關(guān)于城市井蓋監(jiān)控預(yù)警數(shù)字化管理系統(tǒng)的研究

戴金英

（萊蕪市城市建設(shè)檔案館，山東 萊蕪 271100）

0 系統(tǒng)背景

2013年 4月23日，住建部下發(fā)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市窨井蓋安全管理的通知》，通知城市人民政府相關(guān)部門要切實(shí)承擔(dān)起井蓋管理的職責(zé)，把井蓋管理工作納入重要議事日程。井蓋管理單位要強(qiáng)化日常運(yùn)行及施工維護(hù)時(shí)的監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)報(bào)預(yù)警，配備專門人員對井蓋進(jìn)行日常巡護(hù)，發(fā)現(xiàn)井蓋安全隱患及時(shí)處理，確保其處于良好狀態(tài)。要配合公安機(jī)關(guān)嚴(yán)厲打擊偷盜、破壞井蓋的行為。

國務(wù)院總理李克強(qiáng)2013年9月18日主持召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議，審議通過《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例 （草案）》，會(huì)議指出，一下雨就“水漫金山”的現(xiàn)象屢見不鮮，一不小心就掉入“奪命窨井”的事件時(shí)有發(fā)生，直接影響民生和環(huán)境的水污染問題在一些地方凸顯，會(huì)議明確要求，加強(qiáng)對污水排放和處理設(shè)施運(yùn)營情況的監(jiān)管，強(qiáng)化窨井蓋等設(shè)施的維護(hù)和管理。

1 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）是對新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合應(yīng)用，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延伸與應(yīng)用拓展，具有整合感知識(shí)別、傳輸互聯(lián)和計(jì)算處理等功能。更為具體的講，物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過通訊網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。

1.2 無線傳輸技術(shù)

無線傳輸技術(shù)就是以電磁波為傳輸媒介，來建立實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)連線，再依電磁波的屬性進(jìn)一步細(xì)分，則可分為紅外線（Infrared,IR）、鐳射（Laser）、微波（Microwave）、無線電波（Radio Frequency，RF）等等。

1.3 井蓋監(jiān)控設(shè)備低成本技術(shù)

系統(tǒng)為追求實(shí)現(xiàn)最低建設(shè)成本，全面優(yōu)化了從部件、通訊方式到系架構(gòu)等各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。因?yàn)橹挥薪ㄔO(shè)費(fèi)用低，才能真正實(shí)現(xiàn)從技術(shù)角度解決困擾我國城市井蓋大面積實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)字化管理的難題。

1.4 Silverlight富客戶端技術(shù)

Silverlight是微軟公司2007年推出的RIA開發(fā)平臺(tái),它提供了下一代媒體體驗(yàn)和豐富的用戶交互框架,使得基于Silverlight開發(fā)的RIA,具備跨瀏覽器(IE、Firefox、Safari等)、跨平臺(tái)(Win2dows、Mac、Linux等)等特性,甚至可以在移動(dòng)設(shè)備上使用。

圖1 城市管線井蓋檢測監(jiān)管系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

1.5 插件式開發(fā)技術(shù)

隨著人們對軟件需求的變化，對于軟件的重用性、可擴(kuò)展性、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等方面有了更高的要求，在此基礎(chǔ)上基于面向組件的開發(fā)技術(shù)引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注，通過插件技術(shù)在程序中的使用來提高軟件的可擴(kuò)展性，使軟件更易于開發(fā)和維護(hù)。因此插件式開發(fā)技術(shù)的研究得以廣泛的應(yīng)用。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)由三個(gè)物理部分組成：集控器、井蓋觸發(fā)器和監(jiān)管中心。

集控器、井蓋觸發(fā)器：以城市道路交匯口為地理核心設(shè)置基站-集控器，與附近多個(gè)井蓋觸發(fā)器構(gòu)成子域無線傳感網(wǎng)，集控器隨時(shí)獲取各井蓋狀態(tài)信息，通過移動(dòng)通信遠(yuǎn)程交換網(wǎng)，連接到井蓋監(jiān)管中心服務(wù)器。

監(jiān)管中心：由井蓋監(jiān)管中心服務(wù)器、城市管線GIS服務(wù)器、井蓋動(dòng)態(tài)監(jiān)管總站、以及施工維護(hù)單位工作站、局域以太網(wǎng)交換機(jī)等組成。

通過圖1，我們可以看出：城市井蓋監(jiān)控預(yù)警數(shù)字化管理平臺(tái)主要是通過傳感器對井蓋狀態(tài)信息進(jìn)行采集，在線監(jiān)測每個(gè)井蓋的實(shí)時(shí)狀態(tài)，在監(jiān)管平臺(tái)上顯示井蓋的屬性信息、狀態(tài)信息、故障處理信息等；借助Mobi/Web服務(wù)器，通過移動(dòng)通訊終端或?qū)拵ЬW(wǎng)Internet向現(xiàn)場人員或有關(guān)部門發(fā)送信息。

該產(chǎn)品在城市井蓋發(fā)生丟失、損壞等異常情況時(shí)，管理部門會(huì)立即收到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的報(bào)警和分類。井蓋管理由過去的被動(dòng)應(yīng)付變成主動(dòng)管理，由人員巡查變?yōu)殡娔X監(jiān)控。產(chǎn)品科技含量高，制作成本低，方便安裝，易于推廣，大大提高了城市井蓋管理效率，減少了“馬路陷阱”對人們的危害。

圖2 井蓋監(jiān)控預(yù)警結(jié)構(gòu)圖

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

軟件主要是井蓋采用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測，并配合井蓋管理單位強(qiáng)化日常運(yùn)行及施工維護(hù)，發(fā)現(xiàn)井蓋安全隱患及時(shí)處理，確保其處于良好狀態(tài)。不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，還能及時(shí)修補(bǔ)事故井蓋，井蓋下的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)可以實(shí)時(shí)的傳輸井蓋狀態(tài)信息，當(dāng)井蓋被移動(dòng)時(shí)，管理者可以通過井蓋監(jiān)管平臺(tái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)維護(hù)、維修，避免類似“井蓋”事故的發(fā)生，還老百姓一個(gè)安全舒適的生活環(huán)境。系統(tǒng)應(yīng)主要實(shí)現(xiàn)以下幾項(xiàng)功能：

3.1 井蓋報(bào)警定位

井蓋報(bào)警后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷井蓋報(bào)警，快速定位到該位置，在地圖上居中高亮顯示，并發(fā)出報(bào)警命令，可同時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)到巡查人員智能終端，巡查人員即可快速到達(dá)現(xiàn)場處置。

3.2 井蓋查詢定位

查詢定位支持點(diǎn)線面查詢定位以及帶關(guān)鍵詞的混合查詢，搜索結(jié)果按匹配度自動(dòng)排序和分頁顯示，被選中的結(jié)果在圖中高亮顯示，且圖幅能快速定位到該結(jié)構(gòu)附近。

3.3 井蓋監(jiān)控分布

顯示當(dāng)前城市已安裝井蓋監(jiān)控設(shè)備的分布情況，并根據(jù)地圖的顯示比例自動(dòng)聚合顯示，使已安裝設(shè)備更直觀的展示在地圖上，方便決策者更清晰的了解城市的井蓋運(yùn)行狀況。

3.4 井蓋狀態(tài)監(jiān)控

顯示井蓋當(dāng)前狀態(tài)，包括在線正常井蓋，離線異常井蓋，非法開啟井蓋，維修開啟井蓋，已派單巡查井蓋。

3.5 井蓋開啟申請

申請用戶登錄后，點(diǎn)擊井蓋開啟申請，在彈出窗口中填寫項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目描述、項(xiàng)目性質(zhì)等項(xiàng)目的相關(guān)信息。

3.6 報(bào)警派單處理

點(diǎn)擊報(bào)警處置，彈出異常井蓋和報(bào)警井蓋的管理窗口，顯示異常井蓋和報(bào)警井蓋的處理狀態(tài)。

3.7 監(jiān)控設(shè)備維護(hù)

將井蓋監(jiān)控觸發(fā)器和集控器圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)均存入數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一管理，能夠錄入新的監(jiān)控設(shè)備，并可以對監(jiān)控設(shè)備與井蓋空間對象建立對應(yīng)關(guān)系等操作。

4 結(jié)束語

隨著政府職能的不斷完善，政府對自身的管理水平提出了更高的要求，主要表現(xiàn)在對內(nèi)要進(jìn)一步提高政府辦公的效率，更好的做到為人民服務(wù)；對外要加強(qiáng)城市的管理，使廣大市民有一個(gè)安居樂業(yè)的人居環(huán)境，同時(shí)也為通過招商引資來發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)創(chuàng)造一個(gè)良好的投資環(huán)境。井蓋監(jiān)控預(yù)警數(shù)字化管理系統(tǒng)的建設(shè)可以提高政府工作效率，解決“井蓋陷阱”問題，使人民出行更加安全，更好的服務(wù)于人民。