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摘 要：沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)集GIS、GPS、GPRS、RFID于一身，其獨(dú)特的便攜性跟上如今飛速發(fā)展的時(shí)代進(jìn)程。本文從系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面結(jié)合一體化技術(shù)對一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)進(jìn)行說明。 1引言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無論是人類生活水平還是日常生活工作都在不斷地向先進(jìn)的科學(xué)化邁進(jìn)。沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)擺脫原始的紙記錄方式，實(shí)現(xiàn)沈城路燈線路巡檢管理的無紙化辦公。為推進(jìn)全市路燈系統(tǒng)自動管理系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)而使用的一體化技術(shù)，無論從設(shè)備管理及維護(hù)能力，還是故障修復(fù)率，或者是巡檢工作效率等都能得到有效的提高。 沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工巡檢方式相比具有明顯的優(yōu)勢。可以從巡檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、巡檢管理實(shí)時(shí)化、巡檢結(jié)果數(shù)字化、管理體系簡捷化、日常業(yè)務(wù)規(guī)范化、檢測手段智能化來體現(xiàn)。同時(shí)其集成一體的便攜性特別讓人眼前一亮，在這智能化便攜化的時(shí)代，簡易、輕便取代了曾經(jīng)的繁瑣笨重，出門巡檢已然不用帶各種設(shè)備，沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)其輕巧的集成一體化優(yōu)勢給巡檢任務(wù)帶來快速便捷的體驗(yàn)。 2 一體化技術(shù)的引入 沈陽一體化是指多個(gè)原來相互獨(dú)立的主權(quán)實(shí)體通過某種方式逐步結(jié)合成為一個(gè)單一實(shí)體的過程。 沈陽一體化技術(shù)就是集成GIS、GPS、GPRS、RFID于一身的一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)能充分體現(xiàn)跟上時(shí)代步伐的先進(jìn)性和攜帶的便攜性。一體化技術(shù)是一種跨時(shí)代的技術(shù)。 GIS是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)，是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計(jì)算機(jī)編程為平臺的全球空間分析即時(shí)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。 GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點(diǎn)的位置。通過GPS可以快速定位到所需查詢的地圖地理位置以及燈桿的位置。 GPRS技術(shù)即通用分組無線服務(wù)技術(shù)，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包?span lang="EN-US">Packet）式來傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算。GPRS用于巡線員的實(shí)時(shí)監(jiān)控：一是定位顯示巡檢人員位置，二是測定目標(biāo)設(shè)施或事件的位置。野外手持機(jī)通過GPRS功能把包含有巡檢人員實(shí)時(shí)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)包發(fā)送至服務(wù)器，可以幫助監(jiān)控人員定位巡檢人員的位置，也可以配合調(diào)度維修人員快速進(jìn)行目標(biāo)設(shè)施或故障、事件的定位。系統(tǒng)在地圖上以圖標(biāo)的方式定位顯示巡檢人員的位置；通過通信臺主動向監(jiān)控軟件傳輸數(shù)據(jù)，不需要通過讀取數(shù)據(jù)庫，從而提高了監(jiān)控軟件獲取最新坐標(biāo)位置的實(shí)時(shí)性。監(jiān)控軟件對跟蹤定位數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新（而不刷新整個(gè)地圖），實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤的效果。 在如今這個(gè)科學(xué)的時(shí)代，電子標(biāo)簽已然漸漸變得很常見，那么為每個(gè)路燈設(shè)立相對應(yīng)的電子標(biāo)簽，給其唯一的身份標(biāo)識對于后期的使用、檢驗(yàn)與維修提供了一定的便利，去年對于終于在路燈上投入使用來說是一種跨時(shí)代的也是現(xiàn)在特有且必須的一種手段。而如何檢測已貼電子標(biāo)簽的路燈就要使用到RFID了。RFID其大小攜帶方便，只需幾步操作便可快速地查出對應(yīng)路燈的電子標(biāo)簽的序列號，而同時(shí)此序列號會傳輸?shù)揭惑w化城市照明智能巡檢系統(tǒng)，本系統(tǒng)再調(diào)用服務(wù)器上相應(yīng)路燈燈桿的相關(guān)信息進(jìn)行各種查閱，諸如巡檢的線路、設(shè)備、任務(wù)規(guī)定執(zhí)行的時(shí)間等。 3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 應(yīng)用場景 沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)采用目前先進(jìn)成熟的RFID+GIS+GPS+GPRS/3G/CDMA技術(shù)方案，旨在實(shí)現(xiàn)包括巡檢任務(wù)制定與分配、現(xiàn)場巡檢、缺陷管理、考核統(tǒng)計(jì)等全部工作的標(biāo)準(zhǔn)化、可視化、簡捷化、規(guī)范化、智能化管理,使用戶能夠動態(tài)掌握巡檢線路和市政路燈的運(yùn)行狀況及周圍環(huán)境的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)施缺陷和各種安全隱患，以便及時(shí)消除缺陷和隱患，預(yù)防事故發(fā)生，或?qū)⒐收舷拗圃谧钚》秶Ｕ鲜姓O(shè)施的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。 3.2 體系結(jié)構(gòu)
沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)從總體上采用M/S與B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合的模式，即移動終端（Mobile）、瀏覽器（Browser）、服務(wù)器（Server）、以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和通信鏈路所構(gòu)成。 監(jiān)控端軟件采用B/S結(jié)構(gòu)，B/S是Browser/Server的簡稱，即通過IE瀏覽器訪問系統(tǒng)，用戶只要能上網(wǎng)就能方便地使用系統(tǒng)提供的各項(xiàng)功能。比如制定并給巡檢人員分配任務(wù)，跟蹤處理巡檢發(fā)現(xiàn)的缺陷，對巡檢人員的巡檢情況進(jìn)行考勤，統(tǒng)計(jì)巡檢的合格率，以及實(shí)時(shí)監(jiān)控巡檢人員和巡檢工作狀態(tài)。 巡檢終端采用M/S結(jié)構(gòu)，M/S是Mobile/Server的簡稱，是傳統(tǒng)的C/S、B/S應(yīng)用體系的延伸。巡檢人員配備移動智能終端RFID，該設(shè)備能接收GPS衛(wèi)星信號并根據(jù)GPS的定位原理完成對終端的自動定位，根據(jù)RFID上的電子地圖（包含巡檢線路數(shù)據(jù)）實(shí)現(xiàn)巡檢導(dǎo)航功能，自動提示巡檢設(shè)備的位置。同時(shí)通過無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接到監(jiān)控中心（Web服務(wù)器），實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步，在現(xiàn)場查看個(gè)人的巡檢任務(wù)并執(zhí)行，實(shí)時(shí)上報(bào)巡檢情況。 3.3 系統(tǒng)組成部分 3.3.1 指揮調(diào)度軟件 可以在IE等網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中疊加顯示背景電子地圖、市政巡檢線路、燈桿等。提供樹狀圖層列表和顯示控制，以及圖形窗口的放大、縮小、漫游、距離/面積/坐標(biāo)的量算等電子地圖的基礎(chǔ)功能。根據(jù)地名等進(jìn)行查詢定位，方便管理人員的監(jiān)控和查看。地圖的內(nèi)容包括沿線地形、線路走向、設(shè)施位置、調(diào)度路線等，在電子地圖平臺的支持下能夠支持快速定位、設(shè)施數(shù)據(jù)查詢、位置標(biāo)定、數(shù)據(jù)快速錄入等功能。地圖數(shù)據(jù)可以定制、擴(kuò)展和更新，能夠與今后建設(shè)的GIS方便地交換數(shù)據(jù)。電子地圖所提供的豐富內(nèi)容，能夠協(xié)助巡檢人員準(zhǔn)確、可靠地確定設(shè)施位置，掌握周邊環(huán)境狀況。有助于識別各類地形、地物的變更，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新。在需要進(jìn)行現(xiàn)場維修等情況下，利用電子地圖提供準(zhǔn)確的指引將提高戶外工作效率和準(zhǔn)確性。 3.3.2 智能巡檢終端 智能巡檢終端是帶有條碼掃描+GPS+GPRS/3G/CDMA+攝像頭+語音通話等功能的針對一體化線路巡檢專門研發(fā)出的一款RFID。可手寫錄入、拍照、錄音，采集相關(guān)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)以及其他RFID功能，用于配合指揮調(diào)度軟件使用。其集成了地圖導(dǎo)航功能，地圖可進(jìn)行深度定制，包括豐富的地圖、路、桿塔、設(shè)備等。能有效地提示巡檢人員自己的位置和待巡檢對象的位置；支持地圖的縮放、瀏覽、量算等功能。能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收或手動下載管理人員分配的巡檢任務(wù)，保證數(shù)據(jù)與監(jiān)控端軟件同步。 智能巡檢終端的作用是通過GPS衛(wèi)星群獲取自身定位數(shù)據(jù)，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)主動向中心服務(wù)器上傳定位數(shù)據(jù)；同時(shí)必須安裝手持終端巡檢軟件，用于現(xiàn)場巡檢及實(shí)時(shí)填報(bào)數(shù)據(jù)。 4 功能設(shè)計(jì)
4.1指揮調(diào)度軟件 4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 系統(tǒng)中錄入了所有巡檢對象，包括分類、位置和巡檢范圍，并且針對分類的巡檢對象配置了標(biāo)準(zhǔn)的巡檢內(nèi)容和缺陷模版。 4.1.2 任務(wù)分配 管理人員制定和分配巡檢任務(wù)，明確相應(yīng)巡檢人員要巡檢的線路、設(shè)備（包括了標(biāo)準(zhǔn)化巡檢內(nèi)容和缺陷），同時(shí)規(guī)定任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間。 4.1.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控 實(shí)時(shí)監(jiān)控包括了實(shí)時(shí)定位顯示巡檢人員的位置和測定目標(biāo)設(shè)施或事件的位置。通過GPS功能定位了巡檢人員的實(shí)時(shí)坐標(biāo)并把數(shù)據(jù)包發(fā)送至服務(wù)器，隨后通信臺主動向監(jiān)控軟件傳輸數(shù)據(jù)，在地圖上顯示巡檢人員需要進(jìn)行故障排查的設(shè)施或事件位置，以保證巡檢人員能盡快趕到指定位置。 4.1.4 缺陷管理 在巡檢人員報(bào)告缺陷以后,服務(wù)器將會顯示缺陷提示信息,以期達(dá)到事件處理的及時(shí)性。接收到的數(shù)據(jù)無論管理人員是否查看，都保存到數(shù)據(jù)庫中。 在缺陷提示欄或缺陷列表中選擇查看缺陷后，顯示缺陷詳細(xì)內(nèi)容，并能查看缺陷在地圖上的具體地點(diǎn)及對應(yīng)的設(shè)備；隨后管理員可根據(jù)實(shí)際情況把缺陷分配給相應(yīng)的責(zé)任人，進(jìn)入流程化處理過程。 4.1.5 軌跡回放 系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的查詢條件（巡檢人員、時(shí)間段等），從數(shù)據(jù)庫讀取歷史巡檢信息，以連續(xù)定位點(diǎn)連線的方式按巡檢順序?qū)v史軌跡顯示在電子地圖上 4.1.6 任務(wù)考勤 系統(tǒng)自動將巡檢設(shè)施發(fā)送過來的坐標(biāo)、時(shí)間與設(shè)施的坐標(biāo)和任務(wù)要求的時(shí)間進(jìn)行對比，以確定巡檢工作是否有效，保證巡檢工作準(zhǔn)確到位。 4.1.7 人員考評 根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果與人員考評結(jié)合起來，可填寫人員考評和審核的意見。 4.1.8 統(tǒng)計(jì)分析 可選擇任意時(shí)間段及巡檢人員進(jìn)行歷史記錄查詢統(tǒng)計(jì)，并通過任務(wù)分配情況、任務(wù)執(zhí)行情況等一系列數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)得出相應(yīng)的各類報(bào)表，并提供打印輸出功能。 報(bào)表主要包括巡檢人員的巡檢合格統(tǒng)計(jì)報(bào)表、設(shè)備設(shè)施的巡檢率統(tǒng)計(jì)報(bào)表、設(shè)備設(shè)施的缺陷統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 巡檢合格統(tǒng)計(jì)報(bào)表：統(tǒng)計(jì)巡檢員被分配的任務(wù)次數(shù)、執(zhí)行合格的次數(shù)、無效巡檢的次數(shù)、未巡檢的資料、巡檢任務(wù)完成率。 設(shè)備設(shè)施的巡檢統(tǒng)計(jì)報(bào)表：統(tǒng)計(jì)設(shè)備設(shè)施任務(wù)分配的次數(shù)和實(shí)際執(zhí)行的次數(shù)。 設(shè)備設(shè)施的缺陷統(tǒng)計(jì)報(bào)表：設(shè)備設(shè)施發(fā)生缺陷的次數(shù)和缺陷解決的情況。 系統(tǒng)每天都會自動進(jìn)行當(dāng)天的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從而大大加快了集中統(tǒng)計(jì)的速度。 4.1.9 資源管理 資源管理主要分為設(shè)備管理、人員管理、用戶管理和通信管理。 設(shè)施管理模塊主要包括SIM卡號、終端類型，是否在用等具體信息的設(shè)置、修改，確保硬件的一次投入多次應(yīng)用。 人員管理主要是對巡檢人員按照管理層次體系（部門、班組等）進(jìn)行組織，輸入和管理巡檢隊(duì)伍、人員的信息，并且實(shí)現(xiàn)SIM號碼與相應(yīng)巡檢人員的綁定以及巡檢人員的變更管理。 用戶管理主要是對巡檢管理和查詢?nèi)藛T進(jìn)行增、刪、改、查等管理操作，通過部門級別、用戶/人員所屬關(guān)系，基于角色管理，實(shí)現(xiàn)各權(quán)限的分配和控制。 通信管理負(fù)責(zé)服務(wù)器與客戶端通信服務(wù)，主要為3G無線通信的管理，支持多用戶同時(shí)在線。 4.2智能巡檢終端 4.2.1 地圖導(dǎo)航 集成了地圖導(dǎo)航功能，地圖可進(jìn)行深度定制，包括豐富的地圖、路、桿塔、設(shè)備等。能有效地提示巡檢人員自己的位置和待巡檢對象的位置；支持地圖的縮放、瀏覽、量算等功能。 4.2.2 任務(wù)執(zhí)行 巡檢人員根據(jù)接收的任務(wù)進(jìn)行巡檢,及時(shí)把已經(jīng)巡檢的數(shù)據(jù)（自動附帶時(shí)間、坐標(biāo)等）上傳到服務(wù)器，并對巡檢不合格或待巡檢的對象進(jìn)行提示，保證不漏檢；同時(shí)會定時(shí)把終端的定位坐標(biāo)上傳到服務(wù)器，用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控臺對巡檢人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 4.2.3現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集 巡檢人員通過外通過智能巡檢終端的RFID功能得到照明監(jiān)控終端電子標(biāo)簽信息，進(jìn)而獲取了設(shè)備相關(guān)資產(chǎn)信息，為現(xiàn)場的維護(hù)管理提供支持。同時(shí)也可對現(xiàn)場的照明監(jiān)控終端電子標(biāo)簽信息進(jìn)行設(shè)置，完成資產(chǎn)信息普查工作。 4.2.4 缺陷上報(bào) 巡檢人員在按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行巡檢時(shí)，如發(fā)現(xiàn)缺陷，可通過智能巡檢終端及時(shí)上報(bào)，缺陷內(nèi)容和類型都是預(yù)先定義好的，用戶也可以添加備注信息，并且可以附帶現(xiàn)場照片、錄音、視頻等。 4.2.5 缺陷處理 上報(bào)后的缺陷數(shù)據(jù)，經(jīng)管理人員分配責(zé)任人以后，相關(guān)的責(zé)任人可以與服務(wù)器同步，下載責(zé)任范圍內(nèi)的缺陷，并能夠在智能巡檢終端的地圖上查看缺陷的位置，以便于現(xiàn)場跟蹤處理；處理的信息及時(shí)同步到服務(wù)器，便于管理人員了解最新的處理情況。 5 結(jié)束語 作為跟得上新時(shí)代腳步的一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)，在一體化技術(shù)下，把各方面需要分散操作的軟件及硬件集成于一身，對于巡檢任務(wù)制定與分配、現(xiàn)場巡檢、缺陷管理、考核統(tǒng)計(jì)等各個(gè)工作的分配做到了快速、準(zhǔn)確、便捷，目前我局已進(jìn)行逐步應(yīng)用。 本文分析了在沈陽一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)框架和功能想法。雖然還有很多不完善之處，但在當(dāng)代生活中我們可以很明確地想到一句話：只有想不到的，沒有做不到的。為此，我希望能有更多的想法和技術(shù)應(yīng)用于沈陽一體化城市照明智能巡檢系統(tǒng)。
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