基于3S技術(shù)的固定勤務(wù)應(yīng)急指揮系統(tǒng)

摘要:針對固定勤務(wù)的特點，該系統(tǒng)為各級指揮員提供了通過Internet實時訪問出事地點信息的手段。它是一套集成GPS，GPRS，GIS技術(shù)的指揮調(diào)度系統(tǒng)。文中闡述該系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，以實現(xiàn)固定勤務(wù)應(yīng)急管理動態(tài)化，指揮控制實時化。

關(guān)鍵詞:3S;GPS;GPRS;GIS;固定勤務(wù);應(yīng)急指揮系統(tǒng)

中圖分類號:TP393文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)26-7524-02

Fixed Duty Emergency Commanding System Based with 3S

YE Peng-ge

(Hangzhou Armed Police Command College， Hangzhou 310023， China)

Abstract: In accordance with the characteristics of fixed duty，the systemprovides real-time access to the scene of the accident information for commanders at all levelsthrough the Internet . It is a set of Command and Dispatch System which integrated GPS， GPRS， GIS technology. The article describes a way of the system design and implementation.In order to achieve dynamic Emergency Management， real-time command and control of the fixed duty.

Key words:3S: GPS; GPRS; GIS; fixed duty; emergency commanding system

固定勤務(wù)指的是在同一目標(biāo)或者地區(qū)執(zhí)勤時間較長的勤務(wù)。包括首長住地、機關(guān)、駐華外交代表機構(gòu)、固定路線警衛(wèi)勤務(wù)，機場、電臺、電視臺、通信樞紐、廠站、倉庫守衛(wèi)勤務(wù)，守護勤務(wù)，監(jiān)區(qū)看押勤務(wù)，監(jiān)區(qū)看守勤務(wù)，巡邏勤務(wù)等。新時期，固定勤務(wù)對象趨多，范圍趨廣，應(yīng)急處突工作日趨復(fù)雜。傳統(tǒng)的應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)(如對講機系統(tǒng))由于其技術(shù)和設(shè)計上存在的缺陷，遠遠無法滿足現(xiàn)代控制中高智能、高信息化的需要。傳統(tǒng)指揮系統(tǒng)的缺陷主要表現(xiàn)為:在定位上，沒有設(shè)計定位功能，不能對各個終端進行定位，從而實現(xiàn)對其的時時跟蹤:在信息集成上，全局信息綜合受客觀環(huán)境影響較大，從而不能高速、有效的下達指揮命令。由于上述的缺陷傳統(tǒng)指揮調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)基本無法滿足局部區(qū)域內(nèi)緊急事件快速布控的需要，實際使用中經(jīng)常是采取多種手段混合運用的方法實現(xiàn)布控，如在使用對講機的同時每個人員同時配備手機等其它終端設(shè)備，這極大的增加了指揮系統(tǒng)的復(fù)雜性和運營成本，所以迫切需要一種使用簡便又能解決實際問題的“應(yīng)急指揮系統(tǒng)”，用于執(zhí)勤過程中實時與指揮中心保持聯(lián)絡(luò)，并現(xiàn)場處理各種情況。GPS/GPRS/GIS技術(shù)的成熟和應(yīng)用，使我們的應(yīng)急指揮有了提高一個層次的可能。根據(jù)實際，筆者設(shè)計一款基于3s技術(shù)的固定勤務(wù)應(yīng)急指揮系統(tǒng)，下面就系統(tǒng)實現(xiàn)的基本原理做概要介紹;對系統(tǒng)設(shè)計的軟硬件模塊組成做深入分析;至于系統(tǒng)的實現(xiàn)部分，本文主要圍繞地理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)展開討論。

1 系統(tǒng)的組成及原理

整個系統(tǒng)由便攜移動單元，通訊網(wǎng)絡(luò)和指揮中心和客戶端4個部分組成。

應(yīng)急隊員隨身攜帶的GPS接收機實時獲取自身的方位、速度等信息，經(jīng)過處理后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到指揮中心，這些信息在中心做出處理后，存入數(shù)據(jù)庫，并通過電子地圖和數(shù)字信息兩種形式展現(xiàn)出來。各級指揮員可以訪問指揮中心網(wǎng)站，在線瀏覽應(yīng)急一線信息并向應(yīng)急隊員發(fā)出指令。控制命令先被傳送到指揮中心，然后通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)往便攜移動終端，實現(xiàn)了對一線應(yīng)急隊員的管調(diào)。

1.1 便攜移動單元

為了獲得一線應(yīng)急隊員的實時GPS信息和各種狀態(tài)信息，要求應(yīng)急隊員隨身攜帶便攜移動終端.它主要由GPS模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中心控制模塊和GPRS模塊組成，如圖1所示。

GPS模塊內(nèi)的GPS接收機通過GPS天線接收應(yīng)急隊員的GPS信息，連同數(shù)據(jù)采集模塊采集到的應(yīng)急隊員體征等狀態(tài)信息一起被傳送到中心控制模塊中去，中心控制模塊將收集到的信息進行分析、整理、存儲后按照一定的格式通過GPRS模塊發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，再通過Internet網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)往指揮中心。同時便攜移動終端通過應(yīng)急隊員響應(yīng)指揮中心發(fā)送的控制命令。

1.2 通信網(wǎng)絡(luò)

GPS系統(tǒng)的定位方式是被動的，它只能提供定位信息，而其本身不具備和其它系統(tǒng)相互通信的能力。要實現(xiàn)應(yīng)急指揮，必須能夠把應(yīng)急隊員的位置、狀態(tài)等信息傳送到指揮中心，同時指揮中心也能下達控制命令至應(yīng)急隊員，因此應(yīng)急指揮系統(tǒng)需要在應(yīng)急隊員和指揮員有一個橋梁能夠傳輸這些信息。在本系統(tǒng)中，選擇了GPRS網(wǎng)絡(luò)接入Internet作為無線通信平臺，便攜終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)利用PPP協(xié)議撥號接入Internet，使用UDP，TCP等通信協(xié)議與監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)的交互。

1.3 指揮中心

本系統(tǒng)的指揮中心是由轉(zhuǎn)發(fā)中心、數(shù)據(jù)庫和勤務(wù)處置系統(tǒng)三個部分組成。

轉(zhuǎn)發(fā)中心從通信網(wǎng)絡(luò)上接收由便攜終端發(fā)送來的各種信息，將不同類別的信息解析出來，按照一定的格式，存入數(shù)據(jù)庫。同時， 當(dāng)指揮員發(fā)布新的對應(yīng)急隊員的控制命令時，也會被傳送到轉(zhuǎn)發(fā)中心，再通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)往便攜終端.另外轉(zhuǎn)發(fā)中心還要響應(yīng)勤務(wù)處置系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)請求，將勤務(wù)處置系統(tǒng)需要的實時數(shù)據(jù)傳送給它用于數(shù)據(jù)顯示。

在指揮中心建立數(shù)據(jù)庫的目的主要是用來應(yīng)急隊員的狀態(tài)信息和一些控制命令等，它可以保持數(shù)據(jù)的持久性。

勤務(wù)處置系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中直接面對指揮員的部分，它從轉(zhuǎn)發(fā)中心和數(shù)據(jù)庫分別獲取實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，然后以網(wǎng)頁上的電子地圖和數(shù)字信息兩種形式將指揮員需要的信息展示給他們，這樣指揮員可以在線實時了解應(yīng)急隊員的位置信息。其中，GIS系統(tǒng)的電子地圖是業(yè)務(wù)展示系統(tǒng)的核心部分，因為電子地圖結(jié)合了地理特征，將終端信息更加直觀、準(zhǔn)確地展現(xiàn)出來，更符合人們的習(xí)慣.而數(shù)字信息形式也是業(yè)務(wù)展示系統(tǒng)必不可少的部分，它包含了更詳細的應(yīng)急隊員信息，如定位信息(經(jīng)度、緯度、方位角等)，基本素質(zhì)等，輔助指揮員發(fā)出合適指揮指令。

1.4 客戶端

本系統(tǒng)的客戶端采用的是普通的Web瀏覽器，因此指揮員的電腦上只要裝有通用的Web瀏覽器(如IE)即可訪問本系統(tǒng)的指揮中心網(wǎng)站，根據(jù)各級指揮員登錄權(quán)限，了解情況處置態(tài)勢，實施正確指揮。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)的實現(xiàn)主要包括硬件模塊(便攜移動終端各功能主要是GPS模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中心控制模塊和GPRS模塊)的選型，和軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)(GPS定位信息的獲取，GPRS信息的生成和傳輸，應(yīng)急指揮地理信息系統(tǒng))。下面詳細分析應(yīng)急指揮地理信息系統(tǒng)。

應(yīng)急指揮地理信息系統(tǒng)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。筆者在此選用java作為開發(fā)語言。開發(fā)環(huán)境采用Eclipse+jboss+mysql平臺，同時選擇提供JDBC的MapXtreme for java作為地圖服務(wù)器。

2.1 Web GIS體系結(jié)構(gòu)

Web GIS是基于B/S的分布式處理系統(tǒng)。如圖2所示。

整個系統(tǒng)大體分為客戶層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層，其中服務(wù)層由Web Server和GIS Server組成，二者可以是獨立的，也可以集成在一起。Web Server負責(zé)Web服務(wù);GIS Server負責(zé)提供數(shù)據(jù)存取、地圖顯示、空間分析、模型管理、目錄索引等服務(wù);數(shù)據(jù)庫Server負責(zé)數(shù)據(jù)庫的組織和管理;Client使用通用的Web瀏覽器， 負責(zé)用戶的各種請求.Web Server作為Client與GIS Server、數(shù)據(jù)庫Server之間的網(wǎng)關(guān)，GIS Server透過Web服務(wù)協(xié)議為用戶提供地理信息服務(wù)。Client端與Web Server之間基于HTTP協(xié)議傳遞用戶請求和Server響應(yīng)。Web Server將大量Client端的請求發(fā)送至GIS Server，GIS Server根據(jù)用戶請求對各個數(shù)據(jù)庫Server進行數(shù)據(jù)存取及相關(guān)屬性操作。GIS Server是Web GIS的核心之一，本系統(tǒng)采用MapXtreme for Java。其有四個主要的組成部分，MapXtremeservlet，MaPJ，DataProvide幾Renderer。這些部件協(xié)同工作，訪問、操作圖形數(shù)據(jù)，為客戶應(yīng)用程序提供地圖或?qū)傩詳?shù)據(jù)。

2.2 WebGIS系統(tǒng)功能組成

系統(tǒng)由三部分組成，其中包括地圖管理模塊、WebMIS模塊和消息接口模塊，其中各部分的作用如下:

地圖管理模塊:基于Internet網(wǎng)絡(luò)，通過瀏覽器提供地圖顯示、應(yīng)急隊員位置顯示、地址查詢等功能。

WebMIS模塊:基于Internet網(wǎng)絡(luò)，通過瀏覽器提供屬地敵社情查詢、應(yīng)急隊員狀況查詢等功能，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)維護功能。

消息接口模塊:提供由指揮員到應(yīng)急隊員的位置信息獲取以及控制功能。

3 結(jié)束語

本文提出了一種組合GPS，GPRS，GIS技術(shù)的固定勤務(wù)應(yīng)急指揮解決方案。當(dāng)然，隨著定位系統(tǒng)的精確化，3G網(wǎng)絡(luò)的普及，以及地理信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)急指揮系統(tǒng)將能構(gòu)建得更加安全，可靠和實用。

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