智慧社區(qū)應(yīng)急服務(wù)管理系統(tǒng)構(gòu)建

宋 義，邵開麗，王艷杰

（黃河科技學(xué)院 工學(xué)部，河南 鄭州 450000）

0 引 言

近些年，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高端技術(shù)得到快速發(fā)展，并且從以前的高端化逐漸向民用化發(fā)展。智慧社區(qū)作為物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的新興產(chǎn)物，是最貼近人們生活的一項(xiàng)應(yīng)用。智慧社區(qū)、智慧城市、智慧大眾的構(gòu)想是由政府提出的，國家主席習(xí)近平在2020年3月視察浙江期間強(qiáng)調(diào)了要重視智慧城市建設(shè)的必要性，是推動城市智能化的必經(jīng)之路。智慧社區(qū)應(yīng)急服務(wù)管理系統(tǒng)主要是依靠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿的新興技術(shù)作為支撐建立的一個智能平臺，為居民、管理員提供了涵蓋諸多方向的服務(wù)，是一種集數(shù)字化、信息化、社會管理服務(wù)為一體的新形態(tài)智慧社區(qū)。

關(guān)于智慧城市的定義，各方學(xué)者擁有不同的觀點(diǎn)。IBM認(rèn)為，所謂智慧城市是可以利用當(dāng)下先進(jìn)的技術(shù)來控制社會的日常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在醫(yī)療、教育、生產(chǎn)、生活方面做出智能化的響應(yīng)，從而進(jìn)一步提升民眾的生活質(zhì)量。雖然我國智慧社區(qū)觀念從提出到具體實(shí)現(xiàn)時間較長，但是相關(guān)的研究從未間斷。馬捷等提出以多源數(shù)據(jù)框架為根本建立智慧運(yùn)營體系，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、分析、管理和共享，通過多部門聯(lián)合行動，提升協(xié)作能力。智慧城市的數(shù)據(jù)和行政信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等都有接口，確?？梢詾楦鞣N對象提供服務(wù)。

智慧社區(qū)的建設(shè)實(shí)質(zhì)上是由傳統(tǒng)管理向智能化方向的轉(zhuǎn)型，具有非常重要的意義。近年來，我國許多城市都做出了向智慧家園、智慧城市改造推進(jìn)的計(jì)劃，目前絕大多數(shù)的小區(qū)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了電子門禁、智能充電等設(shè)施的線下使用，也受到了不少好評。以往的管理手段是以部門為單位逐層審批、逐層上報，效率低下，尤其是在新冠疫情防控面前，耗時且費(fèi)力，信息采集效率低，存在重復(fù)收集、重復(fù)上報、信息獨(dú)立不聯(lián)通、應(yīng)急處置以及應(yīng)急預(yù)案不足等情況，需要通過資源整合和互補(bǔ)、提高協(xié)同能力來實(shí)現(xiàn)智慧應(yīng)用。目前發(fā)展勢頭正旺的智慧城市系統(tǒng)能夠極大地解決傳統(tǒng)管理方式所存在的問題，應(yīng)該抓住發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，加強(qiáng)相關(guān)主流技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)出智能化發(fā)展所帶來的便利，使城市發(fā)展得到質(zhì)的飛躍。

本文主要針對傳統(tǒng)管理手段所存在的信息孤島、采集和上報效率低、執(zhí)行力低等問題，通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算相結(jié)合的方式，在數(shù)據(jù)的收集、分析、處理和共享方面做出了極大的優(yōu)化。本文從系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的收集、分析、共享以及三種新興技術(shù)結(jié)合的功能應(yīng)用、智能化的具體體現(xiàn)等方面進(jìn)行了技術(shù)研究和可行性分析，目的是使智慧社區(qū)系統(tǒng)能夠更加完善，更好地帶動智慧城市的發(fā)展建設(shè)。

1 智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

面對著成千上萬組數(shù)據(jù)的流入，大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能快速分析、自動分類、條件挖掘信息等功能可以對智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速定位、智能劃分，在最短的時間內(nèi)提取出所需要的信息；同時，可以構(gòu)建一個信息共享平臺，覆蓋范圍廣，能夠解決傳統(tǒng)模式中所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)孤島等問題。云計(jì)算技術(shù)有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析計(jì)算能力，其獨(dú)特的分布式計(jì)算方式能夠完美地與大數(shù)據(jù)相融合，做到數(shù)據(jù)實(shí)時上傳、實(shí)時計(jì)算、實(shí)時更新。在智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)中面對大量的數(shù)據(jù)需要處理，云計(jì)算技術(shù)可以依靠其優(yōu)勢對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速計(jì)算、靈活選取，方便快捷，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供高效的數(shù)據(jù)處理支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急管理系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，通過感知層的設(shè)備，如紅外探測儀、攝像頭、人臉識別等信息收集設(shè)備，對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后通過網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器，服務(wù)器得到命令后做出響應(yīng)，再通過網(wǎng)絡(luò)將指令信息反饋給用戶端，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理。智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)與三大技術(shù)的關(guān)聯(lián)如圖1所示。

圖1 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)與三大技術(shù)的關(guān)聯(lián)

2 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)平臺架構(gòu)

2.1 智慧社區(qū)系統(tǒng)整體架構(gòu)

智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)總體框架是通過感知層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)施層來對信息進(jìn)行收集、分析、上傳等操作，以社區(qū)信息數(shù)據(jù)庫作為支撐，通過技術(shù)對數(shù)據(jù)層的信息進(jìn)行處理后反饋到應(yīng)用層上進(jìn)行后續(xù)操作，如圖2所示。

圖2 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)整體架構(gòu)

應(yīng)用層：作為系統(tǒng)的最頂層，是通過對感知層的信息進(jìn)行技術(shù)處理后提供科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和結(jié)果，然后通過不同的接口方式展現(xiàn)給用戶，其中包括了社區(qū)網(wǎng)格化管理、社區(qū)智能物業(yè)、社區(qū)綜合監(jiān)管、社區(qū)智能決策等。數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集以后的整理，通過歸類、比對、分析為決策提供依據(jù)，是應(yīng)用層展現(xiàn)到用戶端面前的數(shù)據(jù)支撐，其中包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)比對、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)上傳、得出結(jié)果、數(shù)據(jù)入庫記錄和數(shù)據(jù)共享等流程。平臺層：主要包含系統(tǒng)所用到的技術(shù)平臺，如大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺、云計(jì)算平臺等，系統(tǒng)的流暢運(yùn)行均是建立在以上平臺所提供的服務(wù)下的。網(wǎng)絡(luò)層：是信息傳遞的核心，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心層面，相當(dāng)于系統(tǒng)整體的心臟，是將感知層收集到的信息正確地經(jīng)過技術(shù)處理后穩(wěn)定地展現(xiàn)在用戶端的核心技術(shù)；通常情況下信息傳遞方式有無線網(wǎng)絡(luò)、GPS等。感知層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集，通過攝像頭、紅外檢測儀等基礎(chǔ)設(shè)備對信息進(jìn)行采集和上傳，主要用到的信息收集設(shè)備有紅外檢測儀、攝像頭、門禁、電子手環(huán)、傳感器、二維碼RFID以及激光掃描等。

2.2 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)在多種通信渠道共存的基礎(chǔ)下展現(xiàn)出了多功能、受用面積廣、自動化和更加智能化等特點(diǎn)。憑借物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢和大數(shù)據(jù)+云計(jì)算對數(shù)據(jù)的挖掘和分析處理能力，智慧應(yīng)急管理系統(tǒng)的預(yù)警監(jiān)測和現(xiàn)場的指揮調(diào)度響應(yīng)能力都是傳統(tǒng)模式無法比擬的。其系統(tǒng)功能技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 智能社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

用戶層：主要提供給社區(qū)安保、物業(yè)人防體系、應(yīng)急部門等有需求的相關(guān)領(lǐng)域。應(yīng)用層：主要從多個方面進(jìn)行應(yīng)急管理的設(shè)計(jì)，有日常監(jiān)測、突發(fā)事件防控、應(yīng)急預(yù)案等多個功能。與傳統(tǒng)模式下在事發(fā)之后才能夠發(fā)現(xiàn)和解決問題相比，該預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一不足，能夠做到提早發(fā)現(xiàn)、提早行動，大大降低了險情的發(fā)生概率，即使發(fā)生了險情也可以第一時間采取預(yù)案行動。該層使用了MVC技術(shù)，主要運(yùn)用分層的思想，大大降低了耦合，使系統(tǒng)更加靈活、擴(kuò)展性更好，用戶的體驗(yàn)也更好。數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)對基礎(chǔ)層產(chǎn)生的信息進(jìn)行收集和合理地分配存儲，主要流程有數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析，主要采用了MySQL和Oracle數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式，并且使用分布式緩存技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫的高可用性方案，分為主數(shù)據(jù)庫和鏡像數(shù)據(jù)庫，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫宕機(jī)時鏡像數(shù)據(jù)庫會由只讀數(shù)據(jù)重置為讀寫數(shù)據(jù)，可以很好地避免因突發(fā)情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。通信層：通過網(wǎng)絡(luò)將基礎(chǔ)層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層相互連接，做到信息的實(shí)時傳輸，傳輸網(wǎng)絡(luò)有4G/5G網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)、無線遠(yuǎn)距通信GPRS等。感知層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的收集，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析存儲，然后對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷后做出相應(yīng)的決策。感知設(shè)備通常有移動終端數(shù)據(jù)輸入、電子手環(huán)、激光掃描儀、APP端信息輸入、紅外檢測儀、地磁感應(yīng)等?；A(chǔ)層：主要包含系統(tǒng)所需要的技術(shù)以及硬件設(shè)備，是系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)支持和硬件支持。

3 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

3.1 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)部署

智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)將所需的多元素信息服務(wù)與用戶終端、多種服務(wù)器、感知層基礎(chǔ)設(shè)備以及社區(qū)街道派出所等網(wǎng)絡(luò)接口相連接，為社區(qū)智能應(yīng)急管理提供更可靠、更安全的智能化手段，營造更為可靠的生活環(huán)境。智能社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖4所示。

圖4 智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

智慧社區(qū)應(yīng)急管理系統(tǒng)分為應(yīng)急防控、應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急保障、應(yīng)急反應(yīng)、指揮調(diào)度、應(yīng)急善后處理六大子系統(tǒng)。每個系統(tǒng)對應(yīng)著各自的功能模塊，在應(yīng)急管理實(shí)現(xiàn)中都是必不可少的。各子系統(tǒng)可相互獨(dú)立工作，因此該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性較高。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

（1）應(yīng)急防控子系統(tǒng)：是應(yīng)急管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測、提前預(yù)警、提前行動的基礎(chǔ)，也是應(yīng)急管理系統(tǒng)的核心。該系統(tǒng)監(jiān)測范圍覆蓋面較廣，不僅有針對新冠疫情的監(jiān)測，甚至對居民日常生活中每一處可能發(fā)生危險的地方都能監(jiān)測，如預(yù)防火災(zāi)方面的熱源監(jiān)測、社區(qū)突發(fā)事件的安保監(jiān)測；攝像頭識別匹配更是可以將每個人的信息從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出進(jìn)行分析，以確保民眾的日常安全。該子系統(tǒng)主要包含了熱源監(jiān)測、煙霧監(jiān)測、電車充電監(jiān)測、居民體溫監(jiān)測、日常安保監(jiān)測等模塊，可以多元素、大范圍地對不同的對象進(jìn)行監(jiān)測，最大程度保障監(jiān)測的全面性和可靠性。

（2）應(yīng)急預(yù)案子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)突發(fā)情況發(fā)生以前的準(zhǔn)備工作和事件發(fā)生以后的行動方案確定，是能夠在最短時間內(nèi)通過最有效的方式排除隱患的必要程序。它包含了應(yīng)急預(yù)案備份、應(yīng)急演練、應(yīng)急培訓(xùn)、應(yīng)急宣傳、應(yīng)急預(yù)案研討等模塊。該系統(tǒng)功能針對民眾和專業(yè)人員兩方面，向民眾宣傳基本常識和技能并使其了解和掌握，對專業(yè)人員則是有組織性、有目的性地進(jìn)行險情模擬分析和演練。

（3）應(yīng)急反應(yīng)子系統(tǒng)：突發(fā)事件發(fā)生后的快速反應(yīng)、數(shù)據(jù)的實(shí)時上傳、行動的統(tǒng)一指揮、物資的調(diào)配等均由該系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，避免了以往因缺少統(tǒng)一指揮而造成的不必要的行動混亂等問題。此系統(tǒng)包含信息實(shí)時聯(lián)動上傳、應(yīng)急救援信息發(fā)布、應(yīng)急物資調(diào)配、協(xié)調(diào)人員行動、快速決策執(zhí)行等模塊。

（4）應(yīng)急保障子系統(tǒng)：主要為應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)提供保障，從后勤、信息分配等方面為指揮系統(tǒng)提供實(shí)時數(shù)據(jù)分析。此子系統(tǒng)包含專業(yè)隊(duì)伍培訓(xùn)、物資籌備、交通運(yùn)輸、通信保障、醫(yī)療救護(hù)等模塊。

（5）指揮調(diào)度子系統(tǒng)：通過對媒體、環(huán)境、氣象等數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)實(shí)際情況和大數(shù)據(jù)信息的反饋?zhàn)龀鰷?zhǔn)確的判斷和正確及時的行動方案，確保行動的成功。此子系統(tǒng)包含了資源部署、人員疏散、行動信息發(fā)布以及其他信息采集分析等模塊。

（6）應(yīng)急善后處理子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)事件的處理和善后工作，包括了事件發(fā)生的數(shù)據(jù)記錄和行動的實(shí)施評估以及對民眾造成損害的統(tǒng)計(jì)等，并將當(dāng)次事件作為案例加入到預(yù)案研討和演練中去，避免再次發(fā)生類似的事故。此子系統(tǒng)包含了受損統(tǒng)計(jì)、行動評估、應(yīng)急案例記錄等模塊。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)融合了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺三種當(dāng)下流行的技術(shù)，對傳統(tǒng)模式下的應(yīng)急管理體系進(jìn)行了全方位的升級，解決了傳統(tǒng)管理模式下所存在的諸多問題。該系統(tǒng)在實(shí)時性、信息交換性、數(shù)據(jù)的傳遞、數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的處理方面相較于傳統(tǒng)模式都有了質(zhì)的飛躍，并且在應(yīng)用上受用面更廣、功能更豐富，面對常見的應(yīng)急管理事項(xiàng)都能夠快速反應(yīng)、快速解決。智慧社區(qū)應(yīng)急服務(wù)管理系統(tǒng)是城市安全保障方面最前沿的科技成果，是未來城市發(fā)展的必然方向，對于突發(fā)事件的處理、潛在風(fēng)險的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)管有著不可多言的重要性。該系統(tǒng)對智慧城市的建設(shè)甚至是社會各個方面的發(fā)展都會產(chǎn)生重要影響，有著較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>