勝利油田智慧社區建設研究

崔國剛

摘 要：研究以GIS平臺為基礎建設智慧社區的方法，結合勝利油田實際情況，借助于二、三維及移動地理信息系統平臺，在水、電、氣、暖物業管理，重要車輛監控與管理、社區安防，便民服務等方面展開研究，探討建立基于GIS平臺的勝利油田智慧社區方案，以滿足勝利油田提出的建設“智慧社區”的目標和油田居民現代化生活需求。

關鍵詞：GIS；智慧社區；數據服務；油田信息化

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）03-00-04

0 引 言

隨著信息技術的飛速發展和油田信息化水平的不斷提升，勝利油田提出了建設“智慧社區”的目標，“智慧社區”既是社區建設的一種理念思考，也是新形勢下探索、提升油田居民幸福感的一種新模式。它以智能、人文、服務為理念，以“管理精細化、服務人文化、運行專業化、操作信息化”為建設思路，以統籌各類服務資源為切入點，以滿足油田居民在房屋維修、環衛、綠化、安保、助老、托幼、水電氣暖、物業管理、房產、社區經營管理等方面的需求?；诘乩硇畔⑾到y（GIS）平臺將各個獨立運行的應用系統整合起來，能夠提高系統間的協調能力，增強社區管理水平，例如：利用地理信息系統查看視頻監控是否存在盲區，并提供優化方案等。

1 智慧社區的發展

1.1 智慧社區

智慧社區是指充分借助物聯網、傳感網等網絡通信技術把物業管理、安防、通信等系統集成在一起，充分利用多種信息資源，為小區住戶提供一個安全、舒適、便利的現代生活環境，重要涉及社區便民、社區安防、環衛綠化、醫療衛生、學前教育等領域。

1.2 智慧社區的發展

2010年，國內興起智慧社區建設潮流，上海、深圳、南京、寧波提出“以數字化、網絡化、智能化、互動化、協同化為基本特征，構建科學、智能、人本、協調的城市居住系統”，將城市管理、政府職能及社會服務“智慧化”[1]。

智慧社區本身代表了一種較現代的生活方式，受建設成本和消費水平影響較大，因此，發展還很不平衡，許多大中等城市如青島等都走到了社區發展的前列，國家大型企業方面，長慶油田、克拉瑪依油田等也在智慧社區建設方面做了大量的工作，取得了很多成功的經驗，走在了智慧社區發展的前面。

2 智慧社區總體設計

以“平臺化、模塊化、集成化、開放式”為原則，按照統一設計、統一技術架構、統一程序接口、統一安全認證的思路進行建設。整體架構為四層結構，數據層、服務層、應用層、用戶層。地理信息系統和數據服務作為平臺為專業應用提供空間數據支持，數據服務為各專業應用提供屬性數據支持，專業應用系統可按照系統平臺提供的接口不斷擴展，系統整體架構如圖1所示。

圖1 系統架構

3 地理信息系統平臺建設

3.1 地理信息系統在智慧社區建設中的作用

（1）地理信息系統技術是“智慧社區”信息基礎設施的重要組成部分。

根據工業和信息化部電信研究院《物聯網白皮書（2011年）》，物聯網發展的網絡構架包括感知、網絡和應用三層。其中，感知層主要實現物體感應和識別，涉及物理世界中的信號轉換、物體標識和位置信息的獲取。這些分別由相應的傳感器、智能標簽、定位設備等信息基礎設施來完成，而要實現定位功能固然離不開地理信息中的影像獲取和位置基準。

（2）地理信息系統技術是“智慧社區”業務化運行不可缺少的信息資源支撐。

地理信息系統技術作為一個具有顯著空間特征的信息資源，具備融合80%以上信息資源的特點，為此，其對于實現“智慧社區”的集約建設、共建共享，特別是部門間的各專業信息的共享與整合至關重要。

（3）地理信息系統技術是“智慧社區”智能服務不斷拓展的有力工具[2]。

3.2 地理信息系統平臺建設

地理信息系統平臺的建設主要包括：二維地理信息系統、三維地理信息系統和移動地理信息系統，三者優勢互補，能夠大幅度提升地理信息系統技術在智慧社區中的作用。

二維地理信息系統的優勢在于能夠直觀直接展示復雜的地形地物，同時具有強大的空間分析功能，其緩沖區分析、最優路徑分析等功能，可以應用到社區水、電、氣、暖管線斷網分析、公共設施管理、車輛監控等方面。

相比于二維地理信息系統，三維地理信息系統具有以下優勢，空間信息的展示更為直觀；多維度空間分析功能更加強大，在社區中可以應用到社區視頻監控、地下管線管理、房屋管理、智能巡查等多個這方面，利用三維地理信息系統進行社區設施管理。

使用移動地理信息系統用戶能夠通過各種移動終端（智能手機、平板電腦等）訪問社區的各種應用，并且通過移動終端所帶的GPS實現位置定位，可廣泛應用在社區水、電、氣、暖管線定位、外出工作人員（巡線、維修、保潔）管理、社區安保、助老助殘等方面。

3.2.1 基本功能

地圖基本功能包括：放大、縮小、平移、上一視圖、下一視圖、測量、全圖、輸出打印等功能。

3.2.2 高級功能

地圖高級功能包括：多邊形查詢、拉框查詢、穿跨越以及標注編輯功能。

3.2.3 系統導航

社區專業系統導航分為地面導航、單位導航兩種方式。地面導航按照專業系統可以分為：居民房屋系統、供水系統、供電系統、供氣系統、供暖系統、雨污排系統，并根據社區要素之間的拓撲關系進行導航，導航模式如下：

房屋系統：社區→小區→建筑物；

供水系統：社區→小區總閥→區域斷閥→樓宇閥→建筑物；

供電系統：社區→變電站→環網柜→箱式變（配電室）→配電箱→建筑物；

供暖系統：社區→鍋爐房（首站）→換熱站→小區主管線→分支管線→建筑物；

供氣系統：社區→配氣站→調壓箱→小區主管線→樓前盤管→建筑物；

雨（污）排系統：社區→污水泵房→化糞池→檢查井；

單位導航：社區→物業公司→物業站→小區→建筑物。

4 基于GIS平臺的社區專業系統建設

二、三維及移動地理信息系統都是社區專業應用的基礎平臺，但應用范圍與支持的應用各有側重，圖2展示了二、三維及移動地理信息平臺與專業應用之間的關系：

圖2 系統平臺與專業應用關系圖

應用系統以二三維及移動地理信息系統平臺為基礎，數據服務為手段，其他專業子系統充分以地理信息系統平臺為線索形成有機整體，利用數據服務的方式集成、共享、交換數據。

4.1 社區車輛監控管理系統

該管理系統有效解決對車輛監控、指揮、調度、防盜等問題，其界面如圖3所示。主要功能如下：

（1）實時監控功能與調度

顯示車輛的即時狀態信息，以便于隨時掌握車輛的使用情況，合計安排調度車輛，延長車輛的使用壽命，節省油費開支。

圖3 基于地理信息系統（GIS）的車輛監控平臺

（2）軌跡回放功能

可隨時查任何車輛某一段時間的全部軌跡記錄，以便于監控管理。

（3）電子圍欄功能

根據需要設定車的行使活動范圍，當超出服務范圍時，系統便開始報警，這樣可及時地發現車輛的異常情況。

（4）超速報警功能

實現轄區內車輛超速報警。

4.2 水電氣暖管網管理系統

利用三維地理信息系統可對社區四供一排設施進行有效管理，實現水電氣暖管網的信息化、數字化運營管理，具體體現在以下幾個方面：

（1）分類查詢：在地圖上圈定某一范圍，查詢該區域的用水、用電、用氣情況，并可以實現分系統（住戶、辦公、商品等）用水、用電、用氣統計，輔助社區規劃設計；

（2）線路損耗展示：將損耗嚴重的水管線、氣管線，電力線在地圖上進行預警顯示，方便用戶到現場查看；

（3）移動GIS提高管件更換等維修效率；

（4）可視化的異常報警；

（5）應急處理。

對于爆管的事故，用戶指定爆管位置，系統能夠通過計算影響用戶數、能源消耗量等，自動做到最優分析，制定出合理的處理方案。

4.3 社區便民服務

4.3.1 物業報修

當居民撥打440報修電話時， GIS系統可提供準確的位置定位，大幅提高調度人員的工作效率，更有利于調度對維修人員的監督考核。根據維修歷史記錄在GIS系統中生成維修地點專題圖，能夠及時發現經常出事地區，提前對設備進行維修和保養，降低維修事故發生率。

4.3.2 助老助殘

建立老、幼、殘、孤、寡居民電子檔案，為每位受助對象家庭建立了服務臺帳，以便及時跟進服務。

（1）針對老人

比如老年癡呆癥患者、健忘老人等，在征得家屬同意情況下，可以利用手機定位、跟蹤患者，防止老人丟失。

（2）針對病患

地理信息系統中顯示患者的位置，以便如果需要醫療服務中可以快速、準確到達患者家里。

（3）困難家庭

展示困難家庭分布圖，提供最優路線走訪幫扶路線，自動生成幫扶對象安排表，提醒為受助對象提供幫助，提高幫扶走訪效率。

4.3.3 避災疏散

在堅持預防為主、以人為本的防災基本原則下，合理的災前避震疏散區劃是保證受災人群安全快速地疏散轉移的重要措施，可以在以下幾個方面提供幫助，降低居民自行避難的盲目性：

（1）避難適宜場所、疏散最佳路線的選擇；

（2）設施容量計算：以避難服務覆蓋人數最大化為目標建立疏散區劃方程，以距離短優先原則求出最優解，確定每個疏散單元的避難歸屬。

4.4 社區安防服務

4.4.1 安防監控

利用GIS系統把監控位置、可監控范圍、當前顯示范圍和報警位置顯示在地圖中，提高監控能力，如圖4所示。

（1）方便監控

在地理信息系統中顯示攝像機的位置以及可監控范圍，處于監控狀態的攝像機用亮色圖標表示，關機或者設備故障的攝像機用“”表示。

（2）監控優化

在三維地理信息系統中可以進行通視分析，優化攝像機的位置。

圖4 通視分析

4.4.2 事故點報警

針對各種危險發出報警信號， GIS平臺實時顯示出報警位置等信息，以便迅速對報警采取相應的措施。

4.4.3 社區巡查

基于二、三維以及移動地理信息系統平臺，建立基于地理信息系統的社區巡查空間決策支持系統，實現根據小空間實體位置優化巡查記錄點和巡查路線，提高小區巡查的管理水平。主要包括：優選巡查記錄點和線路；巡更人員實時監測；輔助警情處理。

4.5 環衛綠化

對小區內綠化帶、樹木等綠化信息進行資料建檔，相關位置、邊界等信息通過GIS平臺進行直觀展示，將維護計劃等信息通過民聲服務平臺進行公示，使小區居民了解相關信息，監督相關維護。

4.6 醫療衛生

GIS技術在社區公共衛生領域主要有以下方面的應用：

（1）醫療指揮急救調度

利用GIS技術進行應急響應決策、調度，最大限度減少人員傷亡及財產損失。

（2）資源分配評估與衛生監督

優化配置當地公共衛生資源，并有利于醫療衛生活動和社會服務的開展。

（3）疾病的監測與預警

了解疾病的高發地區、高危人群，探索疾病的病因或危險因素，進而可以預測疾病發生趨勢，流行強度。

4.7 學前教育

及時、準確掌握油田學前教育信息，為學前教育管理、決策和重大項目實施提供數據支撐，監測各社區學前教育發展狀況，實現對學前教育的動態監管。

（1）統計分析，利用地理信息系統平臺可以展示油田幼兒園所在位置及幼兒園的劃片范圍，同時還可以根據學生居住地制作學生分布專題圖，結合計生數據等信息計算每個幼兒園片區的入園率等信息；

（2）入院劃片查詢；

（3）學生分布專題圖；

（4）入園率專題圖，結合計生及學生信息，制作入園率專題圖，對入園率較低區域進行原因分析，為領導決策提供數據支持，如圖5所示。

（5）劃片優化，利用GIS平臺，結合幼兒數量，幼兒園容量等數據，對幼兒園的劃片范圍進行優化。

圖5 入園率專題圖

5 結 語

GIS平臺建設智慧社區的方法，可充分發揮地理信息系統技術在設施位置定位、軌跡跟蹤、信息查詢等方面的優勢，并可有效集成社區房產、供水、供電、供氣、供暖、雨（污）排、物業收費、車輛管理等多源數據，按照統一模式開發建設GIS平臺的專業應用系統，使社區的管理模式和服務模式發生重大轉變，大幅提高社區服務和社區管理的智能化、現代化水平，提高社區勞動效率和服務質量，促進社區服務向人文化，居民生活向智能化發展，推動油田社區向智慧社區持續邁進。

參考文獻

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[2]譚華，陳宇華，李穎，等. 廣東省物聯網應用孵化基地應用分析[C]. 泛在網技術與發展論壇， 2012.

[3]丁峰.Webservice和Asp.net在GIS中的應用探討[J]. 微計算機信息，2005，21（1）：162-163.