基于中間件技術(shù)的警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蘇 童

(科菱航睿空間信息技術(shù)有限公司，北京100013)

基于中間件技術(shù)的警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蘇 童

(科菱航睿空間信息技術(shù)有限公司，北京100013)

闡述基于中間件技術(shù)建立警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)的必要性及優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合中間件技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用方式及作用，描述該系統(tǒng)的軟硬件總體架構(gòu)和主要功能，為搭建基于中間件技術(shù)的警務(wù)指揮調(diào)度平臺(tái)提供有益參考。

中間件;警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng);服務(wù)器

一、引 言

隨著國(guó)家信息化建設(shè)的蓬勃發(fā)展，公安部提出“向科技要警力”，大力興建城市報(bào)警和監(jiān)控系統(tǒng)的要求。但隨著警務(wù)工作的多元化，以及網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化程度的加深，傳統(tǒng)直接應(yīng)用操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)的套裝式信息系統(tǒng)產(chǎn)品這些從底層開發(fā)的系統(tǒng)，存在開發(fā)難度大、系統(tǒng)龐雜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用高、性能和安全性低下等問題。為此，建設(shè)一個(gè)既能實(shí)現(xiàn)信息整合、應(yīng)用集成、個(gè)性化定制服務(wù)的需求，又能滿足三級(jí)機(jī)構(gòu)(即市局、分局和派出所)全部聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行且信息共享要求的新警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)迫在眉睫，因此引入中間件技術(shù)勢(shì)在必行。

二、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)將3S技術(shù)(即GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPRS/GSM通信技術(shù))和電子地圖、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端等技術(shù)緊密地結(jié)合在一起，對(duì)以位置信息為主的業(yè)務(wù)對(duì)象進(jìn)行管理。

1.系統(tǒng)硬件架構(gòu)

系統(tǒng)硬件架構(gòu)示意圖如圖1所示。

1)警車車載終端、警員移動(dòng)終端:由GPS信號(hào)接收機(jī)、GPRS通信模塊、信息顯示屏組成。GPS信號(hào)接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)確定本車輛的經(jīng)緯度和時(shí)間信息，相應(yīng)的數(shù)據(jù)按一定的時(shí)間間隔通過GPRS通信模塊傳回GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器，GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器再通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳回到中央監(jiān)控中心。從中央監(jiān)控中心下行的信息通過GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送到用戶終端，通過信息顯示屏顯示。

2)應(yīng)用服務(wù)器:集成了多種工業(yè)級(jí)服務(wù)組件，以確保高度的可靠性。具有硬盤和電源的熱交換能力，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)熱備。

3)數(shù)據(jù)服務(wù)器:主要用于安裝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)處理、分析、軌跡保留、存儲(chǔ)車輛及人員的信息等。

4)中間件服務(wù)器:主要用來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、協(xié)議解決、用戶登錄認(rèn)證等。

5)客戶端計(jì)算機(jī):主要用于安裝客戶端軟件，例如調(diào)度系統(tǒng)、接收處理報(bào)警系統(tǒng)等。

圖1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)示意

2.系統(tǒng)軟件架構(gòu)

中間件(middleware)是基礎(chǔ)軟件的一大類，屬于可復(fù)用軟件的范疇。顧名思義，中間件處于操作系統(tǒng)與用戶的應(yīng)用軟件之間，在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)之上，應(yīng)用軟件之下，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件架構(gòu)原理示意圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)原理示意圖

中間件系統(tǒng)的主要作用是:①提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口協(xié)議，可以支持第三方系統(tǒng)和設(shè)備的無縫接入，比如不同設(shè)備廠家產(chǎn)品的接入、遠(yuǎn)程控制等;② 對(duì)軟件開發(fā)過程中復(fù)雜的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行封裝，為用戶提供松散連接的方式，以及可以進(jìn)行自由擴(kuò)展和升級(jí)的功能模塊，比如用戶登錄認(rèn)證模塊等;③采取零編程的設(shè)計(jì)架構(gòu)，為用戶提供功能和業(yè)務(wù)級(jí)接口，使其只需進(jìn)行拖放式操作即可完成開發(fā)過程，比如視頻監(jiān)控等。

三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)警車、警用設(shè)備和警員的位置信息管理、點(diǎn)名管理、軌跡追蹤、監(jiān)控調(diào)度和警力部署等業(yè)務(wù)功能(如圖3所示)，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和功能可以無限增加，既可以是獨(dú)立業(yè)務(wù)也可以是關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)。

圖3 警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)圖

1.軌跡回放功能實(shí)現(xiàn)

警備指揮調(diào)度系統(tǒng)是利用 Visual Basic6.0、MapX5、SQL Server2000開發(fā)建立的。用戶輸入要查詢軌跡的時(shí)間和坐標(biāo)范圍后，該系統(tǒng)直接讀取GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器上GPS的軌跡點(diǎn)Ptmatch文件和軌跡線GPSline文件。其中，GPSline文件是GPS接收衛(wèi)星信號(hào)生成的車輛的經(jīng)緯度數(shù)據(jù);Ptmatch文件記錄的是經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的相關(guān)時(shí)間信息，每個(gè)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.5 s，坐標(biāo)位置與軌跡線重疊。如圖4所示，軌跡回放顯示界面下方軌跡數(shù)據(jù)顯示區(qū)中顯示了詳細(xì)的軌跡數(shù)據(jù)，包括時(shí)間、速度、方向等。用戶可以通過軌跡播放控制欄，控制軌跡播放的速度、進(jìn)度。還可以利用軌跡導(dǎo)出功能，導(dǎo)出軌跡數(shù)據(jù)列表中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，并保存成文本文件。

圖4 軌跡回放顯示界面

2.視頻監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)

用戶可以查看固定攝像裝置采集的視頻數(shù)據(jù)，也可以選擇車載終端采集的視頻數(shù)據(jù)。

車載終端視頻采集是結(jié)合GPS軌跡回傳的時(shí)間和頻率，由攝像系統(tǒng)自動(dòng)截取并保存定制格式和規(guī)格的與GPS軌跡文件名稱相同的視頻文件。并結(jié)合GPS接收系統(tǒng)和視頻采集系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間差，在同視頻文件夾下生成與視頻名稱相同的時(shí)間差配置文件，一并回傳到視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器上。車輛在電子地圖中的實(shí)時(shí)顯示與車載移動(dòng)視頻的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)播放是該系統(tǒng)的核心功能。用戶在選擇車輛后，該系統(tǒng)將GPS信息寫入API，載入電子地圖，并顯示實(shí)時(shí)位置，同時(shí)調(diào)用網(wǎng)絡(luò)視頻接口播放由車載終端傳回的視頻數(shù)據(jù)，操作流程及效果如圖5、圖6所示。

圖5 GPS與視頻同步操作流程

圖6 GPS與視頻同步效果圖

四、結(jié)束語

基于中間件技術(shù)建立的警務(wù)指揮調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了四方面的創(chuàng)新:

1)功能創(chuàng)新。中間件技術(shù)將通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)傳輸、設(shè)備接入、編解碼等都形成標(biāo)準(zhǔn)，并提供了涵蓋整個(gè)行業(yè)的功能應(yīng)用組件。

2)應(yīng)用創(chuàng)新。中間件技術(shù)采取模塊化的設(shè)計(jì)思想，使開發(fā)人員只需了解相應(yīng)的行業(yè)特性需求，即可采取搭建式開發(fā)的方式，方便地開發(fā)出個(gè)性化的系統(tǒng)。

3)技術(shù)創(chuàng)新。中間件技術(shù)根據(jù)不同的客戶需求，為其提供了現(xiàn)有功能的直接利用方式;利用相關(guān)組件進(jìn)行開發(fā)方式;利用各種開發(fā)包進(jìn)行二次開發(fā)等多種開發(fā)方式。

4)市場(chǎng)創(chuàng)新。中間件技術(shù)利用多設(shè)備、多系統(tǒng)的融合技術(shù)，將設(shè)備廠商、系統(tǒng)集成商、行業(yè)應(yīng)用開發(fā)商、軟件廠商聯(lián)合起來形成一個(gè)解決方案供應(yīng)商，用專業(yè)化的服務(wù)贏得客戶，形成新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

［1］呂明成，姚明海，陳寶塔.基于MapX的車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2007，35(2):149-151.

［2］張英鋒，朱自強(qiáng).城市交通監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，29(13):134-136.

［3］桂友武，桂友超.基于 B/S模式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2009(7):121-123.

［4］丁忠校.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展綜述［J］.科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007(28):53-54.

［5］秦凱，許慧鵬.基于 GIS的遠(yuǎn)程移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)［J］.地理空間信息，2008，6(1):87-89.

［6］王京衛(wèi)，郝光榮，王金輝.基于WebGIS/GPRS/GPS的車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的研究［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2008，36(3):131-133.

［7］孟令奎，史文中，張鵬林.網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)原理與技術(shù)［M］.北京:科學(xué)出版社，2005.

［8］李萍，周東清，基于GeoTools的公交監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［EB/OL］.［2011-01-24］.http:∥www.paper.edu.cn.

［9］路康，張啟峰，基于 JMS的 RFID中間件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.河南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，39(5):537-540.

The Design and Implementation of Police Scheduling System Based on Middleware

SU Tong

0494-0911(2011)03-0072-03

P208

B

2011-01-24

蘇 童(1980—)，女，河北保定人，主要從事導(dǎo)航及GIS軟件的開發(fā)工作。