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        勝利油田智慧社區(qū)建設(shè)研究

        2015-03-31 14:01:31崔國剛
        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2015年3期
        關(guān)鍵詞:智慧社區(qū)數(shù)據(jù)服務(wù)

        崔國剛

        摘 要:研究以GIS平臺為基礎(chǔ)建設(shè)智慧社區(qū)的方法,結(jié)合勝利油田實際情況,借助于二、三維及移動地理信息系統(tǒng)平臺,在水、電、氣、暖物業(yè)管理,重要車輛監(jiān)控與管理、社區(qū)安防,便民服務(wù)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(qū)方案,以滿足勝利油田提出的建設(shè)“智慧社區(qū)”的目標(biāo)和油田居民現(xiàn)代化生活需求。

        關(guān)鍵詞:GIS;智慧社區(qū);數(shù)據(jù)服務(wù);油田信息化

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

        0 引 言

        隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和油田信息化水平的不斷提升,勝利油田提出了建設(shè)“智慧社區(qū)”的目標(biāo),“智慧社區(qū)”既是社區(qū)建設(shè)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(wù)為理念,以“管理精細(xì)化、服務(wù)人文化、運(yùn)行專業(yè)化、操作信息化”為建設(shè)思路,以統(tǒng)籌各類服務(wù)資源為切入點,以滿足油田居民在房屋維修、環(huán)衛(wèi)、綠化、安保、助老、托幼、水電氣暖、物業(yè)管理、房產(chǎn)、社區(qū)經(jīng)營管理等方面的需求。基于地理信息系統(tǒng)(GIS)平臺將各個獨立運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)整合起來,能夠提高系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)能力,增強(qiáng)社區(qū)管理水平,例如:利用地理信息系統(tǒng)查看視頻監(jiān)控是否存在盲區(qū),并提供優(yōu)化方案等。

        1 智慧社區(qū)的發(fā)展

        1.1 智慧社區(qū)

        智慧社區(qū)是指充分借助物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)把物業(yè)管理、安防、通信等系統(tǒng)集成在一起,充分利用多種信息資源,為小區(qū)住戶提供一個安全、舒適、便利的現(xiàn)代生活環(huán)境,重要涉及社區(qū)便民、社區(qū)安防、環(huán)衛(wèi)綠化、醫(yī)療衛(wèi)生、學(xué)前教育等領(lǐng)域。

        1.2 智慧社區(qū)的發(fā)展

        2010年,國內(nèi)興起智慧社區(qū)建設(shè)潮流,上海、深圳、南京、寧波提出“以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、互動化、協(xié)同化為基本特征,構(gòu)建科學(xué)、智能、人本、協(xié)調(diào)的城市居住系統(tǒng)”,將城市管理、政府職能及社會服務(wù)“智慧化”[1]。

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

        2 智慧社區(qū)總體設(shè)計

        以“平臺化、模塊化、集成化、開放式”為原則,按照統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)、統(tǒng)一程序接口、統(tǒng)一安全認(rèn)證的思路進(jìn)行建設(shè)。整體架構(gòu)為四層結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、用戶層。地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)作為平臺為專業(yè)應(yīng)用提供空間數(shù)據(jù)支持,數(shù)據(jù)服務(wù)為各專業(yè)應(yīng)用提供屬性數(shù)據(jù)支持,專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)可按照系統(tǒng)平臺提供的接口不斷擴(kuò)展,系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

        3 地理信息系統(tǒng)平臺建設(shè)

        3.1 地理信息系統(tǒng)在智慧社區(qū)建設(shè)中的作用

        (1)地理信息系統(tǒng)技術(shù)是“智慧社區(qū)”信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。

        根據(jù)工業(yè)和信息化部電信研究院《物聯(lián)網(wǎng)白皮書(2011年)》,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包括感知、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用三層。其中,感知層主要實現(xiàn)物體感應(yīng)和識別,涉及物理世界中的信號轉(zhuǎn)換、物體標(biāo)識和位置信息的獲取。這些分別由相應(yīng)的傳感器、智能標(biāo)簽、定位設(shè)備等信息基礎(chǔ)設(shè)施來完成,而要實現(xiàn)定位功能固然離不開地理信息中的影像獲取和位置基準(zhǔn)。

        (2)地理信息系統(tǒng)技術(shù)是“智慧社區(qū)”業(yè)務(wù)化運(yùn)行不可缺少的信息資源支撐。

        地理信息系統(tǒng)技術(shù)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(xiàn)“智慧社區(qū)”的集約建設(shè)、共建共享,特別是部門間的各專業(yè)信息的共享與整合至關(guān)重要。

        (3)地理信息系統(tǒng)技術(shù)是“智慧社區(qū)”智能服務(wù)不斷拓展的有力工具[2]。

        3.2 地理信息系統(tǒng)平臺建設(shè)

        地理信息系統(tǒng)平臺的建設(shè)主要包括:二維地理信息系統(tǒng)、三維地理信息系統(tǒng)和移動地理信息系統(tǒng),三者優(yōu)勢互補(bǔ),能夠大幅度提升地理信息系統(tǒng)技術(shù)在智慧社區(qū)中的作用。

        二維地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠直觀直接展示復(fù)雜的地形地物,同時具有強(qiáng)大的空間分析功能,其緩沖區(qū)分析、最優(yōu)路徑分析等功能,可以應(yīng)用到社區(qū)水、電、氣、暖管線斷網(wǎng)分析、公共設(shè)施管理、車輛監(jiān)控等方面。

        相比于二維地理信息系統(tǒng),三維地理信息系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢,空間信息的展示更為直觀;多維度空間分析功能更加強(qiáng)大,在社區(qū)中可以應(yīng)用到社區(qū)視頻監(jiān)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(tǒng)進(jìn)行社區(qū)設(shè)施管理。

        使用移動地理信息系統(tǒng)用戶能夠通過各種移動終端(智能手機(jī)、平板電腦等)訪問社區(qū)的各種應(yīng)用,并且通過移動終端所帶的GPS實現(xiàn)位置定位,可廣泛應(yīng)用在社區(qū)水、電、氣、暖管線定位、外出工作人員(巡線、維修、保潔)管理、社區(qū)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(biāo)注編輯功能。

        3.2.3 系統(tǒng)導(dǎo)航

        社區(qū)專業(yè)系統(tǒng)導(dǎo)航分為地面導(dǎo)航、單位導(dǎo)航兩種方式。地面導(dǎo)航按照專業(yè)系統(tǒng)可以分為:居民房屋系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、雨污排系統(tǒng),并根據(jù)社區(qū)要素之間的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行導(dǎo)航,導(dǎo)航模式如下:

        房屋系統(tǒng):社區(qū)→小區(qū)→建筑物;

        供水系統(tǒng):社區(qū)→小區(qū)總閥→區(qū)域斷閥→樓宇閥→建筑物;

        供電系統(tǒng):社區(qū)→變電站→環(huán)網(wǎng)柜→箱式變(配電室)→配電箱→建筑物;

        供暖系統(tǒng):社區(qū)→鍋爐房(首站)→換熱站→小區(qū)主管線→分支管線→建筑物;

        供氣系統(tǒng):社區(qū)→配氣站→調(diào)壓箱→小區(qū)主管線→樓前盤管→建筑物;

        雨(污)排系統(tǒng):社區(qū)→污水泵房→化糞池→檢查井;

        單位導(dǎo)航:社區(qū)→物業(yè)公司→物業(yè)站→小區(qū)→建筑物。

        4 基于GIS平臺的社區(qū)專業(yè)系統(tǒng)建設(shè)

        二、三維及移動地理信息系統(tǒng)都是社區(qū)專業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺,但應(yīng)用范圍與支持的應(yīng)用各有側(cè)重,圖2展示了二、三維及移動地理信息平臺與專業(yè)應(yīng)用之間的關(guān)系:

        圖2 系統(tǒng)平臺與專業(yè)應(yīng)用關(guān)系圖

        應(yīng)用系統(tǒng)以二三維及移動地理信息系統(tǒng)平臺為基礎(chǔ),數(shù)據(jù)服務(wù)為手段,其他專業(yè)子系統(tǒng)充分以地理信息系統(tǒng)平臺為線索形成有機(jī)整體,利用數(shù)據(jù)服務(wù)的方式集成、共享、交換數(shù)據(jù)。

        4.1 社區(qū)車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)

        該管理系統(tǒng)有效解決對車輛監(jiān)控、指揮、調(diào)度、防盜等問題,其界面如圖3所示。主要功能如下:

        (1)實時監(jiān)控功能與調(diào)度

        顯示車輛的即時狀態(tài)信息,以便于隨時掌握車輛的使用情況,合計安排調(diào)度車輛,延長車輛的使用壽命,節(jié)省油費開支。

        圖3 基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的車輛監(jiān)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(jiān)控管理。

        (3)電子圍欄功能

        根據(jù)需要設(shè)定車的行使活動范圍,當(dāng)超出服務(wù)范圍時,系統(tǒng)便開始報警,這樣可及時地發(fā)現(xiàn)車輛的異常情況。

        (4)超速報警功能

        實現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)車輛超速報警。

        4.2 水電氣暖管網(wǎng)管理系統(tǒng)

        利用三維地理信息系統(tǒng)可對社區(qū)四供一排設(shè)施進(jìn)行有效管理,實現(xiàn)水電氣暖管網(wǎng)的信息化、數(shù)字化運(yùn)營管理,具體體現(xiàn)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(qū)域的用水、用電、用氣情況,并可以實現(xiàn)分系統(tǒng)(住戶、辦公、商品等)用水、用電、用氣統(tǒng)計,輔助社區(qū)規(guī)劃設(shè)計;

        (2)線路損耗展示:將損耗嚴(yán)重的水管線、氣管線,電力線在地圖上進(jìn)行預(yù)警顯示,方便用戶到現(xiàn)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(yīng)急處理。

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

        4.3 社區(qū)便民服務(wù)

        4.3.1 物業(yè)報修

        當(dāng)居民撥打440報修電話時, GIS系統(tǒng)可提供準(zhǔn)確的位置定位,大幅提高調(diào)度人員的工作效率,更有利于調(diào)度對維修人員的監(jiān)督考核。根據(jù)維修歷史記錄在GIS系統(tǒng)中生成維修地點專題圖,能夠及時發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出事地區(qū),提前對設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng),降低維修事故發(fā)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(wù)臺帳,以便及時跟進(jìn)服務(wù)。

        (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(jī)定位、跟蹤患者,防止老人丟失。

        (2)針對病患

        地理信息系統(tǒng)中顯示患者的位置,以便如果需要醫(yī)療服務(wù)中可以快速、準(zhǔn)確到達(dá)患者家里。

        (3)困難家庭

        展示困難家庭分布圖,提供最優(yōu)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(zāi)疏散

        在堅持預(yù)防為主、以人為本的防災(zāi)基本原則下,合理的災(zāi)前避震疏散區(qū)劃是保證受災(zāi)人群安全快速地疏散轉(zhuǎn)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(shè)施容量計算:以避難服務(wù)覆蓋人數(shù)最大化為目標(biāo)建立疏散區(qū)劃方程,以距離短優(yōu)先原則求出最優(yōu)解,確定每個疏散單元的避難歸屬。

        4.4 社區(qū)安防服務(wù)

        4.4.1 安防監(jiān)控

        利用GIS系統(tǒng)把監(jiān)控位置、可監(jiān)控范圍、當(dāng)前顯示范圍和報警位置顯示在地圖中,提高監(jiān)控能力,如圖4所示。

        (1)方便監(jiān)控

        在地理信息系統(tǒng)中顯示攝像機(jī)的位置以及可監(jiān)控范圍,處于監(jiān)控狀態(tài)的攝像機(jī)用亮色圖標(biāo)表示,關(guān)機(jī)或者設(shè)備故障的攝像機(jī)用“”表示。

        (2)監(jiān)控優(yōu)化

        在三維地理信息系統(tǒng)中可以進(jìn)行通視分析,優(yōu)化攝像機(jī)的位置。

        圖4 通視分析

        4.4.2 事故點報警

        針對各種危險發(fā)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(yīng)的措施。

        4.4.3 社區(qū)巡查

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

        4.5 環(huán)衛(wèi)綠化

        對小區(qū)內(nèi)綠化帶、樹木等綠化信息進(jìn)行資料建檔,相關(guān)位置、邊界等信息通過GIS平臺進(jìn)行直觀展示,將維護(hù)計劃等信息通過民聲服務(wù)平臺進(jìn)行公示,使小區(qū)居民了解相關(guān)信息,監(jiān)督相關(guān)維護(hù)。

        4.6 醫(yī)療衛(wèi)生

        GIS技術(shù)在社區(qū)公共衛(wèi)生領(lǐng)域主要有以下方面的應(yīng)用:

        (1)醫(yī)療指揮急救調(diào)度

        利用GIS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)決策、調(diào)度,最大限度減少人員傷亡及財產(chǎn)損失。

        (2)資源分配評估與衛(wèi)生監(jiān)督

        優(yōu)化配置當(dāng)?shù)毓残l(wèi)生資源,并有利于醫(yī)療衛(wèi)生活動和社會服務(wù)的開展。

        (3)疾病的監(jiān)測與預(yù)警

        了解疾病的高發(fā)地區(qū)、高危人群,探索疾病的病因或危險因素,進(jìn)而可以預(yù)測疾病發(fā)生趨勢,流行強(qiáng)度。

        4.7 學(xué)前教育

        及時、準(zhǔn)確掌握油田學(xué)前教育信息,為學(xué)前教育管理、決策和重大項目實施提供數(shù)據(jù)支撐,監(jiān)測各社區(qū)學(xué)前教育發(fā)展?fàn)顩r,實現(xiàn)對學(xué)前教育的動態(tài)監(jiān)管。

        (1)統(tǒng)計分析,利用地理信息系統(tǒng)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(jù)學(xué)生居住地制作學(xué)生分布專題圖,結(jié)合計生數(shù)據(jù)等信息計算每個幼兒園片區(qū)的入園率等信息;

        (2)入院劃片查詢;

        (3)學(xué)生分布專題圖;

        (4)入園率專題圖,結(jié)合計生及學(xué)生信息,制作入園率專題圖,對入園率較低區(qū)域進(jìn)行原因分析,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)支持,如圖5所示。

        (5)劃片優(yōu)化,利用GIS平臺,結(jié)合幼兒數(shù)量,幼兒園容量等數(shù)據(jù),對幼兒園的劃片范圍進(jìn)行優(yōu)化。

        圖5 入園率專題圖

        5 結(jié) 語

        GIS平臺建設(shè)智慧社區(qū)的方法,可充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)技術(shù)在設(shè)施位置定位、軌跡跟蹤、信息查詢等方面的優(yōu)勢,并可有效集成社區(qū)房產(chǎn)、供水、供電、供氣、供暖、雨(污)排、物業(yè)收費、車輛管理等多源數(shù)據(jù),按照統(tǒng)一模式開發(fā)建設(shè)GIS平臺的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),使社區(qū)的管理模式和服務(wù)模式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變,大幅提高社區(qū)服務(wù)和社區(qū)管理的智能化、現(xiàn)代化水平,提高社區(qū)勞動效率和服務(wù)質(zhì)量,促進(jìn)社區(qū)服務(wù)向人文化,居民生活向智能化發(fā)展,推動油田社區(qū)向智慧社區(qū)持續(xù)邁進(jìn)。

        參考文獻(xiàn)

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