基于React框架的礦區(qū)電子圍欄人員管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳江華

關(guān)鍵詞：電子圍欄；人員管理；React;leaflets

1引言

礦區(qū)地形復(fù)雜、范圍大且時(shí)常發(fā)生較大變動(dòng)，若要通過傳統(tǒng)方式實(shí)時(shí)掌握作業(yè)區(qū)工作人員的位置并在人員違規(guī)時(shí)及時(shí)作出警示存在較大困難。近年來，隨著高精度的實(shí)時(shí)定位、5G網(wǎng)絡(luò)通信、先進(jìn)的前端系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架等各種技術(shù)的發(fā)展，利用現(xiàn)有技術(shù)搭建以電子圍欄為核心的人員安全管理系統(tǒng)成為可能[1-2]。

電子圍欄人員管理系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）經(jīng)濟(jì)性，整套系統(tǒng)一次性投入，后期只需少量的維護(hù)費(fèi)用，極大地節(jié)省了人員管理成本；（2）精細(xì)化，利用高精度實(shí)時(shí)定位設(shè)備高頻率采集工作人員位置信息，可以做到對(duì)全部人員實(shí)時(shí)位置及活動(dòng)軌跡的精確掌握，數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)庫，利用歷史數(shù)據(jù)可分析人員違規(guī)情況；（3）智能化，可實(shí)時(shí)對(duì)人員位置信息做出判斷，當(dāng)人員出現(xiàn)在區(qū)域外時(shí)自動(dòng)記錄并實(shí)時(shí)通知管理人員，系統(tǒng)管理員也可通過平臺(tái)了解所有人員1天內(nèi)的活動(dòng)軌跡，平臺(tái)自動(dòng)對(duì)運(yùn)行期內(nèi)的違規(guī)人數(shù)及違規(guī)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1React前端Web框架[3]

React是用于構(gòu)建用戶界面的JavaScript庫，起源于Facebook的內(nèi)部項(xiàng)目。React主要用于構(gòu)建UI，可以在React里傳遞多種類型的參數(shù)，如聲明代碼、渲染UI以及靜態(tài)的HTML DOM元素，也可以傳遞動(dòng)態(tài)變量，甚至是可交互的應(yīng)用組件。

React具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）聲明式設(shè)計(jì)，創(chuàng)建交互式UI更為容易，當(dāng)數(shù)據(jù)變動(dòng)時(shí)React能高效更新并渲染合適的組件；（2）組件化，構(gòu)建管理自身狀態(tài)的封裝組件，然后對(duì)其組合以構(gòu)成復(fù)雜的UI；（3）高效，通過對(duì)DOM的模擬，最大限度地減少了與DOM的交互；（4）靈活，可在無需重寫現(xiàn)有代碼的前提下，通過引入React來開發(fā)新功能。

2.2leaflets開源地圖包

leaflets是業(yè)界比較流行的JS開源交互式地圖包，它支持直接調(diào)用Mapbox，OpenStreetMap，CartoDB等主流地圖數(shù)據(jù)作為輔助圖層來進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的可視化操作。它對(duì)于shapefile格式和json格式以及sp包的空間數(shù)據(jù)格式的地圖數(shù)據(jù)都有著很好的支持能力，在圖層函數(shù)中涵蓋了點(diǎn)標(biāo)記、線條和多邊形等常用地理信息可視化圖形要素。此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)我們使用的版本為leaflets1.0.3。一方面電子圍欄系統(tǒng)所使用的地圖功能較為簡單：另一方面leaflets1.0.3版本更為穩(wěn)定。

2.3MySQL數(shù)據(jù)庫

MySQL是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，屬于Oracle旗下產(chǎn)品。MySQL是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，在Web應(yīng)用方面，MySQL是最好的RDBMS關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件之一。MySQL數(shù)據(jù)庫部署簡單且免費(fèi)，本次使用MySQL可以滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫性能的要求，且能節(jié)省成本。

3系統(tǒng)總體構(gòu)架

系統(tǒng)總體架構(gòu)包括4層：（1）硬件層，包括應(yīng)用部署服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、定位數(shù)據(jù)采集設(shè)備等；（2）數(shù)據(jù)層，包括定位數(shù)據(jù)、電子圍欄數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)，定位數(shù)據(jù)通過采集設(shè)備實(shí)時(shí)傳人數(shù)據(jù)庫；（3）服務(wù)層，包括后臺(tái)定位點(diǎn)數(shù)據(jù)分析服務(wù)、與前端相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)等；（4）應(yīng)用層，主要為前端電子圍欄人員管理系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，充分考慮到了系統(tǒng)的開發(fā)性及后期的可擴(kuò)展性?？傮w架構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)建設(shè)主要用于對(duì)礦區(qū)人員活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測，需要有基礎(chǔ)的地圖展示模塊、設(shè)備運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)模塊、人員狀態(tài)軌跡展示模塊、人員管理模塊、設(shè)備管理模塊、圍欄數(shù)據(jù)維護(hù)模塊等。

4.1地圖展示模塊[4]

利用leaflets提供的地圖功能直觀展現(xiàn)人員活動(dòng)情況，地圖展示模塊包含基礎(chǔ)的底圖、地圖控制工具欄、活動(dòng)圖標(biāo)展示等功能，其中底圖可采用在線底圖（如天地圖、百度、高德等），也可自行發(fā)布相關(guān)測繪成果地圖。

4.2設(shè)備運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)模塊

在系統(tǒng)主界面展示當(dāng)前系統(tǒng)總設(shè)備數(shù)、在線設(shè)備數(shù)、監(jiān)控圍欄區(qū)域、當(dāng)前越界人員數(shù)、歷史越界人員數(shù)等信息，方便管理人員實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前工地內(nèi)的人員活動(dòng)概況。

4.3人員狀態(tài)軌跡展示模塊

點(diǎn)擊任意人員標(biāo)識(shí)即可在地圖展示模塊中展示當(dāng)前選中人員的歷史活動(dòng)軌跡及當(dāng)前所在位置。利用不同顏色標(biāo)繪不同狀態(tài)的人員，紅色表示人員當(dāng)前在違規(guī)區(qū)域；黃色代表人員歷史存在越界行為；綠色表示正常。

4.4人員管理模塊

模塊主要功能為對(duì)入庫管理人員的信息進(jìn)行管理，包括信息錄入、刪除、修改。其中，人員的信息包括關(guān)聯(lián)設(shè)備信息、姓名、授權(quán)區(qū)域等。

4.5設(shè)備管理模塊

模塊主要功能為對(duì)定位設(shè)備的信息進(jìn)行管理，包括信息錄入、刪除、修改。設(shè)備的信息包括設(shè)備代碼、設(shè)備名稱等。設(shè)備代碼為設(shè)備唯一標(biāo)識(shí)碼，定位設(shè)備傳人數(shù)據(jù)通過設(shè)備代碼相關(guān)聯(lián)。

4.5圍欄數(shù)據(jù)維護(hù)模塊

圍欄范圍可通過直接在地圖界面手動(dòng)繪制區(qū)域或?qū)藴y繪的邊界數(shù)據(jù)獲得，區(qū)域確定后可錄入圍欄的屬性信息，包括名稱、標(biāo)注名稱、介紹。已錄入平臺(tái)的圍欄區(qū)域可刪除、修改。

5結(jié)束語

電子圍欄人員管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦區(qū)人員管理的信息化、智能化。系統(tǒng)的使用能提升礦區(qū)生產(chǎn)安全，同時(shí)能節(jié)省管理成本、降低管理難度。隨著應(yīng)用的深入，后期可在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上擴(kuò)展更豐富的功能，服務(wù)于企業(yè)的生產(chǎn)管理。