◆周子豪

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基于GIS的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)研究

◆周子豪1,2

(1.西安石油大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陜西 710000；2.克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 834000)

本文綜合考慮當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能小區(qū)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，以地理信息體系分析為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建適合智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)，巡更點(diǎn)的分布以及巡更路線制定的支持體系，并就該體系內(nèi)的核心模型展開了分析。

地理信息體系；安防管理；智能小區(qū)

0 前言

智能小區(qū)的安防管理系統(tǒng)的內(nèi)含是于小區(qū)內(nèi)的多個(gè)地方和重要位置建立保安人員展開巡查的路線,還要配備記錄站點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中需要相關(guān)人員帶著記錄機(jī)，根據(jù)規(guī)劃好的路線及時(shí)間在巡查記錄站點(diǎn)完成記錄工作，然后由站點(diǎn)把信息發(fā)送給管理中心,再經(jīng)過(guò)管理人員對(duì)信息的了解，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題、解決問(wèn)題。當(dāng)前無(wú)論是能小區(qū)中巡查記錄點(diǎn)的分布狀況還是路線的制定基本上依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)完成的，缺乏科學(xué)的指導(dǎo)。為此，筆者展開了探索性的分析研究，制定出了建設(shè)基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。

1 對(duì)空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的研究

該管理體系涵蓋的數(shù)據(jù)基本上是分為記錄地理信息以及貫通信息的空間數(shù)據(jù)、介紹地理要素屬性數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容?？臻g數(shù)據(jù)的作用是決定圖形及制圖特點(diǎn)的位置，其參照物是地球表面。用于介紹空間實(shí)體的元素是點(diǎn)、線及面。點(diǎn)代表的是實(shí)體,不能用比例來(lái)顯示的物品,例如車輛、房子等；線代表的是線狀或網(wǎng)絡(luò)狀物品，例如道路等；面代表的是呈現(xiàn)為閉合的多邊形圍繞的區(qū)域狀的物品，例如水池、綠地等。屬性數(shù)據(jù)體現(xiàn)的是和幾何位置沒(méi)有關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，它存在的價(jià)值在于描述和地理實(shí)物有聯(lián)系的地理變量及意義，是由抽象的描述，經(jīng)歷歸類、命名等途徑實(shí)現(xiàn)的。對(duì)GIS進(jìn)行分析及檢索需要經(jīng)過(guò)操作運(yùn)算其屬性來(lái)完成。因?yàn)檫@一管理體系管理著大量的數(shù)據(jù)信息，所以需要構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)之上組織和存儲(chǔ)相關(guān)要素，本質(zhì)是將點(diǎn)、線、面彼此之間組成的關(guān)系作為核心，組成具有結(jié)構(gòu)緊密、關(guān)系明確的體系，使用提前制定好的拓?fù)潢P(guān)系能夠極大程度上提升該系統(tǒng)用于查詢以及網(wǎng)絡(luò)分析等相關(guān)操作上的效率，滿足于用戶的需求。

用數(shù)據(jù)預(yù)先處理及構(gòu)建空間拓?fù)潢P(guān)聯(lián)的方式，會(huì)由此產(chǎn)生坐標(biāo)文件、結(jié)點(diǎn)文件、弧索引文件等等多個(gè)相關(guān)文件。所有的文件是借助有關(guān)的內(nèi)編碼、用戶編碼以及單獨(dú)的索引字段完成關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，能夠確?？臻g數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的順利查找、分析及有關(guān)處理。

2 對(duì)巡查記錄點(diǎn)的建立及路線選擇的決策支持過(guò)程

分析傳統(tǒng)的智能小區(qū)在相關(guān)的安防管理應(yīng)用中，關(guān)于巡查記錄點(diǎn)的建立一般是以先前認(rèn)定的小區(qū)內(nèi)核心安全防范點(diǎn)為基礎(chǔ),巡查路線同樣一成不變。然而由于社會(huì)的進(jìn)步，智能小區(qū)也在不斷進(jìn)步，特別是智能化及信息網(wǎng)絡(luò)科技的大量普及，已經(jīng)被大量使用在智能小區(qū)管理之中。智能化的管理是將網(wǎng)絡(luò)、信息以及自動(dòng)化技術(shù)整合為統(tǒng)一的智能化管理體系，特別是針對(duì)小區(qū)內(nèi)的安全防范體系加以管理，借助實(shí)時(shí)監(jiān)控獲取信息及寬頻網(wǎng)絡(luò)來(lái)服務(wù)于小區(qū)安全防范的智能化監(jiān)管水平,幫助提升小區(qū)安全管理的專業(yè)化水準(zhǔn)。此次研究就是借助基于GIS的空間決策分析方法,構(gòu)建完成基于GIS的智能化小區(qū)安防管理空間決策支持體系，做到能夠依據(jù)小區(qū)內(nèi)部實(shí)體方位的不斷改變，來(lái)進(jìn)行不斷變化巡查記錄點(diǎn)及巡查路線，增加了相關(guān)管理體系的智能化水平。

3 對(duì)巡查記錄點(diǎn)的動(dòng)態(tài)設(shè)置及巡查路線選擇的依據(jù)

使用GIS體系,可以巡查到記錄點(diǎn)的動(dòng)態(tài)建立所在的分析范圍，其中包含了緩沖區(qū)、疊加以及空間集合的分別分析。常見的程序是：由空間決策分析體系依照規(guī)定時(shí)間，由空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理體系內(nèi)使用小區(qū)安防人員的相關(guān)信息(包含巡查員的數(shù)量、具體方位)以及小區(qū)內(nèi)部實(shí)體變化情況(如車輛的位置、居民移動(dòng)狀況等)，再綜合分析小區(qū)內(nèi)核心巡防點(diǎn)分布圖，然后以成立的有關(guān)緩沖區(qū)為基礎(chǔ)，執(zhí)行疊加研究及空間集合研究，據(jù)此制定出能夠完全滿足實(shí)時(shí)需求的生巡防點(diǎn)布置圖。此外還需要根據(jù)布置圖結(jié)合空間模型，制定出適宜的巡查路線計(jì)劃。

由此可見，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以做到用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的手段來(lái)獲得巡更路線選擇模型的最佳方式。相應(yīng)的計(jì)算及技術(shù)分別由初始化、計(jì)算和顯示模塊組成，而初始化模塊又區(qū)分為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的初始化、動(dòng)態(tài)的初始化以及輸入輸出函數(shù)表的初始化等；計(jì)算模塊的作用是核算能量函數(shù)值、計(jì)算神經(jīng)元運(yùn)動(dòng)程序的模擬和計(jì)算狀態(tài)的更新情況；最后由顯示模塊進(jìn)行結(jié)果的檢驗(yàn)以呈現(xiàn)適宜的結(jié)論。

4 基于GIS的智能小區(qū)安防管理系統(tǒng)的建立

由于一般的智能小區(qū)都會(huì)使用“一卡通”體系，安防管理系統(tǒng)也被包含其中，可以應(yīng)用不直接接觸式的IC卡技術(shù)構(gòu)建完成具有感應(yīng)的電子安防系統(tǒng)。此體系的組成部件為信息卡、信息采集器、管理中心主機(jī)、系統(tǒng)軟件等。信息卡使用的是不需要直接接觸式的射頻卡,它的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)便、成本低廉、質(zhì)量可靠、易于安裝等。信息采集器是將32位嵌入式體系作為核心,然后聯(lián)合信息卡具有的讀寫、遠(yuǎn)程維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)通信、電源管理等功能完成的。顯著的特征在于質(zhì)量堅(jiān)固，保護(hù)內(nèi)部電子設(shè)備的安全；耗能少，可以保障內(nèi)部電池的壽命很長(zhǎng)；較大存儲(chǔ)空間，可以保存大量的記錄數(shù)據(jù)；記錄準(zhǔn)確,內(nèi)部安放了實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確記錄每次的操作；安全性能高，尤其適合在室外使用；操作簡(jiǎn)便,使用中文Windows CE的相關(guān)管理軟件，簡(jiǎn)單易操作。

以GIS為基礎(chǔ)構(gòu)建了智能小區(qū)安防體系，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行分析，總結(jié)出相應(yīng)的構(gòu)建過(guò)程。第一，將空間數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息輸送給管理中心處。第二，參考空間模型建立巡防點(diǎn)的布置結(jié)構(gòu)圖。第三，設(shè)定、組裝巡查記錄點(diǎn)的射頻卡。第四，建立信息反饋至空間的數(shù)據(jù)庫(kù)。第五，將空間實(shí)體變化情況及時(shí)反饋給管理中心。第六，依據(jù)反饋的實(shí)體改變狀況及時(shí)對(duì)巡防點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。第七，安置臨時(shí)的巡防點(diǎn)。第八，將臨時(shí)巡防點(diǎn)輸入的信息及時(shí)反饋給數(shù)據(jù)庫(kù)。第九，參考實(shí)時(shí)信息變化和對(duì)應(yīng)的空間管理模型生成即時(shí)巡查方案圖。第十，將生成的巡查路線圖傳輸?shù)奖０踩藛T配備的巡防器中。第十一，保安依照路線規(guī)劃展開巡防,以及收集巡防點(diǎn)的數(shù)據(jù)。第十二，巡查完成后,把巡防器中的相關(guān)信息傳輸?shù)焦芾碇行挠?jì)算機(jī)。第十三，將巡查內(nèi)容反饋到數(shù)據(jù)庫(kù)。第十四，打印得到保安的實(shí)際工作狀況和出勤狀況。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之,雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)于智能小區(qū)的打造還不成熟，然而因?yàn)閲?guó)家大的背景環(huán)境使打造數(shù)字化城市以及建立小康住宅示范項(xiàng)目成為可能,所以對(duì)于智能小區(qū)的發(fā)展前景廣闊。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，中國(guó)的智能小區(qū)的建立，不管是建立普及化、先進(jìn)化亦或者是領(lǐng)先化，都需要將打造出安全防范體系自動(dòng)化監(jiān)控管理標(biāo)準(zhǔn)視為重點(diǎn)關(guān)注的工作內(nèi)容。由于社會(huì)的發(fā)展，中國(guó)的GIS產(chǎn)業(yè)也得到了明前的進(jìn)步與提升，打造出順應(yīng)時(shí)代潮流的以GIS為基礎(chǔ)的智能小區(qū)安防管理體系是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)、勢(shì)在必行，以滿足與民眾對(duì)生活區(qū)安全、愉悅的需求。

[1]劉鵬.利用3S系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)字化城市綜合管理體系[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2000.

[2]劉鵬.智能住宅小區(qū)綜合布線系統(tǒng)的研究[J].黑龍江勘察設(shè)計(jì)，2001.

[3]建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室.全國(guó)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則(試行稿)[Z].