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基于Web GIS社区智能化与数字化系统集成解决方案
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    摘要:社区作为城市的最基本组成单元,也是城市居民最集中的区域,大多住宅社区配备有智能化与数字化系统。由于社区数字化和智能化系统集成涉及异构网集成、各类智能化与数字化设备通信协议千差万别等技术难点,因而这些资源并没纳入城市网格化管理系统。本文以构建基于Web GIS社区智能化与数字化系统集成平台关键技术进行阐述,通过集成实现社区数字化和资源重组,填补数字城市网格化管理空白。
    关键词:数字社区;GIS;智能化与数字化;系统集成
    1. 概论
    社区智能化与数字化系统集成以数字化为基础,将GIS技术引入社区管理领域。地理信息系统可将社区安全监控、建筑智能化与数字化监控、消防监控、房产资源、物业管理等各种信息与地理空间位置很好地结合在一起,图文并茂、简捷直观。可以管理的数据量更大,分析功能更强,新技术和新手段的采用对政府服务,物业管理企业创新、技术创新,提高工作效率和经济效益,提高市场竞争力起着重要的作用。

    系统集成基于用户服务、业务服务、数据服务三层构架,采用面向空间、面向对象、面向用户的组件设计思想。各子系统现场数据采集和Web层面互操作,通过OPC、Web GIS控件和开放的数据库接口等支持下在管理层实现。系统通过接口模块组成实时监控网络神经。系统体现了空间可视化、智能化与数字化和总控管理自动化的技术水平,实现对各子系统进行统一的监测、控制和管理;实现跨子系统的联动;是集多种专业管理系统、通用办公系统、Internet应用等多方面的合理整合。它不仅规范和完善对居民的服务、服务企业内部的业务流程、操作模式、管理模式,而且利用Internet的覆盖能力,实现了与各相关政府部门的电子处理系统相联接,构成了电子化的虚拟数字社区。

    2. 目标
    传统的社区管理信息系统在其设计和操作过程中的复杂性和分散性已不能适应这一发展的需要。为了解决这一矛盾,系统集成将综合应用数字化技术、GIS技术、传感与自动控制技术、IC智能化与数字化卡技术、网络与数据库等现代信息技术,将社区内各个智能化与数字化系统集成为一体,具有空间可视化、管理智能化与数字化功能,以适应当前与未来发展的客观需求。
    系统集成将社区住宅楼宇资源、家庭防盗报警、周界报警、消防报警、视频监控、停车场管理、可视对讲、门禁一卡通、电子巡更、公共设备监控(送排风、给排水、电梯)、水电气三表抄送、话音服务、社区电子商务、电子物业管理等集成为一体,并实现以下目标。

     2.1 对各子系统进行统一的监测、控制和管理
    系统集成将分散的、相互独立的子系统用相同的环境、相同的软件界面进行集中管理。管理员可以通过自己的桌面计算机监控各子系统的运行状况信息等。这种监控功能是方便的,可以以生动的图形方式和方便的人机界面展示希望得到的各种信息。

     2.2 实现跨子系统的联动,提高整个系统工程的功能水平
    系统实现集成以后,原本各自独立的子系统从集成平台的角度来看,就如同一个系统一样,无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系。这种跨系统的控制流程大大提高了系统的自动化水平。

    2.3 提供开放的数据结构,共享信息资源
    系统建立一个基于Intranet开放的工作平台,采集、转译各子系统的数据,建立对应系统的服务程序,接受网络上所有授权用户的服务请求,实现了数据共享。这种网络环境下的分布式B/S体系结构使集成信息系统充分发挥其强大的功能。

    3. 基于Web GIS社区智能化系统集成平台关键技术
    3.1 社区空间数字化处理
    社区空间数字化处理包括社区总体设计CAD平面图、建筑设计CAD图、弱电与地下管网施工CAD图转为GIS数据层集以及空间与属性拓扑关系建立;社区360度实景图片与电子地图的匹配、社区空间地图与城市地图的无缝连接。社区空间数字化处理和地理基础数据库是数字社区建设的基础工作。
    社区实时交换数据包括家庭报警、安防报警、消防报警、视频及云台、变焦互操作数据;设备运行状态、互操作数据;水电气三表采集数据;一卡通门禁、消费、车辆出入数据;社区实时管理交换数据。

    3.2 通信协议服务器与网络集成
    构建支持不同现场设备通信协议服务器、OPC(OLE for Process Control)设备驱动程序库,通过ODBC(open database connectivity)和动态IP解析,实现“现场总线+局域网+广域网”的数据交换。支持信息管理域应用软件与实时控制域进行数据传输;应用软件与过程控制设备之间的标准通信;异种数据库之间的互联问题。系统集成网络结构如图1所示:
图1:系统集成网络结构

    3.3 系统三层架构
    系统采用用户服务层、业务服务层、数据服务层三层架构,Client/Server+Browser/Serve体系结构。三层之间的功能相对独立,保证了系统的安全可靠和高度可扩展性。结构如图2:
图2:B/S+C/S系统三层逻辑架

    3.4 社区突发事件报警应急预案
    根据不同突发报警事件类型、性质、发生地点环境、安防配备条件以及处理各类报警事件的经验预先建立的面向对象的、人机交互的智能化与数字化应急预案系统,包括初始预案、应急预案。报警应急预案系统是实现社区发生的突发报警事件快速指挥调度的保障。

    4. 系统总体功能结构
    系统总体功能结构包括地图空间导航、监控空间的放缩漫游、空间与属性数据相互查询、设备组态化监控、可视化报警与联动、安全事件统计分析、专题图标生成、注册和权限管理、远程服务等基本功能。结构如图3:
图3:集成平台总体功能结构

    5. 应用系统功能
    5.1 系统主页
    基于Web GIS平台,社区地图导航可快速进入需要的服务、管理层面。系统以社区智能化与数字化地理信息应用为背景,将各自独立的子系统连接起来,为用户提供了一个统一的管理操作平台。这一平台上可以获取各种管理信息,统一组织、统一处理,是一个具监视、控制、管理一体化功能的强大的信息管理系统,以及用户权限及密码设置安全性检查,系统日志、操作日志查询等维护功能。

    5.2 社区空间电子图导航
    系统提供可视化友好界面,通过社区与社区电子图导引,使用户能快捷的进入所需要的管理层面和区域,完成各项管理和监控工作。在安全监控子系统中,不管用户监控的范围有多大,同时报警点有多少,系统始终会以最佳的显示比例将报警点所覆盖的区域在监视器居中显示,用户可通过电子图导航直接查询和处理报警信息。

    5.2.1 图形操作
●图形浏览:漫游、开窗放大、缩社、鹰眼;
●图层控制:动态调入/删除图层,图层显示/隐藏,图层顺序变换;
●对象选取:点选、圆形选取、矩形选取、多边形选取。

    5.2.2 空间查询属性
●点选:即用鼠标点中某个楼层单元,可以显示该单元的基本情况、联系电话、房形结构图;
●层选:可选择任意图层,使该图层的所有属性列表显示;
●框选:用鼠标的拖拉画矩形框,使该框内图层的所有属性列表显示;
●线选:可沿某条线路查询该线路的所有属性。[Page]

    5.2.3 属性查询空间
    用户可选择系统提供的属性查询字段,查询该属性在空间的分布状况。用鼠标点击属性列表中某条或多条记录,系统将记录所对应的分布图形以特殊颜色显示出来。

    5.3 社区视频监控集成
    社区视频监控系统(包括可视对讲门口机视频)集成是在视频系统的功能基础上,通过接口在网上客户端实现视频报警联动监控。系统提供初始设置,将视频监视区域与其他报警器报警关联,并可设置报警保存的图像帧数。在社区公共视频监视区域,包括停车场、道路、会所等,当其他安防设备报警时,系统将自动创建媒体窗口,把相应报警的实时摄像图像切换到集成系统监控主屏幕,并可控制云台和变焦。用户也可以点击地图上任一摄像头,系统将会弹出该摄像头的实时视频监视图像窗口。

    5.4 停车场管理系统集成
    系统将停车场管理系统中的视频监视,IC卡收费等实时监控数据集成到信息中心值班室综合监控平台进行管理。点击停车场摄像头可以实时监视停车场视频图像。如停车场发生火警报警时系统将会自动弹出报警信息和相应的视频图像;系统提供了停车场现场记录数据和历史数据的管理和查询。

    5.5 可视对讲系统集成
    系统将可视对讲系统集成为一体进行管理,实时监听查看对话语音、图像,存储对讲语音记录数据。在监控中心系统提供任一访客电视对讲视频图像和语音监视和历史回放,并可查询和管理历史数据。

    5.6 电子巡更系统集成
    包括离线式和在线式两种。对于在线式,必须随时在集成平台上反映巡更人员的位置;对于离线式,集成平台要能对巡更人员所持有设备的数据进行统计、审核。系统可方便的设置和更改巡更线路、到达每个巡更点的时间,并可在显示器上动态显示巡更人员行走轨迹、到达每个巡更点的时间、是否违规等数据,便于对对巡更人员进行考核。

    5.7 周界防范报警系统集成
    包括周边的红外对射等装置。当探测器被触发时,集成平台弹出报警防区的图形界面和相应区域的摄像视频,并提出解决方案及离出事地点布局最近的保安人员的位置。

    5.8 家庭安防报警和家居智能化与数字化系统集成
    当家庭发生报警事件时系统将会在社区电子图以红色标志显示报警建筑位置上快速提供在什么楼栋、楼层单元号、房型、报警位置与发生什么类型报警,并提供报警处理预案和业主信息。系统提供业主远程登陆家居智能化与数字化化系统,操作家用电器远程开闭。

    5.9 门禁系统集成
    通过集成平台监控社区每个门禁开关状态,统计持卡人的出入情况;显示每个门口的状态和楼层区域空间位置,查询门禁属性;实时显示门禁报警信息,联动显示相关摄像视频图像,统计每个门禁和卡的出入口情况,管理门禁的参数设置。

    5.10 公共设备自动化系统集成
    在社区信息中心计算机监控平台上,以组态界面实时监视设备运行状态参数,如设备运行出现异常,计算机将自动发出报警,同时以醒目的颜色标识异常的参数和可能出现故障的部位。系统建立维修、维护预案,提供设施故障原因分析、设施故障影响分析。在意外情况下,设施的自我调整提供设备运行时间统计,如设备超时运行系统将自动发出警报,提醒管理人员安排设备例行检修。设备监控主要包括给排水、会所中央空调、送排风、电梯等系统监控。

    5.11 居民热线服务系统
    语音热线服务系统采用8-16对电信中继线接入,通过计算机语音卡和管理模块实现热线服务语音自动答询和坐席人工答询。语音热线服务包括电信电话中继线、麦克风、计算机语音卡、录音系统。热线服务自动答询包括居民办事、社会救助、劳动保障、医疗保险、调解服务、法律咨询、住宅保修、投诉举报转入人工答询等服务内容。

    5.12 网上便民服务
    社区便民服务平台支持网上服务请求,包括系统登陆、服务项目(全面教育、求职就业、文娱体育、旅游服务、社区医疗、房产服务、居家服务、维修维护、菜篮子工程、理财服务、院线服务、婚嫁服务、保障服务、家政服务、便民信息)、服务预约、报修申请、缴欠费查询、居民投诉、社区论坛、密码修改等功能。

    5.13 社区资源环境浏览
    系统以社区电子地图为背景,通过电子地图导航、360度实景浏览,居民可以方便了解社区各种资源环境,包括房产资源、售楼网上展示、交通道路、绿化、景点、公交站点、体育锻炼场所、会所、商业、银行、医院、学校。360度全景演示系统的服务内容:社区内楼盘形象专题;三维全景社区虚拟参观游览;三维全景虚拟社区内楼盘样板房展示。

    5.14 数字社区的“一卡通”系统
    利用IC卡作为居民信息的载体及与系统数据接口,不仅可以实现社区内部的应用,如社区单元门禁管理、保安巡更管理、电梯乘梯权限管理、访客管理、车辆进出管理等;同时也实现与数字城市系统的通用性,充分利用社会资源,如与公交卡实现卡片兼容与金额清算;还可与城市预警系统进行接入联动,实现国家各级行政机关政务和社会信息数据向社区的下延。

    5.15 社区物业管理平台
    社区各住宅小区电子物业管理系统包含了社区主要的基础数据,因此统一社区物业管理模式和数据类别、格式,可以为社区综合管理提供最丰富的数据资源。在社区管理中心服务器安装的网络物业管理系统平台为社区各住宅小区物业管理公司提供了标准的物业管理模式。各物业管理公司无需安装这个系统,通过社区管理中心开设一个帐号,发给一个初始登陆密码和系统管理员密码就可以通过PC机上网使用这个系统,完成物业管理公司各项日常物业管理工作。物业管理系统包括资源管理、住户管理、收费管理、住户服务、设备管理、仓库管理、维修管理、安全卫生、办公管理、经理查询、系统维护、前台服务等子系统。

    6. 系统设置和维护
    6.1 权限设置
    由于系统采用三层架构、功能模块化结构,可根据用户管理角色和管理区域设置系统登陆权限,用户只要登陆就可以进入所授权的管理层面。系统权限设置分为权限组(管理角色)设置、权限设置、用户权限设置。
    6.2 数据维护编辑
    系统提供的后台数据维护包括地理基础数据图形编辑、属性数据更新、数据库数据备份等。
    6.3 系统管理
    系统可以快速显示系统日志、操作日志查询、系统分析结果等。为管理员快速、准确维护系统提供了支持。

    参考文献:
【1】西门子集成软件Insight 2000简介 中国航空工业规划设计研究院网站
【2】建设部建筑智能化与数字化国家标准2005年
【3】智能化与数字化建筑系统集成技术展望《工程设计CAD与智能化与数字化建筑》2002年9月 李华英 李兴林
【4】建设部宁波万达广场示范工程验收标准 2006年


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