消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周亞

摘要：項(xiàng)目采用基于位置服務(wù)LBS（Location Based Service）與移動(dòng)GIS（Geographic Information System）相結(jié)合的應(yīng)用模式，探討了基于LBS的移動(dòng)GIS 體系結(jié)構(gòu)與微信平臺(tái)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)， 在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)， 該系統(tǒng)通過(guò)B/S實(shí)現(xiàn)數(shù)字化圖紙的采集，通過(guò)微信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)基于LBS的數(shù)字化圖紙查詢。系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，將改變現(xiàn)有消防軟件側(cè)重于信息的管理，信息分析及輔助救援功能相對(duì)不足的現(xiàn)狀，使安全監(jiān)督檢查時(shí)或者火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以快速查詢當(dāng)前位置建筑物的數(shù)字化圖紙等數(shù)據(jù)，從而為消防安全檢查及消防救援方案制定提供有力保障。

關(guān)鍵詞：基于位置的服務(wù)；移動(dòng)GIS；消防數(shù)字化；圖紙查詢

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）07-0076-02

1 引言

伴隨我國(guó)改革開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化程度加快，基礎(chǔ)建設(shè)也在全國(guó)如火如荼。同時(shí)，隨著科技技術(shù)的發(fā)展和逐漸普及，高新技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)，使得工業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越自動(dòng)化、生活電器越來(lái)越密集、人口也越來(lái)越集中化、物資倉(cāng)儲(chǔ)同樣越來(lái)越頻繁。這些因素不但使得火災(zāi)的誘因越來(lái)越多，而且導(dǎo)致火災(zāi)的破壞力和危險(xiǎn)程度也成指數(shù)增加，同時(shí)還火情控制和火災(zāi)撲救難度也成倍增加。因此，火災(zāi)一旦發(fā)生，就很容易導(dǎo)致人員傷亡數(shù)量倍增且經(jīng)濟(jì)損失巨大。盡管為了保證生命財(cái)產(chǎn)的安全，上至中央政府下到各級(jí)地方政府都制定并實(shí)施了各種各樣的消防法規(guī)，并且消防部門(mén)也大量處理各種火災(zāi)隱患。然而，真正想要將減少火災(zāi)，把火災(zāi)在萌芽狀態(tài)就遏制才是非常重要的手段，而消防監(jiān)督檢查就是遏制火災(zāi)于萌芽狀態(tài)的最重要方法之一。行之有效的消防檢查可以發(fā)現(xiàn)賣(mài)到火災(zāi)的案例隱患。然而，盡管現(xiàn)在消防檢查越來(lái)越頻繁，但是火災(zāi)發(fā)生的頻率卻越來(lái)越高，災(zāi)情及其導(dǎo)致的損失也越來(lái)越大，究其原因，導(dǎo)致上述情況的主要因素有：1）由于消防檢查的單位越來(lái)越多，但消防部門(mén)由于人力有限不能很好地勝任如此繁重復(fù)雜的檢查工作。因此，在消防檢查中難免會(huì)出現(xiàn)檢查紕漏或疏忽。而行政指令要求所有單位進(jìn)行自我火災(zāi)隱患的消防檢查，由于種種原因就會(huì)出現(xiàn)檢查不細(xì)致甚至流于形式的情況。2）消防檢查人員的能力有限。消防檢查人員對(duì)檢查對(duì)象由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)局限，不可能對(duì)所有檢查對(duì)象都能知悉，比如復(fù)雜的建筑物等。這樣，就導(dǎo)致消防人員對(duì)具體的消防檢查細(xì)節(jié)有可能一知半解。因此，就算消防督查人員在現(xiàn)場(chǎng)消防檢查時(shí)，即便發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，也很難對(duì)該業(yè)主單位根據(jù)不符合消防安全的程度做出相應(yīng)處罰和改進(jìn)意見(jiàn)。

用移動(dòng)GIS、LBS、SOA、微信平臺(tái)開(kāi)發(fā)等技術(shù)，建立消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)通過(guò)微信平臺(tái)，查詢所在地理位置建筑物消防數(shù)字化圖紙等數(shù)據(jù)。從而為消防安全檢查及消防救援方案制定提供有力保障。項(xiàng)目用數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)來(lái)提高消防安全監(jiān)督檢查的效率和作用，有效地阻止火災(zāi)的發(fā)生，促進(jìn)向數(shù)字化消防轉(zhuǎn)型。項(xiàng)目用數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)來(lái)圖形化地制定滅火作戰(zhàn)方案，做到系統(tǒng)、科學(xué)地處置災(zāi)情，提高消防隊(duì)伍戰(zhàn)斗力、實(shí)現(xiàn)“科技強(qiáng)警”目標(biāo)、加快城市消防工作數(shù)字化進(jìn)程。

移動(dòng)GIS（Mobile GIS）是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以智能手機(jī)或平板電腦為終端、結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統(tǒng)，是繼桌面GIS、WEBGIS 之后又一新的技術(shù)熱點(diǎn)。移動(dòng)GIS 是以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)支持，地理應(yīng)用服務(wù)器為核心應(yīng)用、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為通訊橋梁，移動(dòng)終端為采集工具和應(yīng)用工具的綜合系統(tǒng)。目前，移動(dòng)GIS的定位系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于所有行業(yè)，并成為一個(gè)非常熱門(mén)的研究領(lǐng)域。把移動(dòng)GIS與地圖服務(wù)相結(jié)合出現(xiàn)的一種熱門(mén)技術(shù)就是基于位置的服務(wù)（LBS，Location Based Service），該技術(shù)通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（如WCDMA、TD）獲取移動(dòng)終端用戶的地理坐標(biāo)等相關(guān)位置消息從而為用戶提供增值服務(wù)。

2 LBS服務(wù)與移動(dòng)GIS相結(jié)合的架構(gòu)體系研究

在項(xiàng)目消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)體系由移動(dòng)客戶模塊、服務(wù)器模塊、定位功能系模塊和通信網(wǎng)絡(luò)模塊等組成。移動(dòng)客戶模塊主要就是智能手機(jī)和相應(yīng)的軟件客戶端。服務(wù)器模塊要求網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)速度高且處理器速度快。定位功能系統(tǒng)模塊是為用戶提供定位實(shí)現(xiàn)的軟硬件系統(tǒng)，該模塊首先捕獲用戶的定位請(qǐng)求消息，然后對(duì)定位請(qǐng)求進(jìn)行處理后并把定位數(shù)據(jù)回送給用戶。另外，服務(wù)器模塊也提供地圖導(dǎo)航、視頻點(diǎn)播等內(nèi)容服務(wù)?，F(xiàn)在智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)定位的技術(shù)主要有LBS基站定位和GPS定位。 LBS基站定位主要依賴基站數(shù)據(jù)采集和快速的網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)手機(jī)性能要求不高，而GPS定位是基于衛(wèi)星定位，但GPS技術(shù)手機(jī)能為該模塊高壓供電，并且該技術(shù)對(duì)天氣、環(huán)境都有較強(qiáng)的依賴。智能手機(jī)把上述二個(gè)技術(shù)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行定位從而來(lái)保證精度又降低功耗。隨著以后5G網(wǎng)絡(luò)普及，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和數(shù)據(jù)交互速度都將大幅提高從而為該技術(shù)提供良好的用戶體驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。目前百度地圖開(kāi)放的API接口提供了GPS定位和LBS定位等工服務(wù)，，并可以提供搜索、定位、路線規(guī)劃等功能?？紤]到項(xiàng)目的成本和項(xiàng)目的通用性，因此本項(xiàng)目研究使用百度地圖API來(lái)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目單體地理位置采集，使用了Web服務(wù)API、定位SDK等應(yīng)用接口。

3 消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)

消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)包含報(bào)審采集、圖紙上傳、圖紙維護(hù)、圖紙查詢等功能。報(bào)審采集：基于數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)，在項(xiàng)目聯(lián)合報(bào)審時(shí)，采集項(xiàng)目及項(xiàng)目單體信息。圖紙上傳：勘察設(shè)計(jì)單位通過(guò)數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)上傳項(xiàng)目單體各專(zhuān)業(yè)數(shù)字化圖紙。圖紙維護(hù)：基于數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)，在項(xiàng)目信息維護(hù)中，采集項(xiàng)目及項(xiàng)目單體地理坐標(biāo)信息。圖紙查詢：通過(guò)手機(jī)微信，一鍵化查找基于當(dāng)前位置周?chē)捻?xiàng)目信息，列出項(xiàng)目單體，展現(xiàn)單體的基本信息、消防數(shù)字化圖紙（包括建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖）等信息。

3.1技術(shù)路線

首先，對(duì)項(xiàng)目總體技術(shù)方案進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計(jì)，將研發(fā)任務(wù)分成三部分：技術(shù)研究、數(shù)字化圖紙B/S系統(tǒng)研發(fā)和微信客戶端研發(fā)；其次，相關(guān)技術(shù)研究結(jié)束后，進(jìn)行數(shù)字化圖紙B/S系統(tǒng)研發(fā)和微信客戶端研發(fā)，進(jìn)一步代碼編寫(xiě)，并進(jìn)行測(cè)試；第二，在私有云設(shè)施上部署系統(tǒng)，進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試；并接入微信公眾平臺(tái)。第三，系統(tǒng)上線，對(duì)前期合作機(jī)構(gòu)開(kāi)放，進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)；第四，根據(jù)用戶的意見(jiàn)反饋進(jìn)一步完善、改進(jìn)系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)；第五，將改良后的系統(tǒng)投入正式運(yùn)營(yíng)，進(jìn)行大規(guī)模推廣；最后，總結(jié)相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告，準(zhǔn)備項(xiàng)目驗(yàn)收。

3.2系統(tǒng)實(shí)施方案

1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目系統(tǒng)采用了面向服務(wù)的架構(gòu)、分層設(shè)計(jì)思想、領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)模式和WCF技術(shù)，遵循S.O.L.I.D的設(shè)計(jì)原則。系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層使用LINQ技術(shù)把持久化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為領(lǐng)域?qū)ο竽Ｐ?，然后基于MVC軟件設(shè)計(jì)方案。具體來(lái)說(shuō)，在業(yè)務(wù)邏輯層把上述對(duì)象模型轉(zhuǎn)換化為相應(yīng)的領(lǐng)域?qū)臃?wù)，在模型層實(shí)現(xiàn)具體操作的技術(shù)方案，在控制層本項(xiàng)目利用Repository技術(shù)把領(lǐng)域?qū)ο竽Ｐ秃皖I(lǐng)域?qū)臃?wù)相結(jié)合從而來(lái)完成全部業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方案，并通過(guò)數(shù)據(jù)模型層把領(lǐng)域?qū)ο筠D(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象。完成上述步驟后，我們就使用WCF技術(shù)把述功能服務(wù)向用戶開(kāi)放。

2）系統(tǒng)整體部署方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)整體由數(shù)據(jù)庫(kù)、圖紙應(yīng)用服務(wù)器、手機(jī)應(yīng)用服務(wù)器、微信平臺(tái)服務(wù)器、短信平臺(tái)服務(wù)器、電子簽章服務(wù)器、文件服務(wù)器、認(rèn)證服務(wù)器、緩存服務(wù)器、負(fù)載均衡服務(wù)器、客戶端等部分組成。

3）系統(tǒng)的功能模塊

本系統(tǒng)的功能主要有四大功能：一、報(bào)審采集：基于數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)，在項(xiàng)目聯(lián)合報(bào)審時(shí)，采集項(xiàng)目及項(xiàng)目單體信息。二、圖紙上傳：設(shè)勘察設(shè)計(jì)單位通過(guò)數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)上傳項(xiàng)目單體各專(zhuān)業(yè)數(shù)字化圖紙。三、圖紙維護(hù)：基于數(shù)字化聯(lián)合圖審系統(tǒng)，在圖紙維護(hù)時(shí)，通過(guò)百度地圖API，采集項(xiàng)目及項(xiàng)目單體信息。四、圖紙查詢：通過(guò)微信客戶端，基于LBS和移動(dòng)GIS獲取移動(dòng)設(shè)備當(dāng)前所在位置坐標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)匹配符合位置條件的項(xiàng)目單體，并將單體的基本信息、數(shù)字化圖紙信息（包括建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖等專(zhuān)業(yè)）等展示。

4 項(xiàng)目結(jié)論

基于LBS和移動(dòng)GIS的消防數(shù)字化圖紙查詢系統(tǒng)的實(shí)施將有利于從源頭發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致火災(zāi)的誘因或隱患，也有利于消防安全檢查效率的提升，從而使得將消防隱患消滅于萌芽狀態(tài)中。另外，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，基于LBS服務(wù)提供火災(zāi)建筑物的數(shù)字化圖紙等數(shù)據(jù)，為圖形化地制定滅火作戰(zhàn)方案，做到系統(tǒng)、科學(xué)地處置災(zāi)情，極大地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本項(xiàng)目經(jīng)在江蘇淮安消防系統(tǒng)中試用一年取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得進(jìn)一步推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 卜健， 張琦. 基于LBS應(yīng)用的分布式移動(dòng)GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J]. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2004， 16（1）：105-107.

[2] 孔彬. 基于移動(dòng)GIS的智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 山東科技大學(xué)， 2017.

[3] 劉建閩， 周振偉， 王朱忠. 基于LBS的智能移動(dòng)終端電子地圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)案例--以?shī)涞资袨槔齕J]. 數(shù)字化用戶， 2013（16）.

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