分布式景區(qū)綜合管理系統(tǒng)

楊濤 張紅梅 周卓潔 杜宏 王家樂

摘 要：分布式景點安全綜合管理系統(tǒng)是以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)，綜合使用傳感器平臺、無線通信網(wǎng)絡(luò)、無人機平臺、微信公眾號平臺打造的一個完全覆蓋旅游景區(qū)的安全綜合管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，安全檢測與防控由分布式系統(tǒng)承擔(dān)，減少了人為干預(yù)。其本質(zhì)是利用各種通信技術(shù)與傳感技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)云平臺實現(xiàn)對旅游景區(qū)實時態(tài)勢的監(jiān)控、識別與分享。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;分布式;景點安全綜合管理系統(tǒng);傳感技術(shù);無線通信;云平臺

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）10-00-02

0 引 言

傳統(tǒng)景區(qū)以“人防”措施為中心，安全管理完全依靠各級管理人員，存在滯后性與被動性，應(yīng)對突發(fā)事件的能力較弱。隨著中國旅游事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的安全措施明顯落后，無法滿足景區(qū)需求，制約了旅游業(yè)的進一步發(fā)展?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”概念的問世打破了傳統(tǒng)思維的僵局，利用“大數(shù)據(jù)”與“云平臺”處理大量信息，并從中找到規(guī)律，實現(xiàn)提前預(yù)防。無人機平臺的迅捷性加速了信息采集的能力，使得整個景區(qū)處于實時動態(tài)監(jiān)控下。利用微信公眾號或?qū)Ｓ肁PP實時發(fā)布景區(qū)信息，將數(shù)據(jù)信息服務(wù)于每一個游客。景區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施在“互聯(lián)網(wǎng)+”的綜合配置下發(fā)揮出最大功效，通過充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)配置資源的突出作用，將互聯(lián)網(wǎng)深度融合于景區(qū)服務(wù)中，提高了景區(qū)的經(jīng)濟效益與服務(wù)能力，開創(chuàng)了景區(qū)服務(wù)管理新模式。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本功能

互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展與廣泛普及使得分布式管理對象有了互聯(lián)互通的可能，通過層次設(shè)計與模塊設(shè)計，提高了整體運轉(zhuǎn)效率。根據(jù)現(xiàn)實需求與景區(qū)實際條件，將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為信息獲取層（實時態(tài)勢監(jiān)控）、大數(shù)據(jù)處理層（數(shù)據(jù)處理和信息分析）、景區(qū)服務(wù)層（安全服務(wù)和實時信息發(fā)布）三個層次。通過專用的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)將上述三個層次相連，做到層級清晰，安排合理，處理得當(dāng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

設(shè)計時充分考慮整體功能的聯(lián)系性及個體功能的相對獨立性，從而提高整個系統(tǒng)的綜合能力與靈活性，模塊化的設(shè)計也為后續(xù)改進預(yù)留了空間。單個模塊的變化不會影響整體運作，保持了系統(tǒng)運行的相對穩(wěn)定。

無人機平臺的實現(xiàn)基于空中對景區(qū)無死角的巡邏，尤其在人流量大的情況下，無人機的靈活機動性使其能夠及時出現(xiàn)在需要出現(xiàn)的位置，提高了危險情況的發(fā)現(xiàn)與監(jiān)控能力。無人機可將觀測到的景區(qū)態(tài)勢信息實時發(fā)送到計算機處理平臺，提高了景區(qū)實時信息的傳遞能力，同時也可作為預(yù)警平臺，接收指揮中心的指令，向游客發(fā)出警告信息。微信公眾號平臺可將游客與景區(qū)緊密聯(lián)系起來，游客既是被服務(wù)者也是景區(qū)安全管理的實施者。一方面，微信公眾號將處理后的信息發(fā)送到游客手中，指導(dǎo)游客合理安排出行計劃;另一方面，游客也作為信息的發(fā)布者，將自己觀察到的景區(qū)動態(tài)發(fā)送到微信公眾號平臺，實現(xiàn)信息共享。數(shù)據(jù)處理平臺將無人機平臺獲取到的分散的景區(qū)信息進行綜合計算，并分析解決各種系統(tǒng)之間的實時大容量數(shù)據(jù)交換、安全傳輸、授權(quán)認證、業(yè)務(wù)監(jiān)管、多網(wǎng)融合等多方面問題，構(gòu)建具備統(tǒng)一接警、迅速定位、快速反應(yīng)、業(yè)務(wù)聯(lián)動、集中監(jiān)管、科學(xué)指揮、擴充性好等特點的一體化的中央服務(wù)管理平臺。充分發(fā)揮“大數(shù)據(jù)”與“云計算”的功能，綜合處理、計算獲得的信息后，得到最準確的實時動態(tài)信息并發(fā)布到微信公眾號平臺，實現(xiàn)實時信息共享。整合游客反饋的信息，綜合處理后傳輸?shù)綗o人機平臺，使無人機及時出現(xiàn)在游客需要的地方。系統(tǒng)工作流程如圖2所示。

2 關(guān)鍵設(shè)備

2.1 環(huán)境信息采集模塊

環(huán)境信息采集模塊是信息收集系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，該模塊的設(shè)計要求具有高可靠性、穩(wěn)定性、可控性以及靈活的通信方式支持，同時滿足無人機的載荷要求。該模塊的可靠性、穩(wěn)定性在很大程度上決定著整個服務(wù)平臺系統(tǒng)獲取信息的可靠性與穩(wěn)定性，進而決定著整個系統(tǒng)的成敗。

由于不同景點對所要采集的關(guān)鍵信息的要求多種多樣，例如，熱帶地區(qū)的景區(qū)需要關(guān)注水量、濕度等指標，而沙漠景區(qū)則側(cè)重于溫度、風(fēng)力等指標，因此采用的傳感器也不盡相同。為滿足各種不同的接口要求，該模塊必須是一個系列產(chǎn)品，能充分采集溫度、粉塵值、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，同時支持各種物聯(lián)子網(wǎng)協(xié)議，必要時也可針對不同景區(qū)的特點將模塊集成化，有效提高設(shè)備的性價比。

2.2 圖像信息傳輸模塊

圖像信息傳輸模塊是采集人流信息的關(guān)鍵模塊，將其搭載在無人機平臺并設(shè)置關(guān)鍵固定監(jiān)測點，通過采集實時景象回傳至服務(wù)器，利用神經(jīng)算法對圖像進行處理，分析人流變化、環(huán)境變化。對人流量做出擁擠程度分析，對可能存在的火災(zāi)、洪澇災(zāi)害做出預(yù)警。根據(jù)圖傳模塊精度高、速度快、穩(wěn)定性好的要求，項目采取市面上已非常成熟的SF1517HDMI WiFi圖傳模組。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理如圖3所示。

2.3 無人機機載模塊

隨著無人機行業(yè)的快速崛起，越來越多的領(lǐng)域開始使用無人機進行作業(yè)。其主要優(yōu)點在于降低了對復(fù)雜地形環(huán)境監(jiān)控的難度，壓縮了人力成本，擁有豐富多樣的拓展平臺。

綜合考慮不同類型的景區(qū)，大致可分為兩種類型：一種是傳統(tǒng)旅游景區(qū)，以相對密集的景點為主，其特點是人流量大，監(jiān)管較難;另一種是開放性強的自然保護區(qū)，以西藏、東北的自然保護區(qū)為代表，其特點是區(qū)域廣闊，人流密度低，巡查難度大。因此本文將無人機模塊分為兩種類型：一種搭載在以F550為代表的六旋翼無人機平臺上，用以實時監(jiān)控傳統(tǒng)旅游景區(qū)情況，滿足采集關(guān)鍵部位溫度、人流、火災(zāi)情況的需求，其特點是成本低、操作簡單、人力成本極低;另一種搭載在固定翼航測無人機上的大中型平臺上，用以滿足大型開放式景區(qū)的監(jiān)控、測繪、警報需求。

2.4 聲音同步模塊

為了實現(xiàn)通過安全管理系統(tǒng)達到實時監(jiān)管的目的，需要在探測模塊上搭載聲音同步模塊。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不安全因素時即可通過指揮中心發(fā)出聲音信號，起到預(yù)警與監(jiān)管的作用。

3 優(yōu)勢分析

目前市場上專注景區(qū)安全管理的企業(yè)主要有兩類。

（1）專注線上發(fā)布的企業(yè)。此類廠商對物聯(lián)網(wǎng)的認識比較清晰，主要利用社交平臺與微信公眾號平臺進行信息發(fā)布和通知，能有效擴大景區(qū)的影響力。但該類企業(yè)只關(guān)注信息發(fā)布而不關(guān)心信息獲取，景區(qū)的具體安全問題得不到有效解決。以無人機為主要平臺進行信息獲取與處理的系統(tǒng)可與該類企業(yè)的產(chǎn)品相互配合，形成優(yōu)勢互補。

（2）在大數(shù)據(jù)行業(yè)形成綜合性技術(shù)及市場優(yōu)勢的大型服務(wù)供應(yīng)商，相比較而言，該項目在競爭上具備如下優(yōu)勢：

①分布式布置的系統(tǒng)模式可有效確保整體項目運行的穩(wěn)定性及抗干擾能力;

②通過網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)運行的控制方式大大降低了系統(tǒng)在不穩(wěn)定情況下的響應(yīng)能力，在實際工作過程中的綜合體現(xiàn)是系統(tǒng)處理突發(fā)情況的能力遠強于依靠單純的人力;

③優(yōu)秀的用戶體驗?zāi)Ｊ剑ㄟ^公眾號精準推送與人機交互的方法，使游客擁有更加個性化的游玩體驗。

4 結(jié) 語

通過“互聯(lián)網(wǎng)+”改造現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的模式已成為主流趨勢。本文開發(fā)了一種景區(qū)管理系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)，實現(xiàn)了景區(qū)安防低成本、高可靠性的效果，有力保障了景區(qū)的安全。通過分析可知，這種“互聯(lián)網(wǎng)+”景區(qū)安防的新模式有助于降低運營成本、簡化運營流程，并為用戶帶來更好的游玩體驗，提高景區(qū)個性化服務(wù)的能力。

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