公園景區(qū)數(shù)據(jù)化管理的新思考——以天津市南翠屏公園為例

安建宇，劉鴻俊，劉才爽，王 靜

（天津市南翠屏公園管理所，天津 300381）

目前，國內(nèi)很多旅游景區(qū)相繼完成了數(shù)字化覆蓋，北京、上海、長沙等地公園景區(qū)逐步實現(xiàn)了數(shù)字化管理。天津市通過市容環(huán)境綜合整治，經(jīng)過提升改造免費開放了公園景區(qū)。但在數(shù)字化管理方面相對落后。為此，筆者將公園景區(qū)數(shù)字化管理作為研究對象，借鑒其他省市的先進(jìn)經(jīng)驗，探討天津市公園景區(qū)管理對策方案。

1 南翠屏公園數(shù)據(jù)化管理體系的建立

南翠屏公園位于天津市中心城區(qū)西南，占地約40萬m2，以大水面和大面積山體為主景，運用園林藝術(shù)手段，結(jié)合豐富的植物配置、筑山理水，形成山勢起伏、水面環(huán)繞、鳥語花香、綠樹成蔭的自然景觀。

南翠屏公園景區(qū)數(shù)字化系統(tǒng)分為2大部分。客戶端采用移動終端APP（第三方應(yīng)用軟件，包含iOS、安卓2大系統(tǒng)版本，WP版本待后期開發(fā)），管理端采用CMS信息管理系統(tǒng)對前段進(jìn)行發(fā)布和反饋。

公園景區(qū)管理系統(tǒng)客戶端以“便捷的操作方式、易用的用戶界面、開放的服務(wù)內(nèi)容、貼心的景區(qū)關(guān)懷”為開發(fā)宗旨，專注于景區(qū)對自身建設(shè)與服務(wù)市民的需求，對景區(qū)進(jìn)行監(jiān)管。

1.1 系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將圖像轉(zhuǎn)換為基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包，使攝像機(jī)所攝的畫面通過RJ-45以太網(wǎng)接口或WIFI WLAN無線接口直接傳送到網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)即可在移動客戶端上監(jiān)視畫面。

1.2 系統(tǒng)拓?fù)?/h3>

整個系統(tǒng)是以VPN專線連接接入景區(qū)，以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為中心，市民通過互聯(lián)網(wǎng)、景區(qū)網(wǎng)觀看視頻；景區(qū)內(nèi)由路由器分網(wǎng)段加防火墻的安全模式對景區(qū)的機(jī)房和公共WIFI管理，無線WIFI通過橋接模式達(dá)到景區(qū)無線全覆蓋。

2 軟件方案

2.1 Web前端

Web服務(wù)器采用Nginx雙機(jī)熱備高可用性方案。Nginx的特點主要表現(xiàn)為工作在網(wǎng)絡(luò)的7層之上，可針對http應(yīng)用做一些分流的策略，比如針對域名、目錄結(jié)構(gòu)，它的正則規(guī)則比HAProxy更為強大和靈活。①對網(wǎng)絡(luò)的依賴非常小，理論上能ping通就能進(jìn)行負(fù)載功能；②可以承擔(dān)高的負(fù)載壓力且穩(wěn)定，一般能支撐超過幾萬次的并發(fā)量；③可以通過端口檢測到服務(wù)器內(nèi)部的故障，比如根據(jù)服務(wù)器處理網(wǎng)頁返回的狀態(tài)碼、超時等，并且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節(jié)點；④不僅是一款高性能、穩(wěn)定性強的負(fù)載均衡器和反向代理軟件，也是功能強大的Web應(yīng)用服務(wù)器；⑤作為Web反向加速緩存非常成熟，速度比傳統(tǒng)的Squid服務(wù)器更快。

2.2 數(shù)據(jù)庫

MySQL企業(yè)版提供一系列高效可用特性的數(shù)據(jù)庫解決方案，能夠自動探測并消除故障，從而盡可能減少停機(jī)時間及定期的維護(hù)活動。實現(xiàn)原理：通過Linux HA軟件heartbeat實現(xiàn)IP的自動漂移，即當(dāng)一臺服務(wù)器宕機(jī)后，浮動IP（整個cluster的對外IP）自動漂移到另外一臺服務(wù)器。

2.3 Linux操作系統(tǒng)優(yōu)勢

2.3.1 高性能

1）操作系統(tǒng)的低占用率。Linux不會占用運行程序以外的資源，有很好的資源管理能力；正是因為這種低資源占用率可以使服務(wù)器長時間不關(guān)機(jī)、不重啟還能穩(wěn)定運行，使其不間斷服務(wù)于工作。

2）Linux在運算方面的優(yōu)勢。高性能計算群集技術(shù)（High Performance Computing Cluster，簡稱HPC Cluster）是由多臺服務(wù)器組成一種并行計算群集的實現(xiàn)方法。用戶通過單一登陸、session共享通過節(jié)點服務(wù)器返回的信息、讓用戶自動訪問整個集群系統(tǒng)中負(fù)載最輕，壓力最小的服務(wù)器。 由于使用Linux操作系統(tǒng)，通用的硬件平臺、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)組件、群集中的各個結(jié)點組成系統(tǒng)集成，使得整體價格相對低廉，擴(kuò)展容易實現(xiàn)，從而提高了性價比。

2.3.2 高可擴(kuò)展性、可維護(hù)性

1）高可擴(kuò)展性。標(biāo)準(zhǔn)的Linux實用程序有著大量的功能，由志愿者在源代碼基礎(chǔ)上開發(fā)其擴(kuò)展功能，由Linux核心成員發(fā)布，最后共建完成的Linux系統(tǒng)。Linux支持32位、64位的硬件。它能運行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，目前Linux支持手機(jī)、平板、PIC芯片等硬件設(shè)備。

2） 可維護(hù)性。由于Linux操作系統(tǒng)是由在UNIX基礎(chǔ)上研發(fā)出來的產(chǎn)品，所以管理UNIX操作系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員，能很好地管理Linux操作系統(tǒng)的服務(wù)。

2.3.3 低成本

1）低移植成本。Linux能夠在幾乎所有的計算機(jī)平臺上運行，包括PC、PC服務(wù)器、UNIX服務(wù)器、中型機(jī)、大型計算機(jī)，給用戶的應(yīng)用軟件在不同的平臺之間的移植創(chuàng)造了極為便利的條件。

2） 低管理成本。由于Linux操作系統(tǒng)是開源、免費的，所以在服務(wù)器上很受青睞。眾多的企業(yè)級的用戶的計算環(huán)境是低端的Linux和高端UNIX計算機(jī)共存，如果將操作系統(tǒng)統(tǒng)一成Linux，系統(tǒng)的一致性可降低管理的成本。由于Linux是一個開放源代碼的軟件，有眾多的互聯(lián)網(wǎng)上志愿開發(fā)者在協(xié)同工作，使得Linux的功能的完善和漏洞的發(fā)現(xiàn)和修改的速度非?？?，降低了使用和管理的風(fēng)險。

3）低軟件成本。由于Linux是開放源代碼的操作系統(tǒng)，它的許多系統(tǒng)程序以及應(yīng)用程序也是自由軟件，可以從網(wǎng)上免費自由下載，所以軟件成本極低。

2.3.4 開放的標(biāo)準(zhǔn)

Linux是一個從公開源代碼發(fā)展來的操作系統(tǒng)，因此和商業(yè)的操作系統(tǒng)比較有先天優(yōu)勢，只要Linux愛好者遵循GPL開源協(xié)議，都開源加入到Linux中；修改系統(tǒng)錯誤，提升性能，強化功能。因此到目前Linux已經(jīng)迅速成為一個相對穩(wěn)定的操作系統(tǒng)。

3 硬件方案

系統(tǒng)所需硬件設(shè)備見表1。

表1 系統(tǒng)所需硬件設(shè)備

3.1 IP Camera特點

IP Camera是在模擬攝像機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的攝像機(jī)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了具備一般模擬攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還嵌入了操作系統(tǒng)，能通過瀏覽器配置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)基本的參數(shù)；配置簡單、操作方便。同時網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自帶視頻格式壓縮功能，把采集的視頻在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)前端自動壓縮H.264格式。IP Camera可以直接接入到TCP/IP的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)中，因此這種系統(tǒng)主要的功能就是通過互聯(lián)網(wǎng)或者內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行視頻和音頻的傳輸。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還具備雙向語音、WIFI、32G SD、手機(jī)觀看，自帶云臺、紅外燈，提供報警輸入輸出接口，支持UPNP、移動偵測、郵件告警等功能。

1）先進(jìn)性。此系統(tǒng)利用現(xiàn)有的綜合布線網(wǎng)絡(luò)傳輸圖象，并進(jìn)行實時24 h全天監(jiān)控。它能根據(jù)天氣及周圍的環(huán)境變化自動開啟紅外、警報、視頻拍照等功能。

2）可靠性。此系統(tǒng)的主要設(shè)備IP Camera采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)，所需設(shè)備簡單，個人電腦上無論是安裝了Windows系列的操作系統(tǒng)還是Linux操作系統(tǒng)或者蘋果、安卓手機(jī)都能觀看視頻達(dá)到監(jiān)控的目的。

3） 安全性。系統(tǒng)設(shè)置了系統(tǒng)級別管理權(quán)限。系統(tǒng)管理員根據(jù)個人需求設(shè)置不同等級的使用者權(quán)限，僅有最高級權(quán)限的用戶才可對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置或更改。網(wǎng)絡(luò)安全通過網(wǎng)絡(luò)防火墻進(jìn)行保護(hù)，視頻采集通過加密傳輸，能保證所采集的視頻在互聯(lián)網(wǎng)傳輸中不被竊取，達(dá)到實時安全。

4）使用及維護(hù)性。IP Camera使用極其簡單，視頻播放、暫停、PTZ控制操作方便。軟件系統(tǒng)的安裝及使用也非常易懂。在維護(hù)性方面，系統(tǒng)是基于星星組網(wǎng)，交換機(jī)、路由器可靠性很高，維護(hù)性能好。因為是基于網(wǎng)絡(luò)所以可實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，不用去現(xiàn)場。

5）擴(kuò)展及延伸性。當(dāng)需要增加監(jiān)控點監(jiān)控主機(jī)時，如果有充足的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接口就可把需要增加IP Camera或者PC機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，而不需要對現(xiàn)有布線系統(tǒng)進(jìn)行改動。如果IP Camera是無線網(wǎng)絡(luò)，搜索無線路由就能連通。

3.2 網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（NVR）

網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)主要通過網(wǎng)絡(luò)存儲、管理全端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸過來的視頻碼流。具有集中管理、分布式架構(gòu)等優(yōu)勢，NVR可以通過磁盤陣列提高自身的存儲量，最大支持12塊工業(yè)級物理硬盤存儲。

無線路由器是帶有無線覆蓋功能的路由器，它主要應(yīng)用于用戶上網(wǎng)和無線覆蓋；為了達(dá)到園區(qū)WIFI全覆蓋，需要多臺進(jìn)行橋接。

交換機(jī)是以太網(wǎng)二層交換機(jī)，連接各個工作站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

4 軟件功能模塊

1）電子導(dǎo)游系統(tǒng)。電子導(dǎo)游功能可以滿足游客足不出戶，提前了解公園景區(qū)的人數(shù)、車位、天氣，景點等情況，游客根據(jù)實際的情況選擇出游時間，避免天氣、人數(shù)等原因降低游客的體驗度和公共設(shè)施的使用度。其功能主要為：①植物掃描：公園景區(qū)內(nèi)植物、設(shè)施信息；②公園景區(qū)介紹：對公園景區(qū)歷史、人文進(jìn)行介紹。

2）市民服務(wù)系統(tǒng)。市民服務(wù)系統(tǒng)是將景區(qū)的建設(shè)完善工作與市民結(jié)合起來，開設(shè)一個渠道調(diào)動人們參與公共設(shè)施建設(shè)的積極性，集人們的智慧于一體，更好地完成建設(shè)工作，有利于公園景區(qū)的維穩(wěn)工作。市民可以通過手機(jī)等移動端上傳圖文、視頻等信息到管理端，管理人員可以及時了解到公園景區(qū)的情況或市民的需求，提高服務(wù)的效率和滿意度。其功能主要為：①景區(qū)投訴：市民對景區(qū)的不滿，進(jìn)行提交反饋；②景區(qū)建設(shè)建議：市民對景區(qū)建設(shè)、服務(wù)、環(huán)境提出寶貴建議；③市民通知：景區(qū)發(fā)布關(guān)于景區(qū)活動等通知；④查看公共視頻：市民通過APP對視頻進(jìn)行視頻播放、暫停，全屏播放、截圖，視頻截圖瀏覽，云臺控制，多路視頻播放，多路視頻切換。

3）員工管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在突出快捷、方便、有效。減輕管理者的勞動強度，提高工作效率。同時，管理人員也可以通過管理端和員工進(jìn)行點對點分派任務(wù)，處理突發(fā)情況。其功能主要為：①點對點通訊：員工與員工、員工與辦公室、視頻監(jiān)控室，員工與領(lǐng)導(dǎo)的工作匯報、文本對話、語音對話、點對點視頻播放等功能；②視頻監(jiān)控管理：對公共視頻管理與設(shè)置，景區(qū)所有視頻觀看；視頻主要功能和公共視頻功能相同。

5 結(jié)束語

城市公園景區(qū)數(shù)字化建設(shè)既是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的需求和必然，也是城市公園景區(qū)自身發(fā)展的需要。然而，當(dāng)前我國絕大部分的城市公園景區(qū)都存在信息化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、資金短缺、人才匱乏等問題，嚴(yán)重阻礙了城市公園景區(qū)數(shù)字化建設(shè)的步伐。將較先進(jìn)的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到城市公園景區(qū)數(shù)字化建設(shè)中來，不僅可以大大節(jié)省建設(shè)成本，并且能夠最大限度地提高城市公園景區(qū)數(shù)字化的建設(shè)效率及資源利用率。