鄧迪，馬瑞，黃磊，徐海陽(yáng)

摘? 要： 結(jié)合新一代信息技術(shù)與2.5維圖形化管理方式，研究2.5維電子地圖在智慧樓宇綜合辦公管理平臺(tái)的應(yīng)用，以推進(jìn)綜合辦公管控集中化及智能化。根據(jù)資產(chǎn)、空間資源、安防設(shè)備及人員的不同設(shè)定與要求，整合空間數(shù)據(jù)資源和圖形信息，以2.5維電子地圖為中心進(jìn)行業(yè)務(wù)功能開(kāi)發(fā)，并有機(jī)集成人臉識(shí)別閘機(jī)、門(mén)禁、消防及視頻監(jiān)控等系統(tǒng)。通過(guò)在長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行的辦公智能管理系統(tǒng)試點(diǎn)應(yīng)用，有效解決了其空間分配混亂及管控分散的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 2.5維電子地圖; 智慧樓宇; 圖形化管理; 系統(tǒng)集成

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2022）01-36-04

Research of intelligent building integrated office management platform

based on 2.5D electronic map

Deng Di1，2， Ma Rui1，2， Huang Lei1，2， Xu Haiyang1

（1. Changjiang Institute of Survey， Planning， Design and Research， WuHan， HuBei 430010， China;

2. Changjiang Space Information Technology Engineering Co.， Ltd. （Wuhan））

Abstract： Combined with the new generation of information technology and 2.5D graphical management mode， this paper studies the application of 2.5D electronic map in the intelligent building integrated office management platform， to promote the centralization and intelligence of integrated office management and control. According to the assets， spatial resources， security， equipment and personnel of different setting and requirements， spatial data resources and graphical information are integrated; taking 2.5D electronic map as the center， business functions are developed， and systems of face recognition gate， access control， fire control， and video monitoring， etc. are organically integrated with. The pilot application of office intelligent management system in Changjiang Survey， Planning， Design and Research Institute， the problems of chaotic space allocation and decentralized control have been effectively solved.

Key words： 2.5D electronic map; intelligent building; graphic management; system integration

0 引言

傳統(tǒng)智慧樓宇涉及的系統(tǒng)種類(lèi)繁多，且各系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的，智能化系統(tǒng)分散，難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)[1]。在管理方式上，數(shù)據(jù)上報(bào)周期長(zhǎng)，過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，數(shù)據(jù)查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)不直觀，未實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理[2]，也沒(méi)有建立長(zhǎng)效直觀的辦公用房管理機(jī)制。在空間展示上，三維模型數(shù)據(jù)量大，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度慢[3]?，F(xiàn)在我們通過(guò)2.5維電子地圖來(lái)集成數(shù)字化技術(shù)、信息通信技術(shù)，開(kāi)展建筑空間、智能設(shè)備、信息化軟件和一體化設(shè)計(jì)及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)樓宇智能信息集成、設(shè)備優(yōu)化控制和空間綜合管理[4]。以智慧型建筑及智能化管理推進(jìn)辦公用房集中統(tǒng)一管理，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握房間使用情況，提高工作效率，提升科學(xué)管理水平[5]。

1 智慧辦公區(qū)域管理平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

本文將以2.5維辦公空間圖為主，進(jìn)行發(fā)散式的收集與研究：資源的采集與綁定、空間關(guān)系的梳理、結(jié)構(gòu)圖形化管理與維護(hù)、安全監(jiān)控的布置與防護(hù)、安防設(shè)施的布置與維護(hù)、人力資源的分布與管理、資產(chǎn)設(shè)施的采集與管理、數(shù)據(jù)報(bào)表的分析與統(tǒng)計(jì)、工作效率的管理與安全、角色權(quán)限的分配與擴(kuò)展、工作流程的安排與控制及軟硬件的組合與控制。

平臺(tái)的總體架構(gòu)分為如圖1五個(gè)層級(jí)：數(shù)據(jù)管理層、應(yīng)用支撐層、核心業(yè)務(wù)層、展現(xiàn)層及用戶(hù)層。數(shù)據(jù)管理層即底層的數(shù)據(jù)庫(kù)表;應(yīng)用支撐層即API服務(wù)模塊，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、權(quán)限管控模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、工作流模塊、分析模塊、任務(wù)模塊等;核心業(yè)務(wù)層是指前端功能模塊，主要有工位信息、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、平臺(tái)維護(hù)及統(tǒng)計(jì)分析;展現(xiàn)層是首頁(yè)人工工作臺(tái);用戶(hù)層是使用的用戶(hù)范圍，包括普通員工、企業(yè)管理員、二級(jí)單位管理員。

2 智慧辦公區(qū)域管理平臺(tái)研究

2.1 平臺(tái)技術(shù)路線

平臺(tái)設(shè)計(jì)采用B/S架構(gòu)及前后端分離形式進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，提供獨(dú)立、完整的Restful API方案來(lái)進(jìn)行各項(xiàng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)服務(wù)，逐步為各級(jí)業(yè)務(wù)平臺(tái)提供相應(yīng)的技術(shù)支撐。

為滿(mǎn)足圖形化展示的各級(jí)需求，結(jié)合H5、D3、SVG技術(shù)，自主研發(fā)利用圖元分層管理實(shí)現(xiàn)的2.5維圖形化展示，將各部門(mén)、各單位辦公空間信息、人員信息、工位分布、樓內(nèi)固定資產(chǎn)使用信息、附屬設(shè)施設(shè)備信息等直觀地反映在2.5維辦公平面圖上，形成比較完備的辦公用房信息管理系統(tǒng)。用戶(hù)可以查看到的各樓層、人員工位及辦公物品擺放等空間布局，并可以在視圖上進(jìn)行相應(yīng)的查詢(xún)、管理及統(tǒng)計(jì)分析，這樣可以全面、準(zhǔn)確掌握 辦公用房的基礎(chǔ)信息及使用情況，方便辦公用房相關(guān)信息動(dòng)態(tài)維護(hù)、調(diào)整、統(tǒng)計(jì)等管理工作，解決智慧樓宇中辦公空間管理的問(wèn)題。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)方案

2.2.1 2.5維電子地圖制作

將現(xiàn)有的CAD圖轉(zhuǎn)化為2.5維樓層平面圖，模型包括辦公家具及人員等內(nèi)景展示，并增加辦公樓宇的設(shè)施設(shè)備等展示，將系統(tǒng)與智慧圖形管理軟件集成起來(lái)。2.5維電子地圖除了繼承二維地圖在數(shù)據(jù)分析和處理等方面的強(qiáng)大功能外，其直觀和真實(shí)的空間表現(xiàn)能力彌補(bǔ)了二維GIS圖形表現(xiàn)的局限性。

⑴ 空間數(shù)據(jù)收集整理

收集平面效果及外正面紋理數(shù)據(jù)和內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)布局?jǐn)?shù)據(jù);對(duì)收集到的柵格數(shù)據(jù)（jpg、png為主）和矢量數(shù)據(jù)（dwg為主）進(jìn)行復(fù)核與整理，形成帶有空間位置信息和樓層結(jié)構(gòu)信息的辦公區(qū)域位置原始數(shù)據(jù)集合。

⑵ 實(shí)地資料查勘與復(fù)核更新

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查、勘測(cè)，對(duì)已有的各辦公大樓及其各樓層的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)逐一復(fù)核與更新，主要內(nèi)容包括建筑物結(jié)構(gòu)、房間結(jié)構(gòu)、功能區(qū)位置、實(shí)際工位情況、辦公區(qū)域輔助設(shè)施情況（如水、電、風(fēng)井、應(yīng)急出口、樓道、茶水間、閘機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭等），以及墻體位置等。對(duì)樓層平面設(shè)計(jì)圖進(jìn)行修正與更新，形成符合實(shí)際的空間數(shù)據(jù)資料。

⑶ 2.5維圖元樣式設(shè)計(jì)及方位標(biāo)定

對(duì)智能管理系統(tǒng)平臺(tái)中的綜合界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含建筑物外觀紋理采集與渲染、辦公區(qū)域總體地圖設(shè)計(jì)制作;對(duì)辦公樓平面2.5維平面圖的符號(hào)設(shè)計(jì)以及素材渲染制作，包含員工、墻體、工位、辦公配套物品、樓梯、管道、洗漱間、茶水間、會(huì)議室等符號(hào)的2.5維設(shè)計(jì)、整體顏色與紋理的渲染以及不同方位視角的符號(hào)制作。

⑷ 2.5維樓層平面圖制作

基于BIM信息技術(shù)對(duì)每個(gè)樓層的布局按圖層及圖元進(jìn)行分層分類(lèi)的屬性管理，先將空間結(jié)構(gòu)的圖元信息錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄表中，前端再通過(guò)后臺(tái)拼接的JSON樹(shù)和對(duì)象的分類(lèi)、坐標(biāo)、傾斜度及名稱(chēng)，完成樓層2.5維平面圖的動(dòng)態(tài)加載。

2.2.2 可視化管理

⑴ 空間及設(shè)備可視化管理

① 地圖構(gòu)建可視化管理：將圖形轉(zhuǎn)換成前端可讀文件格式，并提供地圖可視化數(shù)據(jù)構(gòu)建、調(diào)整、權(quán)限等管理。

② 空間元素圖形符號(hào)化管理：按可視化場(chǎng)景要求，將所有空間元素進(jìn)行統(tǒng)一圖形符號(hào)化，對(duì)所有可接入的內(nèi)容進(jìn)行選擇、切換、修改、定位等，提供資源掛接并進(jìn)行地圖可視化顯示。并根據(jù)已定權(quán)限范圍，提供數(shù)據(jù)調(diào)整與修改。

③ 地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出：制定空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方案，以備其他項(xiàng)目擴(kuò)展。提供快速地圖重構(gòu)及相關(guān)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出等。

④ 固定資產(chǎn)可視化管理：將辦公桌椅、柜子及打印機(jī)等固定資產(chǎn)圖元與可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定。

⑤ 設(shè)施設(shè)備可視化管理：將空調(diào)、攝像頭及門(mén)禁閘機(jī)等設(shè)施設(shè)備圖元與可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定。

⑥ 安防設(shè)施可視化管理：將煙霧報(bào)警器、水管線路及消防器具等安防設(shè)施與可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定。

⑦ 視頻監(jiān)控可視化管理：提供攝像頭實(shí)時(shí)視頻流地址與可視化數(shù)據(jù)綁定。

⑵ 人員及工位可視化管理

人員及工位可視化：進(jìn)行工位可視化屬性數(shù)據(jù)的管理及人員與工位的可視化數(shù)據(jù)綁定。

信息查詢(xún)：在搜索處輸入員工編號(hào)或多個(gè)信息條件限定進(jìn)行查找搜索，顯示人員所在的樓層平面圖并將該工位標(biāo)識(shí)高亮;在瀏覽查看樓層平面圖時(shí)，根據(jù)某個(gè)人員可查看員工基本資料、門(mén)禁授權(quán)信息。

人員及工位管理：由管理員申請(qǐng)員工綁定到某個(gè)工位上，根據(jù)人員的變化去調(diào)整，審批通過(guò)更新視圖。

2.2.3 設(shè)備系統(tǒng)集成

⑴ 門(mén)禁軟（硬）件的數(shù)據(jù)接入、授權(quán)、可視化及管理

通過(guò)對(duì)接數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)記錄及調(diào)試硬件下發(fā)程序，集成已有的門(mén)禁系統(tǒng)軟件，完成信息查詢(xún)及授權(quán)管理。

門(mén)禁權(quán)限查詢(xún)：所有員工的基本資料及權(quán)限記錄保存在數(shù)據(jù)庫(kù)，可根據(jù)選擇人員查看其所具有的門(mén)禁資料，也可根據(jù)選擇辦公用房的編號(hào)查看其授權(quán)人員。

門(mén)禁授權(quán)審批：辦公用房管理人員根據(jù)辦公用房及人員的調(diào)度，對(duì)門(mén)禁權(quán)限進(jìn)行調(diào)整，工位調(diào)度審批通過(guò)后，門(mén)禁與卡的權(quán)限數(shù)，據(jù)重新綁定，如有新增的門(mén)禁權(quán)限另外界面管理。

⑵ 人臉識(shí)別系統(tǒng)信息集成及設(shè)備部署

以現(xiàn)有OA系統(tǒng)人員信息為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)更新同步人員的照片及基礎(chǔ)信息，來(lái)完成統(tǒng)一的人臉識(shí)別信息集成。

人臉識(shí)別通行閘機(jī)：安裝部署通行的閘機(jī)，通過(guò)員工的人臉庫(kù)比對(duì)進(jìn)行通行控制，人員庫(kù)與OA系統(tǒng)同步，員工人臉圖像未識(shí)別出的可在系統(tǒng)中更新。

人臉識(shí)別打卡與訪客：打造辦公通行區(qū)域授權(quán)管理、員工通行管理、人臉圍欄報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)黑名單報(bào)警提示、非白名單報(bào)警提示等功能[6]。

食堂人臉識(shí)別刷卡：食堂刷卡機(jī)接入外設(shè)攝像頭，其人臉庫(kù)與人臉識(shí)別綜合管理平臺(tái)同步即可完成刷臉扣費(fèi)服務(wù)。

⑶ 視頻監(jiān)控及消防安防預(yù)警集成

攝像頭監(jiān)控預(yù)警：在辦公監(jiān)控?cái)z像頭區(qū)域，安裝人臉比對(duì)機(jī)/人臉抓拍機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入內(nèi)部局域網(wǎng)，搭配人臉識(shí)別服務(wù)器識(shí)別對(duì)比輸出識(shí)別結(jié)果，接入到辦公智能管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)陌生人安防報(bào)警通知。

消防預(yù)警與應(yīng)急：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)[7]，并在樓宇的每一層裝上AP來(lái)對(duì)手機(jī)進(jìn)行定位，在第一時(shí)間內(nèi)將大樓的火災(zāi)情況發(fā)送到內(nèi)部人員的手機(jī)上給予可視化的通知提示[8]，標(biāo)注消防設(shè)備的放置地點(diǎn)，并提供最佳應(yīng)急路線的展示。

3 智慧辦公區(qū)域管理平臺(tái)應(yīng)用

3.1 應(yīng)用背景介紹

隨著長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的發(fā)展，組織機(jī)構(gòu)的壯大，目前已具有各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員3000余人，下設(shè)職能部門(mén)10余個(gè)、專(zhuān)業(yè)單位20余個(gè)。在進(jìn)行分配辦公用房、工位管理、家具管理、大樓維護(hù)管理及水電消防管理時(shí)，有大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和動(dòng)態(tài)信息處理，動(dòng)態(tài)管理的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)更新共享，使得工作效率低下，容易出現(xiàn)失誤。

3.2 現(xiàn)階段成果

平臺(tái)以長(zhǎng)江勘測(cè)設(shè)計(jì)院為試點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)了智慧樓宇辦公智能管理系統(tǒng)。軟件其中主要功能如下：

如圖2空間信息展示功能是以2.5維可視化圖形展示辦公區(qū)域空間的人員、工位、公共資產(chǎn)、設(shè)施設(shè)備等信息，并利用圖元的結(jié)構(gòu)樹(shù)進(jìn)行分級(jí)展示控制。

如圖3門(mén)禁查詢(xún)界面及視頻管理功能是集成了辦公區(qū)域的門(mén)禁、攝像頭等三方設(shè)備管理系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)查詢(xún)房間的門(mén)禁出入記錄及走廊視頻監(jiān)控信息。

如圖4工位統(tǒng)計(jì)功能是按空間、單位、職級(jí)進(jìn)行工位的統(tǒng)計(jì)與占用比分析，可以清晰的了解每個(gè)樓層及房間的工位使用情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

在智慧城市、智慧街區(qū)的探索和建設(shè)背景下，樓宇智能化是建設(shè)和優(yōu)化智慧城市必不可少的一環(huán)[9]。同時(shí)，依靠建筑智能化建立街區(qū)智能化的樓宇設(shè)備管理系統(tǒng)平臺(tái)是也必然的[10]。智慧樓宇辦公智能管理平臺(tái)將建筑內(nèi)的各個(gè)子系統(tǒng)集成到統(tǒng)一圖形平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)可視化與數(shù)字化綜合管理過(guò)程的操作方式[11]。本研究采用的2.5 維電子地圖集三維模型與矢量于一體，其傳輸速度快，顯示效果好，更加豐富地表達(dá)了辦公區(qū)域空間信息，進(jìn)一步展示了智慧樓宇建設(shè)的亮點(diǎn)，推動(dòng)了樓宇管理數(shù)據(jù)可視化、信息化、集成化管理的全新轉(zhuǎn)變。

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