關于城市井蓋監控預警數字化管理系統的研究

戴金英

（萊蕪市城市建設檔案館，山東 萊蕪 271100）

0 系統背景

2013年 4月23日，住建部下發《住房城鄉建設部關于進一步加強城市窨井蓋安全管理的通知》，通知城市人民政府相關部門要切實承擔起井蓋管理的職責，把井蓋管理工作納入重要議事日程。井蓋管理單位要強化日常運行及施工維護時的監測監控、預報預警，配備專門人員對井蓋進行日常巡護，發現井蓋安全隱患及時處理，確保其處于良好狀態。要配合公安機關嚴厲打擊偷盜、破壞井蓋的行為。

國務院總理李克強2013年9月18日主持召開國務院常務會議，審議通過《城鎮排水與污水處理條例 （草案）》，會議指出，一下雨就“水漫金山”的現象屢見不鮮，一不小心就掉入“奪命窨井”的事件時有發生，直接影響民生和環境的水污染問題在一些地方凸顯，會議明確要求，加強對污水排放和處理設施運營情況的監管，強化窨井蓋等設施的維護和管理。

1 系統關鍵技術

1.1 物聯網技術

物聯網（The Internet of things）是對新一代信息技術的高度集成和綜合應用，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”，是互聯網和通信網的網絡延伸與應用拓展，具有整合感知識別、傳輸互聯和計算處理等功能。更為具體的講，物聯網是通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過通訊網進行信息傳輸，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

1.2 無線傳輸技術

無線傳輸技術就是以電磁波為傳輸媒介，來建立實體的網絡連線，再依電磁波的屬性進一步細分，則可分為紅外線（Infrared,IR）、鐳射（Laser）、微波（Microwave）、無線電波（Radio Frequency，RF）等等。

1.3 井蓋監控設備低成本技術

系統為追求實現最低建設成本，全面優化了從部件、通訊方式到系架構等各個環節的設計。因為只有建設費用低，才能真正實現從技術角度解決困擾我國城市井蓋大面積實時監控和數字化管理的難題。

1.4 Silverlight富客戶端技術

Silverlight是微軟公司2007年推出的RIA開發平臺,它提供了下一代媒體體驗和豐富的用戶交互框架,使得基于Silverlight開發的RIA,具備跨瀏覽器(IE、Firefox、Safari等)、跨平臺(Win2dows、Mac、Linux等)等特性,甚至可以在移動設備上使用。

圖1 城市管線井蓋檢測監管系統組織結構

1.5 插件式開發技術

隨著人們對軟件需求的變化，對于軟件的重用性、可擴展性、專業化、標準化、系列化等方面有了更高的要求，在此基礎上基于面向組件的開發技術引起了越來越多學者的關注，通過插件技術在程序中的使用來提高軟件的可擴展性，使軟件更易于開發和維護。因此插件式開發技術的研究得以廣泛的應用。

2 系統架構設計

整個系統應由三個物理部分組成：集控器、井蓋觸發器和監管中心。

集控器、井蓋觸發器：以城市道路交匯口為地理核心設置基站-集控器，與附近多個井蓋觸發器構成子域無線傳感網，集控器隨時獲取各井蓋狀態信息，通過移動通信遠程交換網，連接到井蓋監管中心服務器。

監管中心：由井蓋監管中心服務器、城市管線GIS服務器、井蓋動態監管總站、以及施工維護單位工作站、局域以太網交換機等組成。

通過圖1，我們可以看出：城市井蓋監控預警數字化管理平臺主要是通過傳感器對井蓋狀態信息進行采集，在線監測每個井蓋的實時狀態，在監管平臺上顯示井蓋的屬性信息、狀態信息、故障處理信息等；借助Mobi/Web服務器，通過移動通訊終端或寬帶網Internet向現場人員或有關部門發送信息。

該產品在城市井蓋發生丟失、損壞等異常情況時，管理部門會立即收到計算機系統的報警和分類。井蓋管理由過去的被動應付變成主動管理，由人員巡查變為電腦監控。產品科技含量高，制作成本低，方便安裝，易于推廣，大大提高了城市井蓋管理效率，減少了“馬路陷阱”對人們的危害。

圖2 井蓋監控預警結構圖

3 系統功能實現

軟件主要是井蓋采用物聯網設備實時監測，并配合井蓋管理單位強化日常運行及施工維護，發現井蓋安全隱患及時處理，確保其處于良好狀態。不僅能夠及時發現，還能及時修補事故井蓋，井蓋下的數據采集點可以實時的傳輸井蓋狀態信息，當井蓋被移動時，管理者可以通過井蓋監管平臺及時發現，及時維護、維修，避免類似“井蓋”事故的發生，還老百姓一個安全舒適的生活環境。系統應主要實現以下幾項功能：

3.1 井蓋報警定位

井蓋報警后，系統自動判斷井蓋報警，快速定位到該位置，在地圖上居中高亮顯示，并發出報警命令，可同時自動轉到巡查人員智能終端，巡查人員即可快速到達現場處置。

3.2 井蓋查詢定位

查詢定位支持點線面查詢定位以及帶關鍵詞的混合查詢，搜索結果按匹配度自動排序和分頁顯示，被選中的結果在圖中高亮顯示，且圖幅能快速定位到該結構附近。

3.3 井蓋監控分布

顯示當前城市已安裝井蓋監控設備的分布情況，并根據地圖的顯示比例自動聚合顯示，使已安裝設備更直觀的展示在地圖上，方便決策者更清晰的了解城市的井蓋運行狀況。

3.4 井蓋狀態監控

顯示井蓋當前狀態，包括在線正常井蓋，離線異常井蓋，非法開啟井蓋，維修開啟井蓋，已派單巡查井蓋。

3.5 井蓋開啟申請

申請用戶登錄后，點擊井蓋開啟申請，在彈出窗口中填寫項目名稱、項目描述、項目性質等項目的相關信息。

3.6 報警派單處理

點擊報警處置，彈出異常井蓋和報警井蓋的管理窗口，顯示異常井蓋和報警井蓋的處理狀態。

3.7 監控設備維護

將井蓋監控觸發器和集控器圖形數據、屬性數據均存入數據庫中統一管理，能夠錄入新的監控設備，并可以對監控設備與井蓋空間對象建立對應關系等操作。

4 結束語

隨著政府職能的不斷完善，政府對自身的管理水平提出了更高的要求，主要表現在對內要進一步提高政府辦公的效率，更好的做到為人民服務；對外要加強城市的管理，使廣大市民有一個安居樂業的人居環境，同時也為通過招商引資來發展當地經濟創造一個良好的投資環境。井蓋監控預警數字化管理系統的建設可以提高政府工作效率，解決“井蓋陷阱”問題，使人民出行更加安全，更好的服務于人民。