消防數字化圖紙查詢系統設計與實現

周亞

摘要：項目采用基于位置服務LBS（Location Based Service）與移動GIS（Geographic Information System）相結合的應用模式，探討了基于LBS的移動GIS 體系結構與微信平臺開發的系統架構， 在此基礎上設計實現了一個消防數字化圖紙查詢系統， 該系統通過B/S實現數字化圖紙的采集，通過微信平臺實現基于LBS的數字化圖紙查詢。系統的廣泛應用，將改變現有消防軟件側重于信息的管理，信息分析及輔助救援功能相對不足的現狀，使安全監督檢查時或者火災發生時，可以快速查詢當前位置建筑物的數字化圖紙等數據，從而為消防安全檢查及消防救援方案制定提供有力保障。

關鍵詞：基于位置的服務；移動GIS；消防數字化；圖紙查詢

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）07-0076-02

1 引言

伴隨我國改革開放、經濟快速發展和城鄉一體化程度加快，基礎建設也在全國如火如荼。同時，隨著科技技術的發展和逐漸普及，高新技術已經逐漸應用于各行各業，使得工業生產越來越自動化、生活電器越來越密集、人口也越來越集中化、物資倉儲同樣越來越頻繁。這些因素不但使得火災的誘因越來越多，而且導致火災的破壞力和危險程度也成指數增加，同時還火情控制和火災撲救難度也成倍增加。因此，火災一旦發生，就很容易導致人員傷亡數量倍增且經濟損失巨大。盡管為了保證生命財產的安全，上至中央政府下到各級地方政府都制定并實施了各種各樣的消防法規，并且消防部門也大量處理各種火災隱患。然而，真正想要將減少火災，把火災在萌芽狀態就遏制才是非常重要的手段，而消防監督檢查就是遏制火災于萌芽狀態的最重要方法之一。行之有效的消防檢查可以發現賣到火災的案例隱患。然而，盡管現在消防檢查越來越頻繁，但是火災發生的頻率卻越來越高，災情及其導致的損失也越來越大，究其原因，導致上述情況的主要因素有：1）由于消防檢查的單位越來越多，但消防部門由于人力有限不能很好地勝任如此繁重復雜的檢查工作。因此，在消防檢查中難免會出現檢查紕漏或疏忽。而行政指令要求所有單位進行自我火災隱患的消防檢查，由于種種原因就會出現檢查不細致甚至流于形式的情況。2）消防檢查人員的能力有限。消防檢查人員對檢查對象由于專業知識局限，不可能對所有檢查對象都能知悉，比如復雜的建筑物等。這樣，就導致消防人員對具體的消防檢查細節有可能一知半解。因此，就算消防督查人員在現場消防檢查時，即便發現了問題，也很難對該業主單位根據不符合消防安全的程度做出相應處罰和改進意見。

用移動GIS、LBS、SOA、微信平臺開發等技術，建立消防數字化圖紙查詢系統。實現通過微信平臺，查詢所在地理位置建筑物消防數字化圖紙等數據。從而為消防安全檢查及消防救援方案制定提供有力保障。項目用數字化圖紙查詢系統來提高消防安全監督檢查的效率和作用，有效地阻止火災的發生，促進向數字化消防轉型。項目用數字化圖紙查詢系統來圖形化地制定滅火作戰方案，做到系統、科學地處置災情，提高消防隊伍戰斗力、實現“科技強警”目標、加快城市消防工作數字化進程。

移動GIS（Mobile GIS）是以移動互聯網為支撐、以智能手機或平板電腦為終端、結合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統，是繼桌面GIS、WEBGIS 之后又一新的技術熱點。移動GIS 是以空間數據庫為數據支持，地理應用服務器為核心應用、無線網絡為通訊橋梁，移動終端為采集工具和應用工具的綜合系統。目前，移動GIS的定位系統已經應用于所有行業，并成為一個非常熱門的研究領域。把移動GIS與地圖服務相結合出現的一種熱門技術就是基于位置的服務（LBS，Location Based Service），該技術通過移動運營商的無線通信網絡（如WCDMA、TD）獲取移動終端用戶的地理坐標等相關位置消息從而為用戶提供增值服務。

2 LBS服務與移動GIS相結合的架構體系研究

在項目消防數字化圖紙查詢系統中，整個系統架構體系由移動客戶模塊、服務器模塊、定位功能系模塊和通信網絡模塊等組成。移動客戶模塊主要就是智能手機和相應的軟件客戶端。服務器模塊要求網絡訪問速度高且處理器速度快。定位功能系統模塊是為用戶提供定位實現的軟硬件系統，該模塊首先捕獲用戶的定位請求消息，然后對定位請求進行處理后并把定位數據回送給用戶。另外，服務器模塊也提供地圖導航、視頻點播等內容服務。現在智能手機實現定位的技術主要有LBS基站定位和GPS定位。 LBS基站定位主要依賴基站數據采集和快速的網絡，但對手機性能要求不高，而GPS定位是基于衛星定位，但GPS技術手機能為該模塊高壓供電，并且該技術對天氣、環境都有較強的依賴。智能手機把上述二個技術相結合來進行定位從而來保證精度又降低功耗。隨著以后5G網絡普及，網絡服務和數據交互速度都將大幅提高從而為該技術提供良好的用戶體驗奠定了基礎。目前百度地圖開放的API接口提供了GPS定位和LBS定位等工服務，，并可以提供搜索、定位、路線規劃等功能。考慮到項目的成本和項目的通用性，因此本項目研究使用百度地圖API來實現項目單體地理位置采集，使用了Web服務API、定位SDK等應用接口。

3 消防數字化圖紙查詢系統研究與開發

消防數字化圖紙查詢系統包含報審采集、圖紙上傳、圖紙維護、圖紙查詢等功能。報審采集：基于數字化聯合圖審系統，在項目聯合報審時，采集項目及項目單體信息。圖紙上傳：勘察設計單位通過數字化聯合圖審系統上傳項目單體各專業數字化圖紙。圖紙維護：基于數字化聯合圖審系統，在項目信息維護中，采集項目及項目單體地理坐標信息。圖紙查詢：通過手機微信，一鍵化查找基于當前位置周圍的項目信息，列出項目單體，展現單體的基本信息、消防數字化圖紙（包括建筑、結構、水、電、暖）等信息。

3.1技術路線

首先，對項目總體技術方案進行再優化設計，將研發任務分成三部分：技術研究、數字化圖紙B/S系統研發和微信客戶端研發；其次，相關技術研究結束后，進行數字化圖紙B/S系統研發和微信客戶端研發，進一步代碼編寫，并進行測試；第二，在私有云設施上部署系統，進行運行測試；并接入微信公眾平臺。第三，系統上線，對前期合作機構開放，進行試運營；第四，根據用戶的意見反饋進一步完善、改進系統各部分設計；第五，將改良后的系統投入正式運營，進行大規模推廣；最后，總結相關項目經驗，撰寫總結報告，準備項目驗收。

3.2系統實施方案

1）系統設計方案

本項目系統采用了面向服務的架構、分層設計思想、領域驅動的設計模式和WCF技術，遵循S.O.L.I.D的設計原則。系統數據訪問層使用LINQ技術把持久化數據轉化為領域對象模型，然后基于MVC軟件設計方案。具體來說，在業務邏輯層把上述對象模型轉換化為相應的領域層服務，在模型層實現具體操作的技術方案，在控制層本項目利用Repository技術把領域對象模型和領域層服務相結合從而來完成全部業務的實現方案，并通過數據模型層把領域對象轉化為數據傳輸對象。完成上述步驟后，我們就使用WCF技術把述功能服務向用戶開放。

2）系統整體部署方案設計

系統整體由數據庫、圖紙應用服務器、手機應用服務器、微信平臺服務器、短信平臺服務器、電子簽章服務器、文件服務器、認證服務器、緩存服務器、負載均衡服務器、客戶端等部分組成。

3）系統的功能模塊

本系統的功能主要有四大功能：一、報審采集：基于數字化聯合圖審系統，在項目聯合報審時，采集項目及項目單體信息。二、圖紙上傳：設勘察設計單位通過數字化聯合圖審系統上傳項目單體各專業數字化圖紙。三、圖紙維護：基于數字化聯合圖審系統，在圖紙維護時，通過百度地圖API，采集項目及項目單體信息。四、圖紙查詢：通過微信客戶端，基于LBS和移動GIS獲取移動設備當前所在位置坐標，系統自動匹配符合位置條件的項目單體，并將單體的基本信息、數字化圖紙信息（包括建筑、結構、水、電、暖等專業）等展示。

4 項目結論

基于LBS和移動GIS的消防數字化圖紙查詢系統的實施將有利于從源頭發現導致火災的誘因或隱患，也有利于消防安全檢查效率的提升，從而使得將消防隱患消滅于萌芽狀態中。另外，當火災發生時，基于LBS服務提供火災建筑物的數字化圖紙等數據，為圖形化地制定滅火作戰方案，做到系統、科學地處置災情，極大地減少人員傷亡和財產損失。本項目經在江蘇淮安消防系統中試用一年取得了很好的經濟效益和社會效益，值得進一步推廣。

參考文獻：

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