基于云計算和低空經濟的應急管理平臺研究

摘要：隨著科技的進步，越來越多的技術被應用到應急管理平臺上。針對目前應急管理平臺所存在的問題，文章借助低空經濟和云端的IaaS、PaaS及SaaS資源，提出一種基于云計算和低空經濟平臺的應急管理平臺，旨在解決應急管理平臺各系統之間無法聯動、資源浪費以及重復建設的問題。

關鍵詞：低空經濟；云計算；應急管理平臺；IaaS；SaaS；PaaS

中圖分類號：TP302.1""文獻標志碼：A

0"引言

隨著智慧城市概念的提出及發展，城市的建設者和管理者們越來越關注智能應急管理中心的構建。各地區利用現代化技術，著力打造屬地的應急管理中心，包括交通管理平臺、應急管理平臺、醫院120急救、出警平臺等。應急管理系統主要是對各類緊急情況進行信息采集、分析和處理，實現對緊急事件的實時掌控、快速響應，為政府和各類平臺提供依據和決策。

現有的各個應急管理系統普遍存在2個問題。首先，應急管理系統大多采用獨立的傳感器和監控設備對前端數據進行收集、分析和處理，各個系統之間缺少聯動，存在軟件孤島現象。其次，現有的應急管理系統基本部署在本地，每個系統不僅需要獨立的服務器進行部署，而且還需要進行異地備份和安全建設。這就意味著每個系統需要額外采購服務器和安全設備，聘請維護人員，以確保系統的平穩運行和數據安全。目前，優化應急管理中心平臺已經成為學者們研究的熱點。張東捷等^［1］研究利用多源感知設備和應急聯動系統優化應急管理系統，該方法只適用于按鍵異常事件的聯動處理；董紅妮等^［2］采用擬人化分析法結合大數據、物聯網等技術來解決管理系統的重復建設和孤島問題，但是該方法需要著重考慮地域特色、生態環境、文化差異等各方面因素，具有一定局限性，不適合大范圍推廣；江連海等^［3］采用數字集群和應急聯動技術優化應急管理平臺，該方法受限于基站，無法實現全方位聯動。因此，優化完善應急管理平臺，解決各系統的孤島問題，降低系統投入成本，對城市應急管理服務工作具有重要的意義。

針對目前應急管理系統出現的資源浪費和孤島問題，本文借助低空經濟和云計算彈性服務的優勢，提出了一種新型的基于云計算和低空經濟的應急管理平臺。該平臺利用低空飛行器收集、分析和共享數據，同時結合云計算整合各個系統的軟硬件資源，提高了資源分配率，降低了投資和維護成本，提升了應急管理平臺的服務體驗感。

1"基于云計算和低空經濟的應急管理平臺分析

本文基于云計算和低空經濟對應急管理平臺進行設計，實現了各系統之間數據分享，資源按需分配，提供了高效、穩定的應急管理服務。

1.1"低空經濟在應急管理平臺中的應用分析

低空經濟是一個以低空空域為依托，以通用航空產業為主導，以各類有人駕駛和無人駕駛航空器的低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態。在2021年，低空經濟正式被寫入《國家綜合立體交通網規劃綱要》^［4］，這標志著低空經濟從理論或討論層面正式進入國家政策框架，成為推動未來發展的重要戰略方向。2023年年底，中央經濟工作會議將低空經濟正式確定為國家戰略性新興產業，到2024年全國兩會上，低空經濟首次寫入政府工作報告^［5］，納入新質生產力范疇。

應急管理平臺得益于國家層面對低空經濟的大力推廣，使得其可以利用豐富的飛行器資源。例如：利用低空飛行器進行輔助救援，飛行器憑借其小巧靈活的特點，能夠進入狹小且危險的空間執行搜救任務；同時，利用飛行器勘察受災現場，為救援行動提供科學依據，從而第一時間制定出科學準確的救援方案，有效減少人員傷亡和財產損失。此外，飛行器還可用于交通引導，實時計算擁堵路段的車流量，通過調控交通信號燈來緩解交通壓力，解決各軟件之間的數據傳輸問題。本文將利用飛行器采集、分享數據，以彌補傳統應急管理平臺中各系統之間聯系的不足。

1.2"云計算在應急管理平臺中的應用分析

云計算^［6］是一種基于互聯網的計算方式和服務模式，將計算資源、存儲資源和應用軟件等資源封裝成一個獨立的虛擬環境，以按需服務、彈性擴展的方式提供給用戶。一個完整的云計算結構如圖1所示。它包含整個云平臺所需要的各種模塊以及云計算的3種服務模式^［7］。3種模式為基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。

首先是云平臺。它包含管理模塊、控制臺、訂單系統、計費系統、運費系統以及客服系統等，各個模塊和系統互相配合，確保整個云平臺能夠穩定運行。

其次是基礎設施即服務（Infrastructure as a Service， IaaS）。它包含各種云上的基礎資源，包括計算、存儲、網絡、安全和備份資源。應急管理平臺的各個系統依據實際需求進行資源分配，大幅降低了重復投資與資源冗余，支持隨時擴容和縮容，通過云端提供的全方位安全服務與高效備份策略，確保了各系統穩定、高效地運行。

再次是平臺即服務（Platform as a Service， PaaS）。它包含各種平臺，例如：一些中間件、數據庫平臺，這些平臺構建之后，其余軟件只要按照其要求的方式接入即可，無需考慮其底層的邏輯架構，極大地減少了開發成本。在應急管理平臺的各個系統中，本文的設計實現了飛行器與應急軟件的全面集成，統一接入管理平臺，進行集中化管理和調度，確保資源的最優配置與快速響應能力。

最后是軟件即服務（Software as a Service， SaaS）。它包含了各種軟件服務，包括工業軟件、辦公軟件以及其余各種軟件，使用者只需要開通相應的賬號就能夠享受完整的服務，無需考慮軟件運行的環境以及資源。應急管理平臺的各個系統中集成了多樣化的應急軟件，通過遵循統一的協議與接入標準，這些軟件能夠相互協作，實現數據資源的共享。

本文基于云計算和低空經濟提出的應急管理平臺，融合云上各類基礎資源，將各個應用系統整合為一體。該平臺根據各系統所需的資源大小進行分配，統一進行安全部署和重要系統備份，確保整個系統的平穩運行。此外，云計算平臺有著豐富的PaaS和SaaS資源，為開發者提供高效便捷的接入途徑，極大地加速了系統部署速度。相比傳統機房建設模式，它不僅可以降低建設成本和運維成本，還可以實現按需擴容，支持遠程維護和實時監控資源狀態，提高系統的可用性和安全性^［8］。

2"基于云計算和低空經濟的應急管理平臺的整體設計

本文借助云計算技術，提出一種基于云計算和低空經濟的應急管理平臺，具體的平臺框架如圖2所示。該平臺包含多個功能：前端無人機組負責執行各種飛行任務并獲取相應數據，供其余平臺使用；資源管理平臺負責統籌計算各存儲資源；安全備份管理平臺負責保障整個平臺的安全；飛行調度平臺負責控制各個飛行器的飛行狀態；此外，應急管理軟件、一鍵出警軟件、交通管理軟件以及其他軟件負責處理各種應急情況和維護公共安全。

2.1"前端無人機組

前端飛行器一般包含普通無人機、機庫無人機和其他低空飛行器，這些飛行器一般配備高清攝像頭和各類傳感器，用來監控和拍攝高清圖片，以備取證使用；當然在緊急情況下，這些飛行器也可以配備紅外探測儀、成像儀用來應對極端環境下的搜查和勘探工作。為了更好地和控制平臺進行數據交互，這些飛行器還會配備4G或5G通信模塊，借助運營商的通道實現長距離、低延時的通信，及時將數據傳輸到各個應急系統中進行分析。

2.2"資源管理平臺

資源管理平臺能夠根據軟件所需資源的大小進

行資源的分配和管理，實現資源的優化配置。它能實時監控云資源的使用情況，一旦服務器的CPU或者內存占用率達到預警狀態，就能夠立即進行擴容和升級操作，確保系統性能的穩定。為了進一步增強系統的安全性，本平臺將應用服務器和數據服務器分開，僅公開應用服務器的IP和端口，而數據庫服務器和應用服務器之間則通過內網進行數據傳輸，極大地提升了數據的安全性。面對緊急情況，資源管理平臺能夠迅速開辟獨立資源，以支撐突發情況所需要的基礎資源需求，在緊急情況結束后，立刻釋放相應的資源，實現資源的高效利用。

2.3"安全備份管理平臺

安全備份管理平臺主要包含2個方面：一方面，它涵蓋了對云資源和軟件的安全管理。該平臺提供安全服務，配備云安全可視化中心，能夠實時監控并及時發現各系統中的潛在漏洞。對于高危漏洞，平臺會立即發出預警，通知相應的維護人員迅速修復服務器或者軟件中存在的安全隱患，確保系統的穩定。在應急管理系統上線之前，軟件開發者都必須進行嚴格的等保測評工作，以確保軟件沒有漏洞。上線后，軟件開發者還需定期進行漏洞掃描，以保障整個平臺的持續穩定運行。若沒有安全產品的保護，應急系統一旦遭受劫持，便可能對飛行器發出錯誤指令，導致其偏離預定路線，從而引發嚴重的安全問題。

另一方面，該平臺還需要負責重要數據的實時備份。這一備份過程無須人為干預，完全自動完成。一旦服務器或者軟件出現問題，維護人員可以利用云端的備份數據，迅速恢復服務，確保整個應急管理平臺能夠立即正常運行。

2.4"飛行器調度平臺

飛行器調度平臺類似于空中的飛機調度系統，其核心功能體現在2個方面：一方面，該平臺規定了飛行器接入的接口協議和標準。這意味著，任何滿足這些接口協議的飛行器都能夠順利接入此系統，實現統一的調度和管理。這一標準化的接入方式極大地增強了系統的兼容性和靈活性。另一方面，飛行器調度系統記錄了飛行器的關鍵飛行參數，包括飛行經緯度、高度、實時速度及電量等。在絕大多數情況下，該平臺能夠自主調度飛行器進行自動巡航，無須人工干預。而在遇到復雜情況時，也可以由人工接管飛行器，進行輔助飛行。飛行器調度平臺會進行實時計算，確保所有飛行器在空中運行互不干擾，維護空中交通的秩序和安全。

2.5"一鍵出警軟件

一鍵出警軟件在接到報警之后，調度平臺能夠迅速響應，根據報警者的位置和詳細描述，第一時間調度周圍最合適的飛行器趕往案發現場。飛行器到達現場之后，會立即對現場進行拍照取證，盡可能地還原第一現場，為后續的案件處理提供有力證據。此外，如果求救者需要救護車或者消防車，本平臺能夠和醫療系統和消防系統進行對接。在接到求救者求救電話后，調度平臺會立即調度勘察飛行器對求救者周圍的街道進行勘察，實時計算出用時最短的路線，然后將這一路線信息迅速反饋給救護車或消防車的司機，以確保它們能夠以最快的速度到達現場，為求救者提供及時的援助。

2.6"交通管理軟件

交通管理軟件能夠針對擁堵路段，調度飛行器進行空中疏導，確保交通順暢運行。同時，飛行器還能對路況進行實時勘察，精確計算車流量，據此對交通燈進行智能控制，以有效緩解路口交通壓力。在交通事故處理方面，該軟件利用巡邏飛行器進行快速車輛排查，能夠及時鎖定肇事車輛并進行追蹤。這一功能大大減少了人力排查各個路口監控的工作量，使得相關部門能夠更快地抓住肇事車輛，提高交通事故處理效率。

2.7"應急管理軟件

應急管理軟件在應對自然災害等突發情況時發揮著至關重要的作用。面對洪水、泥石流、山體滑坡、地震等災難時，該軟件能迅速響應，靈活高效調用飛行器資源，使其能夠輕松繞過受阻的道路，準確到達受災區域。同時，飛行器還可以搭載高清攝像頭和紅外熱成像設備等，能夠實時傳輸災區的相關畫面，幫助救援人員快速了解災情，為制定救援方案提供重要依據。

除了上述給出的軟件之外，還有各種各樣的應急管理軟件，只要滿足相應的接入要求和遵循的協議，都能在云端快速地進行部署和應用。

3"結語

本文深入分析了目前應急管理平臺所面臨的問題。針對這些問題，本文基于云計算和低空經濟提出了相應的解決方案。該方案利用低空經濟平臺中的飛行器設備，實現數據實時傳輸，有效解決了應急管理系統的聯動問題。同時，借助云計算豐富的IaaS資源，實現了軟硬件資源的優化配置，降低了建設成本。此外，本文通過利用云端的PaaS和SaaS資源，實現了相關軟件在應急管理平臺上的快速部署和應用，以保障整個應急平臺平穩、安全、高效地運行。

參考文獻

［1］張東捷.面向智慧城市的多源感知和應急聯動系統設計與實現［D］.成都：電子科技大學，2021.

［2］董紅妮，周志城，杜海峰，等.“城市大腦”賦能城市治理現代化建設研究：基于青海省西寧市的實踐分析［J］.智能城市，2022（8）：22-26.

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［8］王光燁.云機房與傳統機房的分析比較［J］.計算機產品與流通，2020（6）：104-105.

（編輯"王永超）

Research on the emergency management platform based on cloud computing and low-altitude economy

SONG "Shuaidi

（Jiangsu Vocational College of Business， Nantong 226011， China）

Abstract： "With the advancement of technology， more and more technologies are being applied to emergency management platforms. In response to the current problems with emergency management platforms， this article proposes an emergency management platform based on cloud computing and low-altitude economy platforms， utilizing low-altitude economy and cloud based IaaS， PaaS， and SaaS resources， to solve the problems of lack of linkage， resource waste， and redundant construction between emergency management platform systems.

Key words： low-altitude economy; cloud computing; emergency management platform; IaaS; SaaS; PaaS