環衛系統智能管理監控系統解決方案探究

陳豐照

（徐州工程學院 管理學院，江蘇 徐州 221008）

1 需求分析

隨著社會不斷的進步和發展，環境衛生問題越來越受到大眾的關注，而與此同時，當前城市交通環境日益復雜，為了保證并提高環衛工作的工作效率，具體體現到車輛調度等問題上。這就需要一個更加科學化、系統化的現代化管理系統，以此來提高作業的效率和質量。傳統的遠程控制系統，即以GSM/GPRS/CDMA移動網絡為支撐的移動遠程監控系統，因為帶寬不足，信息傳輸效率有限，不能有效地控制環衛車輛在工作中出現的，如違反交通規則、不按工作路線行駛等違規問題，不能建設其合理、高效的區域化網絡管理系統，并起到提高其工作效率的最終目的。而目前的環衛系統智能管理監控系統一般采用常規的3G網絡，能更加有效地實施信息傳導，并具有更強的安全性和穩定性。可以預見的是，環衛系統GPS智能管理監控系統能完美地適應現代化社會發展進程，更便于對環衛工作進行遠程指揮調度，并有效提高其效率。

2 環衛系統智能管理監控系統基本構建

2.1 改裝監控車輛

保證車輛的構建標準是保證車輛與控制系統信息傳導穩定性的基礎環節，需要在監測指揮車車內以及車頂部分安設均采取固定、防震措施，并保證相關線路的連接穩定性，按功能合理分區。而其中相關設備主要由供電系統、車載設備機柜、單兵設備機柜、無線傳真機、備用電池箱以及兩個吸盤天線組成，而車載攝像機一般是在指揮車車頂安裝，位于車前窗位置處備有遮陽板監視器，旨在駕駛人員擁有良好的視野來調試車頂攝像機所采集的視頻圖像，如圖1所示。

2.2 公共移動通信VPN系統

圖1 指揮車車頂設計

公共移動通信VPN系統是連接車載信息系統和控制系統信息傳導的核心元件，其一般采用能支持如TD-SCDMA/EVDO/WCDMA/GSM等無限制式的專用無線VPN通道。其傳輸信息的方式是通過連接公共移動通信網絡和Internet網絡來實現的，并且為了保證傳導信息的穩定性和安全性，需要建立一個安全IP通道，此時所有信息處理和分析工作都基于此IP的業務網絡環境。除此之外，為了進一步控制此工作的高效性，系統還對所傳輸的信息采用可靠的端到端數據加密，并且采用了權限管理來管理機制中心服務器與響應中心、遠程客戶端，以及安全域隔離措施進行數據隔離專用網絡、局域網絡與公共網絡之間的數據交換。

2.3 車載信息傳導功能

2.3.1 車載無線視音頻

車載無線視音頻首先由車載式攝像機來具體采集，車載式攝像機為室外遙控云臺高解晰、低照度攝像機，具備自動變焦功能，具有全天候防護罩，可實現全天候、全方位的現場視頻采集功能，并且車載一般設有GPS定位系統，由系統或單兵信息接收工具同步顯示相關位置信息。而車載無線視音頻主要由傳輸終端設備、車載式攝像機、無線傳真機與遮陽板監視器構建，一般來說，為了保證車載供電的穩定性，通常設有大容量備用電池，防止意外情況發生，丟失數據儲存。同時，車輛安設有避雷措施，嚴格控制了風險。

2.3.2 車載無線數據子系統

車載無線視音頻傳輸子系統主要功能是實現實時將路況通過無線通信信號傳輸至后臺控制系統處理。一般來說，子系統在設計方面應具備靈活性與可擴展性的基本特征，其傳導是通過傳輸線纜來實施的，將模擬視音頻信號和云臺控制信號傳輸至車載智能終端設備進行處理。當然，車載所攝取的視音頻信號都是要經過壓縮編碼的，而車頂吸盤天線則負責傳輸此編制數據，并由控制臺服務器系統來調制和處理。并且車載GPS衛星定位子系統實施傳導并編制指揮車輛所在位置信息功能，其在實際運用中一般與GIS電子地圖相結合，來實現最大化功能利用率，能構建一個較為系統的區域化網絡系統模式，并通過安全的IP網絡，將上述處理中確定的地面位置傳送到控制平臺，能得到高準度的地理信息定位。

2.4 系統信息接收功能

2.4.1 多媒體網絡平臺

多媒體網絡平臺是處理車載所傳輸信息的功能化系統，一般是通過一整套多媒體計算機網絡平臺來構建，建立系統化的信息處理平臺，并利用相關設計軟件來實現與現場車輛的視音頻互聯。其中主要包括響應中心的客戶PC端、移動通信終端、顯示大屏等，來實施實時監控。

2.4.2 便攜式視音頻子系統

便攜式視音頻子系統可以說是一個小型的系統控制平臺，可由單個工作人員攜帶終端設備，以便于處理臨時事故。其也是通過無線方式接入系統互聯網絡，需要通過認證方式才能進入安全的IP通道，可通過PC、手機等多種便捷方式實時觀看一線視頻場景。便攜式視音頻子系統主要現實意義就在于，當突發事故發生后，就近工作人員能及時趕到現場，并且當車輛不便進入事故區時，可有工作人員攜帶其進入現場，并及時將相關事故信息傳輸至系統控制平臺。

3 環衛系統智能管理監控系統需實現的核心功能

3.1 穩定的無線視音頻傳輸功能

穩定的無線視音頻傳輸功能，是保證系統控制平臺與車載設備信息連接有效性的關鍵環節，一般采用聯合傳輸、信號自適應切換技術、自適應傳輸控制算法等技術，來實現系統無線視音頻傳輸的流暢性和實時性，并采用特殊信息編碼方式來保障信息的安全性。此外，由于車載安設有合理的防震等措施，能盡量避免外部環境的影響，即使在特殊情況下，也能通過自動重鏈和自動認證來處理臨時鏈接中斷，而在信號衰減的情況下，一般有其他線程同步傳輸方案，這就需要結合具體工作來合理設計了。與此同時，視音頻傳輸的同步性也十分關鍵，一般在信息編碼工作中，會在相關音視頻數據上加時間戳，通過無線傳輸到控制處理中心后，能得到同步性的實況信息，從而達到視音頻同步的重要目的。

3.2 系統網絡內部的信息安全

在保證數據的分路傳輸加密、編碼器碼流的數據加密的前提下，由于專用無線VPN通道具有極高的安全性保障，并且信息傳導是需要經過安全的IP通過，信息在初步傳送過程中的安全性是有高度保障的。但不可忽視的是，管理控制中心、遠程客戶端的中心服務器之間必須實施權限管理機制，并且在公共網絡與專用網絡、局域網絡之間進行數據交換時，為了進一步加強信息流的安全性，相關工作必須基于專用無線VPN通道。而且，不同的環衛系統的信息編碼形式也有其特殊性，一般采用私鑰加密算法，并能依據實際需要合理設計，見表1。

表1 常用算法表

相應算法能在實際工作中適合不同用戶使用，并在一定有效運算時間內無法破解。而在信息查看模式中，不論是控制平臺還是便攜式視音頻子系統，都需要進行嚴格的認證流程，并且在相應時間內，只能進行3次驗證。而正是由于對系統信息的多項安全性保證措施，才構建了系統網絡內部的信息有效性。

3.3 管理服務器軟件的功能特性

圖2 服務器構建圖

管理服務器軟件服務于系統控制平臺，旨在提高信息處理效率和合理性，而其在設計中必須擁有相關全面的功能性特征。且管理軟件的外掛存儲服務器必須能高效地集中存儲視頻數據文件，并合理連接前端視頻服務器與客戶監控端，來具體實現視頻流管理、錄像管理和用戶管理等。其在具體功能上分為中心服務器和轉發服務器，中心服務器負責控制指令的轉發和管理，轉發服務器負責視頻數據的轉發和管理及存儲，其為更大規模的監控系統實現提供了有效保證。除此之外，其必須有一定的適用性，能支持如手機、PC、PDA等多種用戶方式接入系統。方便與信息的共享和傳導，但要有嚴格的權限設置，不同權限訪問不同資源。可以說，管理服務器軟件同樣是保證系統信息傳輸穩定性和安全性的重要環節，具體到工作中就是嚴格控制其丟包率。

4結語

隨著環境衛生問題越來越受到大眾的認知和重視，且隨著城市交通環境越來越復雜，傳統的環衛車輛遠程控制系統已經不能完全適應此新形勢，并且其工作效率也不高。因此，結合具體環境需要而設計的環衛系統GPS智能管理監控系統，能更加有效地實施信息傳導，并具有更強的安全性和穩定性。當然，光有完美的設計藍圖還遠遠不夠，具體還需要在實際過程中進一步優化和改善，使其更能完美地適應現代化社會發展進程，并實現其有效提高工作效率的現實意義。

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