系統。該系統旨在突出快捷、方便、有效。減輕管理者的勞動強度，提高工作效率。同時，管理人員也可以通過管理端和員工進行點對點分派任務，處理突發情況。其功能主要為：①點對點通訊：員工與員工、員工與辦公室、視頻監控室，員工與領導的工作匯報、文本對話、語音對話、點對點視頻播放等功能；②視頻監控管理：對公共視頻管理與設置，景區所有視頻觀看；視頻主要功能和公共視頻功能相同。

5 結束語

城市公園景區數字化建設既是現代化經濟和技術發展的需求和必然，也是城市公園景區自身發展的需要。然而，當前我國絕大部分的城市公園景區都存在信息化基礎設施薄弱、資金短缺、人才匱乏等問題，嚴重阻礙了城市公園景區數字化建設的步伐。將較先進的信息網絡技術引入到城市公園景區數字化建設中來，不僅可以大大節省建設成本，并且能夠最大限度地提高城市公園景區數字化的建設效率及資源利用率。