環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)智能管理監(jiān)控系統(tǒng)解決方案探究

陳豐照

（徐州工程學(xué)院 管理學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

1 需求分析

隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)境衛(wèi)生問題越來越受到大眾的關(guān)注，而與此同時(shí)，當(dāng)前城市交通環(huán)境日益復(fù)雜，為了保證并提高環(huán)衛(wèi)工作的工作效率，具體體現(xiàn)到車輛調(diào)度等問題上。這就需要一個(gè)更加科學(xué)化、系統(tǒng)化的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)，以此來提高作業(yè)的效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，即以GSM/GPRS/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為支撐的移動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)閹挷蛔?，信息傳輸效率有限，不能有效地控制環(huán)衛(wèi)車輛在工作中出現(xiàn)的，如違反交通規(guī)則、不按工作路線行駛等違規(guī)問題，不能建設(shè)其合理、高效的區(qū)域化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，并起到提高其工作效率的最終目的。而目前的環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)智能管理監(jiān)控系統(tǒng)一般采用常規(guī)的3G網(wǎng)絡(luò)，能更加有效地實(shí)施信息傳導(dǎo)，并具有更強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性?？梢灶A(yù)見的是，環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)GPS智能管理監(jiān)控系統(tǒng)能完美地適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展進(jìn)程，更便于對(duì)環(huán)衛(wèi)工作進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮調(diào)度，并有效提高其效率。

2 環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)智能管理監(jiān)控系統(tǒng)基本構(gòu)建

2.1 改裝監(jiān)控車輛

保證車輛的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)是保證車輛與控制系統(tǒng)信息傳導(dǎo)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需要在監(jiān)測(cè)指揮車車內(nèi)以及車頂部分安設(shè)均采取固定、防震措施，并保證相關(guān)線路的連接穩(wěn)定性，按功能合理分區(qū)。而其中相關(guān)設(shè)備主要由供電系統(tǒng)、車載設(shè)備機(jī)柜、單兵設(shè)備機(jī)柜、無線傳真機(jī)、備用電池箱以及兩個(gè)吸盤天線組成，而車載攝像機(jī)一般是在指揮車車頂安裝，位于車前窗位置處備有遮陽(yáng)板監(jiān)視器，旨在駕駛?cè)藛T擁有良好的視野來調(diào)試車頂攝像機(jī)所采集的視頻圖像，如圖1所示。

2.2 公共移動(dòng)通信VPN系統(tǒng)

圖1 指揮車車頂設(shè)計(jì)

公共移動(dòng)通信VPN系統(tǒng)是連接車載信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)信息傳導(dǎo)的核心元件，其一般采用能支持如TD-SCDMA/EVDO/WCDMA/GSM等無限制式的專用無線VPN通道。其傳輸信息的方式是通過連接公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，并且為了保證傳導(dǎo)信息的穩(wěn)定性和安全性，需要建立一個(gè)安全I(xiàn)P通道，此時(shí)所有信息處理和分析工作都基于此IP的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。除此之外，為了進(jìn)一步控制此工作的高效性，系統(tǒng)還對(duì)所傳輸?shù)男畔⒉捎每煽康亩说蕉藬?shù)據(jù)加密，并且采用了權(quán)限管理來管理機(jī)制中心服務(wù)器與響應(yīng)中心、遠(yuǎn)程客戶端，以及安全域隔離措施進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離專用網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)與公共網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。

2.3 車載信息傳導(dǎo)功能

2.3.1 車載無線視音頻

車載無線視音頻首先由車載式攝像機(jī)來具體采集，車載式攝像機(jī)為室外遙控云臺(tái)高解晰、低照度攝像機(jī)，具備自動(dòng)變焦功能，具有全天候防護(hù)罩，可實(shí)現(xiàn)全天候、全方位的現(xiàn)場(chǎng)視頻采集功能，并且車載一般設(shè)有GPS定位系統(tǒng)，由系統(tǒng)或單兵信息接收工具同步顯示相關(guān)位置信息。而車載無線視音頻主要由傳輸終端設(shè)備、車載式攝像機(jī)、無線傳真機(jī)與遮陽(yáng)板監(jiān)視器構(gòu)建，一般來說，為了保證車載供電的穩(wěn)定性，通常設(shè)有大容量備用電池，防止意外情況發(fā)生，丟失數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。同時(shí)，車輛安設(shè)有避雷措施，嚴(yán)格控制了風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 車載無線數(shù)據(jù)子系統(tǒng)

車載無線視音頻傳輸子系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)將路況通過無線通信信號(hào)傳輸至后臺(tái)控制系統(tǒng)處理。一般來說，子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面應(yīng)具備靈活性與可擴(kuò)展性的基本特征，其傳導(dǎo)是通過傳輸線纜來實(shí)施的，將模擬視音頻信號(hào)和云臺(tái)控制信號(hào)傳輸至車載智能終端設(shè)備進(jìn)行處理。當(dāng)然，車載所攝取的視音頻信號(hào)都是要經(jīng)過壓縮編碼的，而車頂吸盤天線則負(fù)責(zé)傳輸此編制數(shù)據(jù)，并由控制臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)來調(diào)制和處理。并且車載GPS衛(wèi)星定位子系統(tǒng)實(shí)施傳導(dǎo)并編制指揮車輛所在位置信息功能，其在實(shí)際運(yùn)用中一般與GIS電子地圖相結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)最大化功能利用率，能構(gòu)建一個(gè)較為系統(tǒng)的區(qū)域化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模式，并通過安全的IP網(wǎng)絡(luò)，將上述處理中確定的地面位置傳送到控制平臺(tái)，能得到高準(zhǔn)度的地理信息定位。

2.4 系統(tǒng)信息接收功能

2.4.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是處理車載所傳輸信息的功能化系統(tǒng)，一般是通過一整套多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來構(gòu)建，建立系統(tǒng)化的信息處理平臺(tái)，并利用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件來實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)車輛的視音頻互聯(lián)。其中主要包括響應(yīng)中心的客戶PC端、移動(dòng)通信終端、顯示大屏等，來實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.4.2 便攜式視音頻子系統(tǒng)

便攜式視音頻子系統(tǒng)可以說是一個(gè)小型的系統(tǒng)控制平臺(tái)，可由單個(gè)工作人員攜帶終端設(shè)備，以便于處理臨時(shí)事故。其也是通過無線方式接入系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，需要通過認(rèn)證方式才能進(jìn)入安全的IP通道，可通過PC、手機(jī)等多種便捷方式實(shí)時(shí)觀看一線視頻場(chǎng)景。便攜式視音頻子系統(tǒng)主要現(xiàn)實(shí)意義就在于，當(dāng)突發(fā)事故發(fā)生后，就近工作人員能及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，并且當(dāng)車輛不便進(jìn)入事故區(qū)時(shí)，可有工作人員攜帶其進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，并及時(shí)將相關(guān)事故信息傳輸至系統(tǒng)控制平臺(tái)。

3 環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)智能管理監(jiān)控系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的核心功能

3.1 穩(wěn)定的無線視音頻傳輸功能

穩(wěn)定的無線視音頻傳輸功能，是保證系統(tǒng)控制平臺(tái)與車載設(shè)備信息連接有效性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般采用聯(lián)合傳輸、信號(hào)自適應(yīng)切換技術(shù)、自適應(yīng)傳輸控制算法等技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無線視音頻傳輸?shù)牧鲿承院蛯?shí)時(shí)性，并采用特殊信息編碼方式來保障信息的安全性。此外，由于車載安設(shè)有合理的防震等措施，能盡量避免外部環(huán)境的影響，即使在特殊情況下，也能通過自動(dòng)重鏈和自動(dòng)認(rèn)證來處理臨時(shí)鏈接中斷，而在信號(hào)衰減的情況下，一般有其他線程同步傳輸方案，這就需要結(jié)合具體工作來合理設(shè)計(jì)了。與此同時(shí)，視音頻傳輸?shù)耐叫砸彩株P(guān)鍵，一般在信息編碼工作中，會(huì)在相關(guān)音視頻數(shù)據(jù)上加時(shí)間戳，通過無線傳輸?shù)娇刂铺幚碇行暮?，能得到同步性的?shí)況信息，從而達(dá)到視音頻同步的重要目的。

3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息安全

在保證數(shù)據(jù)的分路傳輸加密、編碼器碼流的數(shù)據(jù)加密的前提下，由于專用無線VPN通道具有極高的安全性保障，并且信息傳導(dǎo)是需要經(jīng)過安全的IP通過，信息在初步傳送過程中的安全性是有高度保障的。但不可忽視的是，管理控制中心、遠(yuǎn)程客戶端的中心服務(wù)器之間必須實(shí)施權(quán)限管理機(jī)制，并且在公共網(wǎng)絡(luò)與專用網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，為了進(jìn)一步加強(qiáng)信息流的安全性，相關(guān)工作必須基于專用無線VPN通道。而且，不同的環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)的信息編碼形式也有其特殊性，一般采用私鑰加密算法，并能依據(jù)實(shí)際需要合理設(shè)計(jì)，見表1。

表1 常用算法表

相應(yīng)算法能在實(shí)際工作中適合不同用戶使用，并在一定有效運(yùn)算時(shí)間內(nèi)無法破解。而在信息查看模式中，不論是控制平臺(tái)還是便攜式視音頻子系統(tǒng)，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的認(rèn)證流程，并且在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)，只能進(jìn)行3次驗(yàn)證。而正是由于對(duì)系統(tǒng)信息的多項(xiàng)安全性保證措施，才構(gòu)建了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息有效性。

3.3 管理服務(wù)器軟件的功能特性

圖2 服務(wù)器構(gòu)建圖

管理服務(wù)器軟件服務(wù)于系統(tǒng)控制平臺(tái)，旨在提高信息處理效率和合理性，而其在設(shè)計(jì)中必須擁有相關(guān)全面的功能性特征。且管理軟件的外掛存儲(chǔ)服務(wù)器必須能高效地集中存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)文件，并合理連接前端視頻服務(wù)器與客戶監(jiān)控端，來具體實(shí)現(xiàn)視頻流管理、錄像管理和用戶管理等。其在具體功能上分為中心服務(wù)器和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，中心服務(wù)器負(fù)責(zé)控制指令的轉(zhuǎn)發(fā)和管理，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和管理及存儲(chǔ)，其為更大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供了有效保證。除此之外，其必須有一定的適用性，能支持如手機(jī)、PC、PDA等多種用戶方式接入系統(tǒng)。方便與信息的共享和傳導(dǎo)，但要有嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)置，不同權(quán)限訪問不同資源?？梢哉f，管理服務(wù)器軟件同樣是保證系統(tǒng)信息傳輸穩(wěn)定性和安全性的重要環(huán)節(jié)，具體到工作中就是嚴(yán)格控制其丟包率。

4結(jié)語(yǔ)

隨著環(huán)境衛(wèi)生問題越來越受到大眾的認(rèn)知和重視，且隨著城市交通環(huán)境越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的環(huán)衛(wèi)車輛遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已經(jīng)不能完全適應(yīng)此新形勢(shì)，并且其工作效率也不高。因此，結(jié)合具體環(huán)境需要而設(shè)計(jì)的環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)GPS智能管理監(jiān)控系統(tǒng)，能更加有效地實(shí)施信息傳導(dǎo)，并具有更強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)然，光有完美的設(shè)計(jì)藍(lán)圖還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，具體還需要在實(shí)際過程中進(jìn)一步優(yōu)化和改善，使其更能完美地適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展進(jìn)程，并實(shí)現(xiàn)其有效提高工作效率的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]段廣云.環(huán)衛(wèi)掃路車噴水系統(tǒng)的智能控制方案設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013（2）：147-149.

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