◆周子豪

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基于GIS的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)研究

◆周子豪1,2

(1.西安石油大學計算機學院 陜西 710000；2.克拉瑪依職業(yè)技術學院 新疆 834000)

本文綜合考慮當前國內(nèi)智能小區(qū)的結構狀態(tài)，以地理信息體系分析為出發(fā)點，構建適合智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)，巡更點的分布以及巡更路線制定的支持體系，并就該體系內(nèi)的核心模型展開了分析。

地理信息體系；安防管理；智能小區(qū)

0 前言

智能小區(qū)的安防管理系統(tǒng)的內(nèi)含是于小區(qū)內(nèi)的多個地方和重要位置建立保安人員展開巡查的路線,還要配備記錄站點。在這個過程中需要相關人員帶著記錄機，根據(jù)規(guī)劃好的路線及時間在巡查記錄站點完成記錄工作，然后由站點把信息發(fā)送給管理中心,再經(jīng)過管理人員對信息的了解，及時發(fā)現(xiàn)相關問題、解決問題。當前無論是能小區(qū)中巡查記錄點的分布狀況還是路線的制定基本上依據(jù)相關經(jīng)驗完成的，缺乏科學的指導。為此，筆者展開了探索性的分析研究，制定出了建設基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)的相關內(nèi)容。

1 對空間數(shù)據(jù)拓撲關系的研究

該管理體系涵蓋的數(shù)據(jù)基本上是分為記錄地理信息以及貫通信息的空間數(shù)據(jù)、介紹地理要素屬性數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容?？臻g數(shù)據(jù)的作用是決定圖形及制圖特點的位置，其參照物是地球表面。用于介紹空間實體的元素是點、線及面。點代表的是實體,不能用比例來顯示的物品,例如車輛、房子等；線代表的是線狀或網(wǎng)絡狀物品，例如道路等；面代表的是呈現(xiàn)為閉合的多邊形圍繞的區(qū)域狀的物品，例如水池、綠地等。屬性數(shù)據(jù)體現(xiàn)的是和幾何位置沒有關聯(lián)的特點，它存在的價值在于描述和地理實物有聯(lián)系的地理變量及意義，是由抽象的描述，經(jīng)歷歸類、命名等途徑實現(xiàn)的。對GIS進行分析及檢索需要經(jīng)過操作運算其屬性來完成。因為這一管理體系管理著大量的數(shù)據(jù)信息，所以需要構建高效的數(shù)據(jù)結構。拓撲關系數(shù)據(jù)結構是在拓撲關系的基礎之上組織和存儲相關要素，本質(zhì)是將點、線、面彼此之間組成的關系作為核心，組成具有結構緊密、關系明確的體系，使用提前制定好的拓撲關系能夠極大程度上提升該系統(tǒng)用于查詢以及網(wǎng)絡分析等相關操作上的效率，滿足于用戶的需求。

用數(shù)據(jù)預先處理及構建空間拓撲關聯(lián)的方式，會由此產(chǎn)生坐標文件、結點文件、弧索引文件等等多個相關文件。所有的文件是借助有關的內(nèi)編碼、用戶編碼以及單獨的索引字段完成關系網(wǎng)絡的構建，能夠確保空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的順利查找、分析及有關處理。

2 對巡查記錄點的建立及路線選擇的決策支持過程

分析傳統(tǒng)的智能小區(qū)在相關的安防管理應用中，關于巡查記錄點的建立一般是以先前認定的小區(qū)內(nèi)核心安全防范點為基礎,巡查路線同樣一成不變。然而由于社會的進步，智能小區(qū)也在不斷進步，特別是智能化及信息網(wǎng)絡科技的大量普及，已經(jīng)被大量使用在智能小區(qū)管理之中。智能化的管理是將網(wǎng)絡、信息以及自動化技術整合為統(tǒng)一的智能化管理體系，特別是針對小區(qū)內(nèi)的安全防范體系加以管理，借助實時監(jiān)控獲取信息及寬頻網(wǎng)絡來服務于小區(qū)安全防范的智能化監(jiān)管水平,幫助提升小區(qū)安全管理的專業(yè)化水準。此次研究就是借助基于GIS的空間決策分析方法,構建完成基于GIS的智能化小區(qū)安防管理空間決策支持體系，做到能夠依據(jù)小區(qū)內(nèi)部實體方位的不斷改變，來進行不斷變化巡查記錄點及巡查路線，增加了相關管理體系的智能化水平。

3 對巡查記錄點的動態(tài)設置及巡查路線選擇的依據(jù)

使用GIS體系,可以巡查到記錄點的動態(tài)建立所在的分析范圍，其中包含了緩沖區(qū)、疊加以及空間集合的分別分析。常見的程序是：由空間決策分析體系依照規(guī)定時間，由空間數(shù)據(jù)庫管理體系內(nèi)使用小區(qū)安防人員的相關信息(包含巡查員的數(shù)量、具體方位)以及小區(qū)內(nèi)部實體變化情況(如車輛的位置、居民移動狀況等)，再綜合分析小區(qū)內(nèi)核心巡防點分布圖，然后以成立的有關緩沖區(qū)為基礎，執(zhí)行疊加研究及空間集合研究，據(jù)此制定出能夠完全滿足實時需求的生巡防點布置圖。此外還需要根據(jù)布置圖結合空間模型，制定出適宜的巡查路線計劃。

由此可見，利用計算機技術可以做到用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡的手段來獲得巡更路線選擇模型的最佳方式。相應的計算及技術分別由初始化、計算和顯示模塊組成，而初始化模塊又區(qū)分為網(wǎng)絡參數(shù)的初始化、動態(tài)的初始化以及輸入輸出函數(shù)表的初始化等；計算模塊的作用是核算能量函數(shù)值、計算神經(jīng)元運動程序的模擬和計算狀態(tài)的更新情況；最后由顯示模塊進行結果的檢驗以呈現(xiàn)適宜的結論。

4 基于GIS的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)的建立

由于一般的智能小區(qū)都會使用“一卡通”體系，安防管理系統(tǒng)也被包含其中，可以應用不直接接觸式的IC卡技術構建完成具有感應的電子安防系統(tǒng)。此體系的組成部件為信息卡、信息采集器、管理中心主機、系統(tǒng)軟件等。信息卡使用的是不需要直接接觸式的射頻卡,它的優(yōu)勢在于操作簡便、成本低廉、質(zhì)量可靠、易于安裝等。信息采集器是將32位嵌入式體系作為核心,然后聯(lián)合信息卡具有的讀寫、遠程維護、網(wǎng)絡通信、電源管理等功能完成的。顯著的特征在于質(zhì)量堅固，保護內(nèi)部電子設備的安全；耗能少，可以保障內(nèi)部電池的壽命很長；較大存儲空間，可以保存大量的記錄數(shù)據(jù)；記錄準確,內(nèi)部安放了實時時鐘可以實現(xiàn)準確記錄每次的操作；安全性能高，尤其適合在室外使用；操作簡便,使用中文Windows CE的相關管理軟件，簡單易操作。

以GIS為基礎構建了智能小區(qū)安防體系，通過對其進行分析，總結出相應的構建過程。第一，將空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息輸送給管理中心處。第二，參考空間模型建立巡防點的布置結構圖。第三，設定、組裝巡查記錄點的射頻卡。第四，建立信息反饋至空間的數(shù)據(jù)庫。第五，將空間實體變化情況及時反饋給管理中心。第六，依據(jù)反饋的實體改變狀況及時對巡防點進行調(diào)整。第七，安置臨時的巡防點。第八，將臨時巡防點輸入的信息及時反饋給數(shù)據(jù)庫。第九，參考實時信息變化和對應的空間管理模型生成即時巡查方案圖。第十，將生成的巡查路線圖傳輸?shù)奖０踩藛T配備的巡防器中。第十一，保安依照路線規(guī)劃展開巡防,以及收集巡防點的數(shù)據(jù)。第十二，巡查完成后,把巡防器中的相關信息傳輸?shù)焦芾碇行挠嬎銠C。第十三，將巡查內(nèi)容反饋到數(shù)據(jù)庫。第十四，打印得到保安的實際工作狀況和出勤狀況。

5 結語

總而言之,雖然當前國內(nèi)對于智能小區(qū)的打造還不成熟，然而因為國家大的背景環(huán)境使打造數(shù)字化城市以及建立小康住宅示范項目成為可能,所以對于智能小區(qū)的發(fā)展前景廣闊。根據(jù)有關規(guī)定，中國的智能小區(qū)的建立，不管是建立普及化、先進化亦或者是領先化，都需要將打造出安全防范體系自動化監(jiān)控管理標準視為重點關注的工作內(nèi)容。由于社會的發(fā)展，中國的GIS產(chǎn)業(yè)也得到了明前的進步與提升，打造出順應時代潮流的以GIS為基礎的智能小區(qū)安防管理體系是未來發(fā)展的趨勢、勢在必行，以滿足與民眾對生活區(qū)安全、愉悅的需求。

[1]劉鵬.利用3S系統(tǒng)構建數(shù)字化城市綜合管理體系[J].哈爾濱建筑大學學報，2000.

[2]劉鵬.智能住宅小區(qū)綜合布線系統(tǒng)的研究[J].黑龍江勘察設計，2001.

[3]建設部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室.全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設要點與技術導則(試行稿)[Z].