城市安全运行和应急管理领域物联网应用示范工程建设方案.doc

城市安全运行和应急管理领域物联网应用示范工程建设方案99资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。第1章 项目概述1.1 项目背景当前, 由于智能传感器和自动识别技术产品在各个方面的限制, 特别是价格的制约, 国内还仅仅集中在政府监管、 超大型行业( 铁道、 电力等) 安全监管等领域。在物联网发展初期, 率先发展政务部门物联网应用, 加大政府部门物联网的应用力度, 探索物联网的应用模式, 制定物联网统一的标准规范, 不但能够提高政府行政效能, 提升政务管理水平, 同时也能够促进物联网产业的发展, 促进物联网应用技术的创新, 进而推动物联网向更深层次和更广泛的领域发展。在统一的公共平台构架之上开展物联网在政务领域的应用, 对于改变政府各部门分散开发、 孤立发展的局面十分必要。xx市经过多年的发展, 城市建设日新月异, 城市的管理也日趋复杂, 政府各部门间资源共享、 业务协同需求变得异常迫切, 以往各部分散应用的发展模式已经不能适应新形势下城市管理运行的需求。当前也只有政务物联网的建设能够承载到大量运行数据, 唯有在同一的公共构架下整体推进整合现有城市管理系统资源, 共同打造xx电子政务领域物联网应用环境, 才能真正实现政府部门间信息的共享和业务的协同。发展政务物联网对于政府提升公共管理和公共服务水平十分必要。依托电子政务基础, 提升城市公务管理与服务, 实现数据的共享、 协同、 公开。展开政府、 企业和公众多元主体互动的公共事务创新。为政府、 企业和公众提供一个城市运行城市服务的信息交流的平台。从经济建设走向公共服务, 加强公共事务管理、 解决公共问题、 提供公共服务。1.2 现状分析近年来, xx市有关部门广泛采用网络、 RFID和传感器、 GPS监控、 视频监控等技术在城市交通、 市政市容管理、 水务、 环保、 园林绿化、 食品安全等多个领域实现了自动化的监测和管理, 为全面建设智能xx、 感知xx奠定了一定的基础。随着城市信息化的发展, 涌现了以交通流诱导、 水务监测、 环保监测等为代表的一批应用: 市政交通一卡通、 高速公路不停车收费( ETC) 、 停车场空余停车位的自动检测、 路面事件检测系统; 水文监测、 水质监测、 供用水监测、 灾情监测、 水工设施监控系统; 环境质量在线监测、 污染源在线监测、 机动车绿标发放与识别系统; 食品溯源、 动物检疫、 血液条码管理系统, 等等。但总体而言xx市物联网的发展仍处在自发为主尚未规范、 有所应用未成体系、 监测类多智能化少的阶段。现状一: 物联网的发展还处在起步阶段物联网勾勒的蓝图固然美妙, 但现实运行过程中, 还有很多的问题需要解决, 比如物联网究竟存在哪些问题? 物联网发展进程如何? 物联网影响范围极其广泛, 而且确实得到重视, 可是对于究竟什么是物联网, 实际有相当一部分人并不能明确, 甚至有的人把物联网和物流搞混。有些企业实际与物联网关联并不大, 可是利用物联网提高知名度, 达到广告效应, 这都是我们对物联网缺乏足够认识的表现。由于物联网的概念在中国被大肆地放大和宣传, 众多与物联网相关的边沿企业纷纷借机上市, 在资本市场博取新的收获。可是越来越多的投资者对物联网犹如雾里开花, 不知物联网到底是神通广大, 还是空中一朵飘忽不定的云彩。其实物联网并不是新鲜概念。美国早在上世纪70年代就提出相关概念, 但至今仍未真正全部应用。物联网的实现并不但仅是一个技术方面的问题, 建设物联网的过程中将涉及到许多规划、 管理、 安全等问题。当前物联网应用过程中技术规范不统一、 商业模式不清晰、 用户认知度低、 支撑系统不完善等都是亟待解决的问题。现状二: 大规模的应用还没有开始 任何高科技如果只是给大家勾勒一个美丽的童话, 不能变成现实的话, 那么技术便失去了意义, 更无法为企业带来业绩增长, 物联网亦是如此。当前来看物联网还远没有达到大规模应用的程度, 只是一些小范围的试验, 而且这些技术都称不上高含量。高成本是妨碍当前物联网应用的原因之一。某高校校长曾举例, 如果给图书馆的每本书都加上一个电子标签, 经过物联网来管理图书馆固然好, 可是这样每本书都要多花两元, 那不如多雇用几个员工来管理。智能交通、 智能电网和安防都是比较明确的行业应用, 在这里有很多机会, 而且这些都是和民生相关的行业, 政府来拉动投资, 对成本敏感度较低。现状三: 缺少行业标准现在产业的竞争,是标准的竞争,怎么能让我们的标准成为国际标准,而不是像过去一样受制于别人的标准,这不光需要政府科研机构去制订标准,还需要企业能够真正发挥主导作用,经过实践提出有建设性的意见来制订物联网的标准。物联网并不是一个全新的技术,之前像RFID、 传感器等都已经有了相关的技术标准,因此我们不是没有标准, 也不是缺少标准, 而是缺少的是那些与应用相结合行业标准。现状四: 安全问题依然存在其实这已经不是什么新的问题了, 安全问题一直是困扰互联网的发展, 而在物联网时代, 这个问题还将继续威胁其生存和发展。从技术上讲, 互联网根服务器几乎都在美国, 各国都要受到美国的控制, 因此美国对互联网空间的态度和政策对各国网民有着直接的影响, 而这也是是中国未来物联网发展所面临的一个根本问题。能够想象, 如果物联网安全问题得不到有效的解决, 中国的产业安全、 经济安全乃至于国家安全都将被置于一个巨大的无底洞之中。1.3 发展规划物联网是继互联网之后信息化领域的又一次革命, 将对社会、 经济、 管理、 生活的方方面面产生根本性的影响, 势必对城市管理和服务的变革产生巨大的促进作用。建设政务物联网, 经过整合现有城市管理系统资源建设, 提高各领域管理对象的自动监控、 识别能力, 同时在全市构建统一的物理网架构体系, 依托xx市政务信息网络和xx市政务信息共享交换平台, 推进全市物联网应用支撑平台和制定政务物联网应用标准规范体系建设, 实现全市物联网的各种信息传感设备, 如射频识别( RFID) 装置、 红外感应器、 全球定位系统、 激光扫描器等种种装置的联网, 实现资源的整合、 信息的共享和业务协同。图: 应用框架概括在公共安全领域, 经过传感技术, 物联网能够监测环境的不稳定性, 根据情况及时发出预警, 协助撤离, 从而降低天灾对人类生命财产的威胁。在城市运行管理领域, 利用智能终端、 通信基站、 显示屏等设备, 深化城市部件监控, 优化数据流程, 提高对现场信息的采集、 处理和监督, 将信息化城市管理部件接入物联网, 对城市管理的兴趣点进行统一标示, 能够进一步明确网格化的权属责任, 加强对城市管理部件状态的实时监控, 降低信息化城市管理中对人工巡查的依赖程度, 提高问题发现和处理的效率, 进而提升网格化管理水平在生态环境领域, 经过智能感知并传输信息, 在大气和土壤治理, 森林和水资源保护, 应对气候变化和自然灾害中, 物联网能够发挥巨大的作用, 帮助改进生存环境。在城市交通领域, 应用物联网技术, 能够节约能源、 提高效率、 减少交通事故的损失。在农业领域能够广泛应用于对农作物生长环境监测控制、 动物健康监测、 动物屠宰监测。在医疗卫生领域, 可用于医疗监管、 药品监管、 医疗电子档案管理、 血浆的采集监控等。在文化领域, 物联网和RFID技术能够应用于智能文化创意园、 文化监管、 网吧监控、 文物、 古树、 文化古迹保护等方面。第2章 需求分析2.1 组织机构需求分析本项目组织机构能够分为三大类: 应急指挥中心和车辆归属单位以及其它授权单位。应急指挥中心: 应急事件发生时, 应急指挥中心能够调配全市所辖的特种车辆。车辆归属单位: 能够进行特种车辆日常的管理维护和车辆调度。授权单位: 在应急事件发生时由市政府或应急指挥中心及其它上级单位授权使用该系统的单位用户, 用于监控事件进展或辅助调度。2.2 用户需求分析本项目用户分为指挥中心、 现场执勤人员和车辆出勤人员: 车辆出勤人员: 接收指挥中心的指派并将车辆的状态信息发送到指挥中心的物联网应用管理平台; 现场执勤人员: 接收指挥中心为本次事件调度的特种车辆RFID信息, 经过该数据验证特种车辆, 验证经过的特种车辆能够无障碍通行, 同时将经过验证的特种车辆信息回传到指挥中心; 指挥中心: 根据车辆状态信息, 调度出勤车辆; 发送调度的特种车辆的RFID数据给现场执勤人员。2.3 业务流程需求分析图: 主要的业务流程指挥中心在整个业务中起决策作用, 事故发生后, 指挥中心将调派可用车辆资源, 并将本次业务调用的车辆信息发送至现场执勤人员, 现场执勤人员根据此信息来验证车辆是否有权进入现场, 验证将自动进行。2.4 功能需求分析图: 系统总体概况图本项目从功能上分为三个部分: RFID车辆认证管理、 车辆定位、 状态管理和应急指挥中心监控调度及辅助决策功能。2.4.1 RFID辆身份认证管理当出现紧急救援任务时, 系统自动分配救援任务给车辆, 同时将救援任务及救援车辆信息自动下发至抢险现场警戒人员的手持终端设备中。紧急救援车辆在行驶至距离抢险现场或戒严区域几十米距离内, 现场担任警戒工作的警务人员手持终端自动读取车辆标签, 并发出警示音提示现场警戒人员, 有救援车辆进入, 如验证救援车辆合法, 救援车辆无需停车可直接进入抢险区域进行救援。2.4.2 RFID电子标签管理按照编码规范对各单位对特种车辆进行编码管理, 维护RFID标签信息在特种车辆物联网数据资源中心中的唯一性、 有效性。2.4.3 救援车辆数据分析特种车辆任务执行情况监督是指经过统计特种车辆的到达率和准时率来反映应急抢险或特殊任务的执行情况。经过车辆在指定区域入场时的电子认证, 采集到达车辆的基本信息和到达时间以及事故处理结束时间, 反馈指挥调度中心, 进行统计分析和展示, 从而实现指挥人员对救援人员及车辆任务完成情况的跟踪和考察。2.4.4 车辆信息显示在电子地图上实时显示全市应急车辆的位置分布情况, 并按照车辆的种类和所属部门分别标注。同时具有车辆详细信息的查询功能。2.4.5 车辆状态显示经过车辆驾驶员车载800兆无线终端设备的信息反馈, 在电子地图上显示并标注车辆的实时工作状态。车辆的工作状态主要包括正在工作、 暂停、 站内待命、 收到指令、 驶向现场、 抢救转送、 中途待命、 返回途中等。2.4.6 车辆轨迹回放在突发事件抢险过后, 在电子地图上回放显示车辆的整个行驶路线。2.4.7 救援辅助分析在城市公共安全突发事件发生后, 在电子地图上标注出突发事件发生的位置。并经过决策评估生成危险区域、 隔离区域、 警戒区域。系统经过gis空间分析的手段迅速分析出事故区域周边的应急救援力量、 应急抢险车辆等应急资源, 进而下达调度指令, 科学指挥调度车辆抢险救灾。2.4.8 车辆、 人员基础信息管理应急车辆、 人员管理指对城市所有的在编应急车辆、 人员进行统一更新、 维护, 建立全网共享的应急车辆、 人员储备库。车辆、 人员数据分布存储于各属单位数据库中, 由各单位负责更新数据。2.4.9 事件管理收集历史突发事件的资料, 包括时间、 地点、 突发事件性质、 危害程度、 等级、 采取措施、 车辆调度任务执行情况、 主要原因、 资源评估、 都需进展情况等, 并生成评估报告, 对各成员单位提出改进工作的要求和建议, 完善预案。2.4.10 任务下发调度中心以短信方式发送调度指令到相关人员的手持设备上。短信息的内容能够是文本、 图片、 以及预置指令。2.4.11 方案生成应对突发事件时, 根据预先编制的调度预案, 结合车辆实时定位信息和状态信息, 实时生成调度方案。2.4.12 方案执行经过一键调度的方式, 向调度方案里的所有车辆发出调度指令, 到达快速响应的目的。为应急抢险争取宝贵的时间。2.4.13 任务跟踪任务分发后, 能够经过任务跟踪功能动态跟踪任务的执行情况, 查阅当前正在执行的任务及其相关信息。任务执行过程中, 各执行任务的车辆、 人员能够经过反馈跟踪功能, 及时反映任务执行情况或碰到的问题。指挥中心能够及时将最新的决策和领导指示经过反馈跟踪功能传达给相关的车辆、 人员。2.4.14 路径规划与导航根据实时路况信息、 路网结构、 车辆的实时位置和事故发生的位置, 系统将进行实时计算, 按要求规划从出发地到目的地的最优驾驶路线, 并以醒目的方式将计算结果显示在电子地图上。为应急车辆快速到达提供帮助。2.4.15 调度任务情况分析计算车辆的响应时间, 计算车辆执行任务的总时长, 统计调度任务的执行情况, 如车辆到达率、 响应时间等指标。2.4.16 状态预警分别统计各种应急车辆的使用状态, 当处于”准备状态”的车辆低于一定比例时, 进行预警提示, 防止突发事件发生时, 可用的车辆资源数量不足。2.4.17 查询统计支持缓冲区查询; 支持按照区域查询; 支持用户输入查询。2.4.18 软电话通知经过对指挥中心程控电话与软件系统集成, 管理人员能够设置各个单位或个人的中文名称及其对应通讯方式, 紧急情况下只要点击相应的按钮直接拨打需要联系的人员或单位的电话,无须现查找电话号码再拨打。2.4.19 语音呼叫本系统集成800兆数字集群的语音调度功能, 而且灵活的对现场各救援单位进行调度。指挥员经过通话控制面板的快速操作, 可实现单呼、 群呼、 组呼, 完成应急现场的统一协调指挥工作。2.4.20 日程管理日程管理能够查看指定时间内的该车辆及相关车辆的活动日程等信息, 而且能够查看下属用户活动信息。2.4.21 通讯录管理同步指挥中心的通讯录信息,实现各种查询功能, 并实现查询到相应电话后即可拨打电话、 发送短信等功能。2.4.22 事件情况报送经过800兆无线终端平台报送事件信息, 实现事件信息填写、 续报、 事件标注、 发送等功能。2.4.23 导航定位定位事发地点、 查看事发周边地理信息并在地图上进行展示, 能够对地图进行如下操作, 包括地图的放大、 缩小、 平移、 点选等操作显示数据的详细信息; 并能够在地图上展示其它各类与事件相关的资源信息。2.4.24 指令处理经过车载800兆无线终端的二次开发实现方案接收、 任务接收、 处理反馈等功能。2.4.25 资料管理管理与特种车辆执行任务相关的资料信息, 包括预案、 法律法规等各种文档、 图片和影像资料, 并实现对其查询、 查看、 编辑、 修改, 分类管理。便于指导各类任务的执行。2.4.26 数据同步包含基础数据同步、 业务数据同步、 资料数据同步三类数据资源的同步操作; 保证了信息的一致性。2.4.27 系统管理根据操作人员的习惯可对系统进行一定的管理、 帮助和设置。包括: 基本参数设置、 密码修改等。2.5 性能需求分析2.5.1 安全性采用WS-Security安全标准。数据传输采用安全性较高的SSL协议。采用前置机模式, 实现对源业务系统的隔离, 保证不对业务系统造成破坏和压力的增加。2.5.2 维护性系统采用SOA框架, 更好适应未来的扩展需要。能够方便的扩展节点数量, 在服务器上部署新的数据交换应用和更新数据交换原有应用。对传统的消息中间件进行改进, 实现节点的热部署, 热配置。实现节点的一次性添加。2.5.3 可移植性 整个平台将基于J2EE架构, 支持系统与平台无关性; 支持常见的操作系统: Windows XP/WindowsServer /WindowsServer /linux; 支持Oracle、 DB2、 SQLServer等多种常见流数据库系统; 支持多种常见Web应用服务器如: Tomact, Weblogic, Websphere 。2.5.4 可靠性数据传输采用商用成熟的消息中间件, 保证数据不丢失,不会出现信息重发现象。传输过程因意外中断, 当系统恢复时, 数据会重新传输, 实现断点续传。2.5.5 高效率性 数据传输采用商用成熟的消息中间件, 保证数据不丢失,不会出现信息重发现象。传输过程因意外中断, 当系统恢复时, 数据会重新传输, 实现断点续传; 对传输的数据进行压缩处理, 提高系统在网络上的传输性能; 优化数据传输的xml格式, 最大限度的减少数据冗余; 采用分段传输的方式, 提高传输的效率。2.6 接口需求分析2.6.1 外部接口需求特种车辆物联网应用管理系统与外部的输入输出接口如下: 向气象部门获取温度、 风向、 风速等数据信息; 向交通部门获取道路情况数据信息; 向车辆所属单位(如: 消防局、 公安局等)提供车辆状态、 位置信息。2.6.2 内部接口需求特种车辆物联网应用管理系统内部的输入输出接口如下: 特种车辆物联网应用管理平台输出指令数据信息到特种车辆上, 特种车辆输入车辆定位、 车辆状态信息到特种车辆物联网应用管理平台; 特种车辆物联网应用管理平台输出授权数据信息到警戒人员, 警戒人员输入验证过的车辆数据到特种车辆物联网应用管理平台; 特种车辆物联网应用管理平台与xx市物联网支撑平台的数据交互。第3章 总体设计3.1 设计原则统一规划、 统一标准。着力改变各部门分散建设各自为战的现状, 尽快制定全市政务物联网编码标准和数据共享交换等标准规范, 统一设计全市政务物联网总体框架。示范引导、 分步实施。针对各部门物联网应用需求最迫切的领域和区域, 鼓励有条件的部门, 开展物联网技术应用试点示范, 总结运行经验, 逐步扩展应用的领域和区域。面向需求、 模式创新。以提高政府部门管理服务水平为目标, 认真研究探索政务物联网的在各领域的应用模式, 推动政府管理手段和管理模式的创新。依托现有、 充分整合。依托已经建设的政务信息系统, 充分整合相关各种信息系统, 提高整体系统效率, 避免重复建设。业务协同、 资源共享。经过物联网整合各部门分散的资源, 实现各部件信息的共享, 理顺各部门间的业务的流程, 形成新技术条件下新的工作机制, 逐步实现部门间的业务协同。充分利旧、 减少重复投入。对各部门已有设备的统计, 设备功能的分析, 在不降低业务服务能力的情况下充分利用现有设备的现有功能, 减少重复投入, 降低新引入设备整合过程中带来的未知风险。3.2 建设目标根据xx市物联网应用示范工程的总体要求, 采用卫星定位手段, 实时掌握应急指挥、 通信保障、 大型抢险救援和城市运行保障等车辆( 以下简称特种车辆) 的位置信息和行使轨迹, 并建立全市统一管理系统, 为应急管理部门科学调度应急车辆、 保障车辆及时到达突发事件现场提供支撑, 同时为相关单位开展日常城市运行保障提供服务。主要包括三项工作: ( 一) 市经济信息化委负责经过市物联网应用支撑平台, 实时接入各单位提供的现有相关车辆卫星定位信息, 整合接入gps或北斗终端设备定位信息, 搭建城市运行保障和应急抢险车辆卫星定位信息综合管理系统, 为本市应急管理部门开展分级管理和综合应用提供服务。( 二) 已建设车辆卫星定位信息监控的部门负责根据车辆定位信息接入要求, 对本系统车辆定位信息进行适当整合加工, 并提供给市物联网应用支撑平台。( 三) 未建设车辆卫星定位信息监控的部门负责在重要城市运行保障和应急抢险车辆上加装卫星定位装置、 RFID识别装置和无线传输设备, 并将车辆卫星定位信息及车辆状态信息上传到市物联网应用支撑平台。3.3 建设内容按照建设目标, 本示范工程需要开展IT基础环境、 特种车辆物联信息数据中心、 应用平台等多个方面的建设内容。1、 重点建设车辆RFID电子认证系统。方便各种车辆在日常管理和执行任务时实现无障碍通行; 2、 重点建设车辆定位平台。对于涉及到应急业务的车辆, 必须实时接受指挥中心信息管理平台的监控, 以便指挥中心掌控全局, 并下达正确、 有效的指挥调度指令信息; 3、 重点建设车辆状态平台。对全市车辆整体掌控, 实时掌握各部门可调度车辆, 以及对应急业务车辆状态有效管理, 以便充分利用地理、 时间优势, 达到降低事故的损失; 4、 建设特种车辆物联网数据中心。集中管理本示范工程涉及到的所有信息化数据; 5、 建设特种车辆物联网管理应用系统。实现所有接入物联网应用支撑平台特种车辆的日常运行监管及调度、 车辆信息统计分析以及物联网信息的共享与交换。6、 建设工程标准规范安全保障体系。保障本工程的可靠性、 规范性和安全性; 7、 为了支撑将来4G网络的应用, 我们选择了具有通用接口、 可二次编程的车辆定位设备, 能够更好的与4G设备集成。3.4 技术体系图: 示范工程技术架构 注: 以上红字代表本项目需要建设的内容本示范工程的整体技术架构如上图所示, 纵向分为物理层、 数据层、 支撑层、 应用平台层和展现层。物理层为整个工程所需要的计算机基础环境( 网络、 机房、 服务器、 存储等) 、 车辆RFID电子认证系统、 语音平台和短信平台, 为特种车辆物联网应用提供物理支撑。数据层是用于存储、 共享交换和管理本工程所需要的所有信息化数据, 为应用提供数据服务。支撑层是示范工程中所需要的系统应用提供数据支撑, 包括物联网应用支撑平台、 政府应急平台和SOA服务集成平台等。应用平台层是提供RFID特种车辆认证管理、 特种车辆定位管理、 特种车辆状态管理, 为展现层提供应用服务支撑。此应用平台是本项目需要新建的应用平台。展现层是与用户的业务使用直接发生交互的应用体系, 体现为特种车辆物联管理系统, 包括特种车辆监控、 信息统计、 应急指挥调度等各方面的业务功能。此展现层是本项目需要新建的内容。3.5 系统关系图: 本工程主要数据流向关系本示范工程的主要数据包括特种车辆定位、 状态、 RFID车辆认证和特种车辆物联网应用管理系统三类。特种车辆经过现有车载800兆无线终端平台(在此设备内集成北斗导航模块是本工程的一部分)将车的定位信息、 车辆状态的物联信息及周边现场的情况以音频、 视频的方式发回指挥调度中心。而车辆的RFID认证信息经过在现场执勤人员的设备中集成Reader(RFID识别器)来获取验证信息, 并将经过验证的信息以现有网络发回指挥中心。经过物联网应用支撑平台和xx市应急平台, 实现特种车辆的各项基本信息对其它应用单位的共享交换。以下分别介绍各部分在数据交互中的作用: 指挥中心: 发送调度特种车辆指令, 并将对单台车辆的下达指令经过现有网络传递给目标车辆。将对某一事故许可的数据一次性发送给现场执勤人员; 接收特种车辆反馈的定位信息、 车辆状态信息以及现场执勤人员反馈的已验证RFID认证的信息; 特种车辆: 经过800兆无线终端发送北斗定位设备计算出来的定位信息、 当前车辆状态信息到指挥中心; 经过现有800兆无线终端随时接收指挥中心下达的调度指令信息; 现场执勤人员: 经过现有设备经过专有网络接收来自指挥中心的授权信息, 并用现有设备(此设备已集成的Reader, 此集成是本工程的一部分)验证从特种车辆发出的射频信号; 将经过RFID认证的车辆信息经过现有网络即时反馈给指挥中心。3.6 网络结构图: 本工程网络结构图第4章 系统建设方案4.1 硬件设备要求高可靠性设计: 产品设计要遵循24小时不间断运行原则; 进行周到的电磁干扰防护与静电防护; 采用模块化设计, 且各个模块之间的连接简单、 一致; 数据通讯采用国际标准, 差错控制严谨; 控制机的内部电源进行DC/DC隔离, 提高产品的抗干扰能力和系统的稳定性; 环境适应性强: 产品要选用工业级器件, 适应恶劣、 复杂的工作环境; 结构件结实牢固; 使用寿命不低于五年, 防锈、 防爆处理完善; 通风、 散热、 抗震、 防潮防讯措施严密有效, 系统能支持三级防雷功能, 能对感应雷也很好的防御能力; 设备质量可靠: 设备采购、 制造、 检测、 安装调试都遵循严格的质量管理与控制要求; 系统硬件设备模块化设计采用分布系统, 便于以后子系统增加和功能的增加, 计算机设备的各种资源保留充分的余量; 软件的设计采用子系统和功能的模块化, 子系统和功能的增加只是模块的增加; 系统的设计保证以后因技术调整和通道口的增加而不进行大规模的调整。硬件设备模块化设计, 降低维护成本并保障维护的及时可靠; 软件的设计采用功能模块化设计, 便于各个子系统和子功能的维护, 程序结构清晰明了。充分考虑利旧: 遵照资源整合的原则, 梳理出各参与单位可利旧资源的列表, 并制定资源整合目标和具体实施计划。提出应用物联网技术手段对已有系统进行升级改造的具体内容和实施计划。4.2 RFID特种车辆管理系统RFID特种车辆管理系统, 是经过无线射频技术, 针对每辆车配备一张RFID电子标签, 实现车辆在进入现场救援时, 可经过手持移动Reader设备判断车辆的合法性。该系统解决特种车辆在出入库和进入特殊区域( 如戒严区) 执行任务时的无障碍通行, 并以此来判断车辆任务执行到岗情况, 以及针对救援效率进行数据分析, 全面提高特种车辆的反应时速度, 保障执行任务时做到分秒必争。真正实现将损失降到最低。RFID车辆进出管理系统具有界面友好、 操作简便、 功能性强的特点。系统提供了完备的车辆管理手段, 包括RFID车辆认证管理、 RFID电子标签管理、 车辆档案管理、 驾驶员管理、 费用管理、 出车记录、 维修记录等, 其条理性强、 准确性高, 且管理规范。车辆通行时以图形或数字方式显示车辆状态, 直观、 方便。有关管理部门可按要求查询、 汇总、 存储车况资料并打印存档, 便于研究改进管理工作。 RFID特种车辆管理系统功能点, 如下图: 图: RFID特种车辆管理系统功能4.2.1 (重点建设)RFID车辆身份认证管理当出现紧急救援任务时, 系统自动分配救援任务给车辆, 同时将救援任务及救援车辆信息自动下发至抢险现场警戒人员的手持终端设备中。紧急救援车辆在行驶至距离抢险现场或戒严区域几十米距离内, 现场担任警戒工作的警务人员手持终端自动读取车辆标签, 并发出警示音提示现场警戒人员, 有救援车辆进入, 如验证救援车辆合法, 救援车辆无需停车可直接进入抢险区域进行救援。图: 现场救援车辆身份认证场景图 现场执勤人员: 经过利用集成CF Reader的现有设备, 一次性从信息中心获取所有车辆的许可数据, 紧急救援车辆行使至距离抢险现场或戒严区域几十米距离内, 现场担任警戒工作的警务人员的CF Reader自动读取车辆标签, 并发出警示音提示现场执勤人员, 有救援车辆进入, 如验证救援车辆合法, 救援车辆无需停车可直接进入抢险区域进行救援, 同时此车辆的验证信息将经过警务人员现有设备的网络发送至信息中心。 特种车辆: 每辆车辆都配备唯一有源RFID电子标签, 信息中心就是将此车辆的RFID标签的唯一编码发送至警务人员; 当车辆行使至距离抢险现场或戒严区域几十米距离内, 现场担任警戒工作的警务人员的CF Reader自动读取车辆标签, 并与已从信息中心获取的许可数据做比对, 比对成功则顺利经过; 同时, 此车辆的认证信息将经过警务人员手持设备的现有网络(WCDMA/3G/4G)反馈至信息中心。 信息中心: 当一事故发生时, 信息中心将调度距离最近车辆执行应急任务, 系统自动将此次调度的任务分配到对应的车辆, 与此同时系统将此次应急调度的车辆信息经过现有网络(WCDMA/3G/4G)一次性发送至警务人员。4.2.2 RFID电子标签管理按照编码规范对各单位对特种车辆进行管理, 维护RFID标签信息在特种车辆物联网数据资源中心中的唯一性、 有效性。4.2.3 车辆档案管理RFID电子标签相当于特种车的”身份证”, 在RFID电子标签录入系统时, 会建立车辆的基本信息档案, 包括车辆的生产日期、 服役日期、 车牌号、 颜色、 发动机型号等车辆基本信息。4.2.4 驾驶员管理特种车辆物联网数据资源中心中有单独的驾驶员库, 维护着驾驶员的档案信息, 经过RFID电子标签与车辆驾驶员信息捆绑, 经过RFID电子标签对驾驶员的工作情况进行管理, 如驾驶员考勤、 出勤效率、 违章信息等。4.2.5 出车记录管理对特种车辆RFID电子标签记录的管理, 能够统计出车辆的出车记录及出勤记录; 经过统计在一段时间内, 特种车辆的出勤记录, 来分析是否需要新增车辆资源。也能够经过出车记录来预测是否需要临近单位支援。4.2.6 救援车辆数据分析特种车辆任务执行情况监督是指经过统计特种车辆的到达率和准时率来反映应急抢险或特殊任务的执行情况。经过车辆在指定区域入场时的电子认证, 采集到达车辆的基本信息和到达时间以及事故处理结束时间, 反馈指挥调度中心, 进行统计分析和展示, 从而实现指挥人员对救援人员及车辆任务完成情况的跟踪和考察。4.3 特种车辆物联网应用管理系统业务应用系统是实现城市运行保障和应急抢险车辆指挥调度业务的信息化、 自动化、 智能化的软件系统, 具有车辆实时监控、 视频接入、 综合信息管理、 指挥调度、 任务下发/跟踪、 路径规划、 北斗/GPS信息接入等功能。满足城市运行保障和应急抢险车辆指挥调度等业务需要。为城市公共安全提供强有力的保障, 以此确保能够在最短的时间内, 用最高效的手段, 应对一切可能出现的意外情况, 将事故风险降到最低。业务应用系统采用J2EE开放标准的多层体系技术架构, 以满足业务系统高可用性、 高可靠性、 高可扩展性等多应用要求。业务应用系统的设计将依据标准化、 规范化、 开放性、 可靠性和技术先进性原则, 采用国内外最先进技术, 实现自主创新、 集成创新和引进消化吸收再创新。业务应用系统将建成一个简单易用、 稳定可靠、 技术先进的系统, 应对城市突发事件应急车辆调度的业务需要。特种车辆物联网应用管理系统功能点如下: 图: 特种车辆物联网应用管理系统功能4.3.1 (重点建设)特种车辆定位管理在电子地图上实时显示全市应急车辆的位置分布情况, 并按照车辆的种类和所属部门分别按照不同颜色进行标注。同时具有车辆详细信息的查询功能。当车辆出勤执行紧急救援任务时, 集成安装在车辆上的北斗设备将自动获取当前的车辆的位置信息、 移动速度、 方向, 这些信息数据经过现有800兆无线终端设备传回指挥中心, 同时指挥中心也可将行动指令随时经过800兆无线终端设备发送给该车辆。本次采购的无源北斗设备除具有北斗设备功能外, 另外具有普通GPS模块, 当北斗定位无法使用时, 将自动启动GPS, 保证了定位数据的连续性。图: 车辆定位场景图 特种车辆: 经过无源北斗设备集成到800兆无线终端设备, 800兆无线终端设备实时从无源北斗模块获取实时定位数据、 移动速度信息、 方向信息发送到指挥中心。 指挥中心: 接收800兆无线终端回传的定位数据实时获取的车辆定位信息, 了解车辆行使状态, 预测到达时间。指挥中心经过调用公共支撑平台交通数据来提供行使过程中的线路优化方案。4.3.2 (重点建设)特种车辆状态管理经过车辆驾驶员800兆无线终端设备的信息反馈, 在电子地图上显示并标注车辆的实时工作状态。车辆的工作状态主要包括正在工作、 暂停、 站内待命、 收到指令、 驶向现场、 抢救转送、 中途待命、 返回途中等。分别统计各种应急车辆的使用状态, 当处于”准备状态”的车辆低于一定比例时, 进行预警提示, 防止突发事件发生时, 可用的车辆资源数量不足。图: 车辆状态管理场景图 特种车辆: 车辆驾驶员经过操作800兆无线终端设备上定制开发的功能按钮, 随时将车辆状态信息发送至指挥中心。 指挥中心: 指挥中心获取车辆回传的状态数据, 经过数据分析, 将车辆的状态信息转化为应用系统可展示的表现形式, 显示在指挥中心屏幕。应用系统可展示的形式包括: 根据实时状态显示车辆颜色, 根据实时状态更新可调动车辆资源数量, 根据状态调动近距离作业车辆等。 无线基站: 现有设备, 无须建设。是特种车辆上800兆无线终端设备与指挥中心传递信息的中介。4.3.3 车辆实时监控图: 车辆实时监控图4.3.3.1 车辆信息显示在电子地图上实时显示全市应急车辆的位置分布情况, 并按照车辆的种类和所属部门分别标注。同时具有车辆详细信息的查询功能。4.3.3.2 车辆状态显示经过车辆驾驶员800M无线终端设备的信息反馈, 在电子地图上显示并标注车辆的实时工作状态。车辆的工作状态主要包括正在工作、 暂停、 站内待命、 收到指令、 驶向现场、 抢救转送、 中途待命、 返回途中等。4.3.3.3 车辆轨迹回放在突发事件抢险过后, 在电子地图上回放显示车辆的整个行驶路线。4.3.3.4 救援辅助分析在城市公共安全突发事件发生后, 在电子地图上标注出突发事件发生的位置。并经过决策评估生成危险区域、 隔离区域、 警戒区域。系统经过gis空间分析的手段迅速分析出事故区域周边的应急救援力量、 应急抢险车辆等应急资源, 进而下达调度指令, 科学指挥调度车辆抢险救灾。4.3.4 车辆信息管理图: 车辆信息管理4.3.4.1 车辆、 人员基础信息管理应急车辆、 人员管理指对城市所有的在编应急车辆、 人员进行统一更新、 维护, 建立全网共享的应急车辆、 人员储备库。车辆、 人员数据分布存储于各属单位数据库中, 由各单位负责更新数据。4.3.4.2 事件管理收集历史突发事件的资料, 包括时间、 地点、 突发事件性质、 危害程度、 等级、 采取措施、 车辆调度任务执行情况、 主要原因、 资源评估、 事件进展情况等, 并生成评估报告, 对各成员单位提出改进工作的要求和建议, 完善预案。4.3.5 应急信息管理图: 应急信息管理4.3.5.1 事件情况报送经过800兆无线终端平台报送事件信息, 实现事件信息填写、 续报、 事件标注、 发送等功能。4.3.5.2 导航定位定位事发地点、 查看事发周边地理信息并在地图上进行展示, 能够对地图进行如下操作, 包括地图的放大、 缩小、 平移、 点选等操作显示数据的详细信息; 并能够在地图上展示其它各类与事件相关的资源信息。4.3.5.3 指令处理经过车载800兆无线终端的二次开发实现方案接收、 任务接收、 处理反馈等功能。4.3.6 指挥调度图: 指挥调度4.3.6.1 任务下发调度中心以短信方式发送调度指令到相关人员的手持设备上。短信息的内容能够是文本、 图片、 以及预置指令。4.3.6.2 方案生成应对突发事件时, 根据预先编制的调度预案, 结合车辆实时定位信息和状态信息, 实时生成调度方案。4.3.6.3 方案执行经过一键调度的方式, 向调度方案里的所有车辆发出调度指令, 到达快速响应的目的。为应急抢险争取宝贵的时间。4.3.6.4 任务跟踪