基于北斗系統的城市智能安全保障系統設計

張雪東 河海大學地球科學與工程學院

基于北斗系統的城市智能安全保障系統設計

張雪東 河海大學地球科學與工程學院

目前許多城市，以市中心商圈和重大活動場館所在地為中心的地區呈現出了建筑物密集，人員流動大，城市空間布局復雜化的特征。這對城市日常安保、消防、重大事件處理等工作造成了一定的困難。以GPS為基礎的傳統安全保障系統已經明顯滿足不了一線城市熱點區域和未來大中城市發展的需要。為此，本案在基于北斗導航衛星系統之外還欲結合計算機智能學習，從而使安保系統兼備多種功能和后期再擴展能力。本案還提出現實建設原則—分區建設、分類運行、聯合監控、自主強化。具有廣泛的應用前景和商業價值。

北斗導航系統 城市復雜區域定位 智能安全保障系統

1 引言

本方案旨在提出一種現代化城市安全保障系統。本系統基于北斗二代系統，結合當前已有的基于北斗的室內外融合定位技術和正在大力研發中的北斗室內定位高精度芯片以此提供城市復雜區域內安全保障系統所需要的高精度快速定位的要求，并且欲意將定位信息空間化、數字化、整合化，從而形成基本四維空間信息。同時結合當前的熱門領域—大數據運算，數據模擬及云存儲，使得城市安全保障系統具有數據模擬，情景分析，智能學習，應急處理的功能。

2 核心功能與創新點

復雜區域高精度定位，動態解算四維空間數據。現代城市中，高樓大廈密布、許多城市密集區域空間復雜、商業圈布局復雜。本系統中對數據既可以單點提取進行分析，并以時間為線儲存信息。后期云處理，針對安全事件的時間進行分段分析，總結特點，便于學習。

數據模擬，動態模型再現。本系統加入快速數據建模分析功能，結合原始空間數據，可以應用于救援現場，例如：針對手中有危險武器的犯罪分子，特警可以將現場數據傳回指揮部，通過快速建模，選擇出最佳營救點，最佳槍斃罪犯點供特警人員選擇。

數據庫存儲與云儲存相結合。云儲存不僅可以儲存更多數據，而且共享性更強，便于各個城市間共享。但是這一選擇帶來的后果是需要提升一部分云儲存的安全性。以防止數據被人攔截竊取，非法利用。通過庫的建立，為本系統智能學習打下基礎，同時也可以為不同城市所用，極大提高了分析效率和處理速度。

智能學習，緊急情況應對，隱患問題處理。本系統在采用云儲存建庫的基礎上，引入智能學習，通過后期發展拓展不斷完善。

3 現實技術支撐與詳細設計

3.1 北斗接收機分系統

高精度定位技術支撐方面，本案有兩種技術選擇方向。第一種是正在研發的北斗芯片，這個芯片課題現開展順利，完全可以應用于本系統建設之中。另一種是北斗/wifi雙模運行進制，與北斗室內定位芯片相比，當前基于北斗衛星導航的室內外融合定位技術已經可以達到平均定位精度在2．28m左右。同時，基于當前各大城市內密集的wifi網絡，這種方案的精度已經能達到米級甚至更高。城市安全保障人員北斗接收機分系統包括：移動供電子系統、信息儲存及發送子系統、保障人員端信息處理子系統。

3.2 大數據云與智能學習分系統設計

數據云設計前期主要形成信息儲存庫。隨著上傳文件數據不斷增多，可采用對數據進行整合化，分類化處理，形成云事件庫。這一措施一來是具有儲存功能，二來是便于分享，三是可以作為人工智能的實現基石。

智能學習子系統設計采用分期開發方式，先針對現在已經相對成熟的部分進行建設探索。隨著前期各部分開發的不斷完成，可再進一步深入發展建設。

3.3 城市智能安全保障系統中心指揮系統

城市智能安全保障系統指揮中心總體有五大模塊。分別為中央大屏幕、指揮調度系統、任務分析平臺、通訊服務器、數據模擬處理模塊。

中央大屏幕將對整個城市的總體安全情況進行現實，針對各地區出現的問題，中央大屏幕都有特殊顏色顯示。如針對公安部門，中央大屏幕可以顯示各區內出現的搶劫盜竊案件發生地，針對一些流竄、連續作案的犯罪分子，大屏幕立即可以顯示其的犯罪路線、行動軌跡。

4 應用前景

現代化智能安全保障系統乃大勢所趨。在科技不斷飛躍進步的今天，北斗衛星導航的精準定位能力、大數據云、智能學習、空間化信息處理等科學技術不斷成熟。借助這些技術開發出一套智能安全保障系統順應新形勢，可以高效、快速、精準的解決城市越來越多的問題。

系統化、空間化有利于進一步拓展。本案強調對定位信息進行系統化、空間化的處理。一是可以使信息的儲存更具邏輯，二來通過系統化、空間化的處理，便于數據的挖掘利用。

具有巨大社會價值和發展空間。我國已經進入城市發展的新階段。在這個階段，我國的許多城市的人口激增、城市空間復雜化。我國的幾大特大城市都急需這樣一個系統。

5 總結

隨著我國城市化進程不斷推進，城市安全保障系統的開發迫在眉睫。當前，我國北斗產業化進程不斷加速，其服務精度、可靠性、安全性符合我國需要。以其為基礎的城市智能安全保障系統一定可以在未來城市安保中起到中流砥柱的作用。

[1]李衛斌，李俊軍，岳麗娜.基于北斗衛星導航的室內外融合定位技術[J]

[2]北斗衛星導航系統的進展、貢獻與挑戰[J].楊元喜.測繪學報.2010(01)