基于GIS的營(yíng)區(qū)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

陳達(dá)

營(yíng)區(qū)信息管理系統(tǒng)重點(diǎn)解決營(yíng)區(qū)中設(shè)備、營(yíng)房、車輛管理中存在的問題，有助于提高營(yíng)區(qū)管理的精細(xì)化水準(zhǔn)和效率。將GIS技術(shù)引入到營(yíng)區(qū)信息管理系統(tǒng)中，提升了系統(tǒng)的應(yīng)用層次與手段。本文從系統(tǒng)的功能模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)及物理架構(gòu)、系統(tǒng)安全等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】GIS 營(yíng)區(qū)管理 系統(tǒng)架構(gòu) 信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前，營(yíng)區(qū)的設(shè)備與裝備日益增多，且很多營(yíng)區(qū)分布廣泛，給營(yíng)區(qū)的管理帶來很多安全問題。營(yíng)區(qū)的信息化建設(shè)對(duì)營(yíng)區(qū)管理水平的提升，消除安全隱患有著非常重要的意義。目前，營(yíng)區(qū)的各項(xiàng)監(jiān)控設(shè)備、車輛、各類型傳感器等均已接入到營(yíng)區(qū)的局域網(wǎng)中，基于GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用三層體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)區(qū)的綜合信息查詢、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、傳感器監(jiān)控、車輛軌跡監(jiān)控等多方面的應(yīng)用，從而提升營(yíng)區(qū)管理的精細(xì)化水平和重點(diǎn)地區(qū)的無人值守。

1 系統(tǒng)的功能模塊

營(yíng)區(qū)的位置和營(yíng)區(qū)各建筑、設(shè)備、管線的分布都與空間位置有關(guān)，因此采用GIS技術(shù)對(duì)各對(duì)象的位置在電子地圖上進(jìn)行顯示，值班人員登錄系統(tǒng)后，能隨時(shí)調(diào)閱監(jiān)控?cái)z像頭和各項(xiàng)傳感器的監(jiān)控信息，也能對(duì)在外車輛進(jìn)行位置查看。對(duì)所有裝備與設(shè)施的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理。依據(jù)系統(tǒng)的需求分析，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以下功能模塊：

1.1 基礎(chǔ)地理信息模塊

支持各營(yíng)區(qū)在電子地圖上的顯示與信息檢索，包括營(yíng)區(qū)位置查看、營(yíng)區(qū)平面圖查看、營(yíng)區(qū)房產(chǎn)分布查看、并具備基本的GIS分析功能，如量算、路徑分析、高程查詢、通視分析等功能。支持不同種類數(shù)據(jù)類型的切換顯示，能隨時(shí)調(diào)閱關(guān)于營(yíng)區(qū)及周圍地區(qū)的專題圖。

1.2 營(yíng)區(qū)信息管理模塊

該模塊主要完成營(yíng)區(qū)基本信息的管理，如營(yíng)區(qū)歷史信息、現(xiàn)況、占地以及各類營(yíng)房信息，同時(shí)還包括所屬營(yíng)區(qū)的人員狀況，營(yíng)區(qū)值班領(lǐng)導(dǎo)與值班員信息。

1.3 裝備設(shè)施管理模塊

該模塊涵蓋營(yíng)區(qū)的所有固定資產(chǎn)及各類裝備，支持各類裝備設(shè)施的增刪改查功能。同時(shí)支持裝備設(shè)施在各營(yíng)區(qū)間的移交與銷毀信息的記錄。對(duì)裝備設(shè)施和使用人、責(zé)任人進(jìn)行關(guān)聯(lián)，能對(duì)裝備設(shè)施的購(gòu)置、使用、維修、報(bào)廢整個(gè)周期的管理。能支持對(duì)所有裝備設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、形成報(bào)表。

1.4 態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊

該模塊主要是使用各類監(jiān)控設(shè)備與傳感器對(duì)營(yíng)區(qū)進(jìn)行監(jiān)控。支持主流攝像頭的接入，能隨時(shí)查閱監(jiān)控錄像、傳感器能實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、濕度、物體移動(dòng)等信息、并支持設(shè)定預(yù)警規(guī)則。

1.5 車輛管理模塊

該模塊主要是進(jìn)行車輛的管理與位置監(jiān)控。能通過北斗對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)位置監(jiān)控，對(duì)車輛的派遣與入庫(kù)能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。能設(shè)定車輛活動(dòng)范圍和行駛路線，車輛超出范圍和路線后能進(jìn)行預(yù)警。

1.6 系統(tǒng)管理子模塊

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)管理、權(quán)限設(shè)置等。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是將營(yíng)區(qū)信息在進(jìn)行管理過程中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)與概括，為后續(xù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)提供規(guī)范和依據(jù)。經(jīng)過對(duì)營(yíng)區(qū)中各類設(shè)施、已有數(shù)據(jù)的綜合分析，結(jié)合需求分析提出的內(nèi)容，擬建立以下數(shù)據(jù)庫(kù)：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，營(yíng)區(qū)基本數(shù)據(jù)庫(kù)、裝備設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體信息數(shù)據(jù)庫(kù)，車輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)、人員信息數(shù)據(jù)庫(kù)、車輛軌跡數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫(kù)、傳感器信息數(shù)據(jù)庫(kù)等。

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)由已有的各級(jí)比例尺矢量、柵格數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后入庫(kù)。GIS中的矢量數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)交換格式矢量數(shù)據(jù)；影像數(shù)據(jù)采用tiff、jpg、bmp等格式的數(shù)據(jù)；平面圖設(shè)計(jì)圖等采用CAD格式入庫(kù)。營(yíng)區(qū)信息數(shù)據(jù)、人員信息數(shù)據(jù)、裝備與設(shè)施數(shù)據(jù)采用手工輸入或Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)入。多媒體信息數(shù)據(jù)通過本地文件上傳解決。傳感器信息、車輛軌跡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行采集。

3 系統(tǒng)的技術(shù)及物理架構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)地理信息模塊采用OpenLayers技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，各信息管理子系統(tǒng)采用spring框架進(jìn)行開發(fā)，整個(gè)系統(tǒng)采用java語(yǔ)言進(jìn)行編寫。

在各營(yíng)區(qū)節(jié)點(diǎn)和中心營(yíng)區(qū)分別架設(shè)服務(wù)器，系統(tǒng)件和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件在其上運(yùn)行。各營(yíng)區(qū)節(jié)點(diǎn)通過營(yíng)區(qū)局域網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相連。中心營(yíng)區(qū)信息及所有人員數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在中心營(yíng)區(qū)服務(wù)器上，各營(yíng)區(qū)基本信息存儲(chǔ)在各節(jié)點(diǎn)營(yíng)區(qū)的服務(wù)器上。各營(yíng)區(qū)的軟件使用人員可以訪問相應(yīng)營(yíng)區(qū)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，并對(duì)管理的營(yíng)區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)與更新。中心營(yíng)區(qū)值班員和值班領(lǐng)導(dǎo)能訪問所有營(yíng)區(qū)的服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定各種保密級(jí)別，并且與相應(yīng)人員的職能權(quán)限相對(duì)應(yīng)。系統(tǒng)需要提供相關(guān)的組織機(jī)構(gòu)管理、用戶管理、權(quán)限管理等功能，對(duì)系統(tǒng)的使用、功能控制、數(shù)據(jù)安全管理等方面進(jìn)行嚴(yán)格的授權(quán)。系統(tǒng)應(yīng)有完整的日志記錄，對(duì)用戶的各類操作進(jìn)行記錄，防止用戶權(quán)限的濫用。

在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中必須對(duì)用戶的存取資格和權(quán)限進(jìn)行檢查和識(shí)別。只有檢查合格的用戶才有權(quán)限進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在實(shí)際操作過程中，必須采用用戶識(shí)別、密鑰識(shí)別、個(gè)人特征標(biāo)識(shí)等技術(shù)措施進(jìn)行保護(hù)。在系統(tǒng)編碼時(shí)，避免SQL注入等錯(cuò)誤。此外，還必須建立起系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)制度，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中也必須具備自動(dòng)備份和恢復(fù)功能。數(shù)據(jù)備份應(yīng)定期進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)是為了解決在營(yíng)區(qū)管理上的一些痛點(diǎn)問題，但由于營(yíng)區(qū)的管理方法與手段不具備通用性，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可能不同，但其中心思想都是為了確保營(yíng)區(qū)及設(shè)施裝備能夠被精細(xì)化與信息化管理，從而提升管理水平，杜絕安全隱患。本文僅僅是對(duì)某個(gè)具體單位在營(yíng)房管理需求上的問題進(jìn)行了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，供有相似需求的同行進(jìn)行參考。

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作者單位

68029部隊(duì) 甘肅省蘭州市 730000