大型礦區(qū)智能出門管理平臺設計與應用

摘" 要：為解決傳統(tǒng)車輛出門管理存在的審批慢、管理難、效率低和不易溯源等問題，結合大型礦區(qū)物資安全管理的需求充分利用現代物聯網、人工智能、大數據分析和云計算等技術，通過調研現狀、分析問題、確定實現目標、完善平臺設計、系統(tǒng)開發(fā)與測試實現一個具備出門證審批、車牌識別、自動抓拍、門禁聯網、智能告警以及出門記錄生成等功能的礦區(qū)出門智能管理平臺。智能管理平臺運行試用后，效果顯著提升車輛出門辦證的效率，提升園區(qū)物資車輛出門效率的同時，有效促進園區(qū)的智慧化管理水平，進一步加強管理能力，通過實踐應用驗證整體設計的先進性、科學性與合理性。

關鍵詞：智能管理；智慧園區(qū)；出門證；平臺設計；物資管理

中圖分類號：TP302.1" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）33-0123-04

Abstract： To address the issues of slow approval processes， difficult management， low efficiency， and poor traceability in traditional vehicle exit management， and in response to the requirements for material safety management in large mining areas， modern Internet of Things （IoT） technology， artificial intelligence， big data analytics， and cloud computing technology were fully utilized. Through investigating the current situation， analyzing problems， determining implementation goals， refining platform design， and system development and testing， an intelligent exit management platform for mining areas was developed. This platform features functions such as exit permit approval， license plate recognition， automatic capture， gate access networking， intelligent alerting， and exit record generation. After the trial operation of the intelligent management platform， it significantly improved the efficiency of vehicle exit permit processing and the exit efficiency of material vehicles in the park. At the same time， it effectively promoted the level of smart management in the park and further enhanced management capabilities. Practical applications have verified the advanced， scientific， and rational nature of the overall design.

Keywords： intelligent management; smart park; exit permit; platform design; material management

隨著我國經濟的快速發(fā)展，工業(yè)化、智能化腳步不斷加快，對于能源的需求量與日俱增。作為肩扛能源保供重大責任的單位，神東煤炭集團各生產礦井及生產輔助等單位每天生產任務繁重，各單位每天有大量的貨運車輛需要為生產服務運輸物資，這些貨運車輛進出單位大門需要辦理出門證來實現業(yè)務管理。傳統(tǒng)的紙質出門證管理方式已然不能滿足出門管理效率要求。主要問題如下：①紙質出門證存在存儲占用空間大、容易損壞且檢索效率低的問題，一旦出現物資遺失事件無法快速、精準溯源。②紙質出門證存在登記信息不規(guī)范、不及時，可能出現遺漏或補錄出門證的情況，不利于公司對于貨運車輛的實時性管理。③各單位對于出門證的內容、格式要求不統(tǒng)一，進而形成的出門證五花八門，影響出門證管控的規(guī)范性、效率性。④不能滿足公司智慧園區(qū)建設無感通行的目標要求。

為了破解這一系列問題。平臺將電子出門證的申請審批流程與工業(yè)視頻抓拍留痕功能相結合，實現了貨運車輛進出大門的全流程線上管控，提高出門管控的效率和規(guī)范性，為公司的生產運營提供更加堅實、高效的保障。

1" 需求目標

按照公司對于各級單位貨運車輛的智能管控的要求，重點實現包括移動端/PC端多端操作、出門證申請、多級領導在線審批、大門管理、監(jiān)控攝像頭管理、在線抓拍、消息通知審批人以及可視化監(jiān)控大屏等功能。

統(tǒng)一公司各級單位對出門車輛的管理標準和要求，保證了全公司同類業(yè)務的標準化、規(guī)范化。平臺對接智慧園區(qū)道閘系統(tǒng)，實現辦證車輛白名單出入門禁系統(tǒng)，滿足智慧園區(qū)的便捷無感通行要求。

進一步提升了車輛出入管控的效率，強化了物資運輸的溯源能力，為公司的安全運營和高效協(xié)同管理提供了有力平臺支撐。

2" 業(yè)務架構設計

為實現平臺業(yè)務的要求，系統(tǒng)基于B/S架構開發(fā)，使用JavaEE、EOS、JS等技術通過配置化、組件化、圖形化等開發(fā)能力，滿足業(yè)務快速變化和平臺快速上線的需求。

為了解決車輛識別與抓拍的需求，平臺使用Python語言開發(fā)人工智能能力與應用，實現車輛識別模型的訓練、車輛跟蹤計算，車牌識別等能力，為平臺提供AI服務能力。

因平臺對接智能道閘物聯網設備在設備抬桿時實時監(jiān)聽數據，在設計時考慮使用消息隊列中間件rabbitmq，解決實時數據轉發(fā)、存儲、消費的要求。

按照業(yè)務需求流程和目前公司智慧園區(qū)智能無感通行要求，平臺設計時盡可能地實現數據線上多跑路，員工線下少跑路的目標，滿足快速辦證無感通行的需求，平臺與智慧園區(qū)進行了深度的對接，具體業(yè)務架構如圖1所示。

3" 數據庫設計

數據庫用于記錄長期存儲的業(yè)務數據，下面將列出主要的平臺相關表，如出門證表、大門信息表、出門記錄表，平臺其他表未在下文中列出。

3.1" 出門證表

由表1可知，記錄包括出門原因、出門日期等重要信息。

3.2" 大門信息表

由表2可知，記錄包括大門名稱、管理單位和允許單位等重要信息。

3.3" 出門記錄表

由表3可知，記錄包括出門車牌、出門是否異常等重要信息。

4 接口設計

為了便于與礦區(qū)智慧園區(qū)對接，滿足園區(qū)對于出門管控的要求，平臺實現了與門禁道閘系統(tǒng)的實時無縫對接，滿足智能無感通行的要求，相關接口如圖2所示。

4.1 大門道閘數據接口

接口主要用于獲取大門道閘設備信息，平臺大門關聯時使用。

調用說明：若全量拉取設備信息，則startTime、endTime不傳；若增量拉取某個時間范圍內的變更（包含新增、刪除、修改）數據，則傳startTime、endTime。

大門道閘數據請求參數見表4。

4.2" 出門記錄消息隊列接口

道閘有出門記錄時會實時推送至rabbitmq中，平臺實時監(jiān)聽隊列消息并進行消費后確認。因消息隊列發(fā)送方不確定平臺需要的數據范圍，接口設計時約定將所有的設備抬桿時的信息推送至消息隊列中，平臺在消息時將按照系統(tǒng)綁定的設備進行處理，無效數據直接確認后忽略。

4.3" 辦證后推送白名單接口

平臺審批通過的出門證需要實時下發(fā)車輛信息至道閘設備中，并指定可通行時間范圍，在通行時間范圍內，車輛可無限通行。

調用說明：實現業(yè)務要求一個出門證車輛只可通行一次，接口開發(fā)時可在接收到車輛出門記錄后，再調用接口將車輛信息從車閘設備中刪除。如果系統(tǒng)中已有白名單記錄，則推送不成功。如道閘系統(tǒng)本來將車輛登記為白名單，則推送時僅做標識，不做數據處理。請求參數見表5。

5" 功能設計

5.1" 大門管理

平臺共管理各單位大門48處，大門需要按照單位授權后，各單位可自行維護大門名稱、大門編碼（重復校驗）、允許其他單位出門證出門相關單位配置、關聯智慧園區(qū)道閘和門衛(wèi)姓名。大門關聯視頻支持配置安防平臺和手動錄入RTSP流地址配置，支持配置視頻方位類型配置。當配置允許出門單位時，出門時被允許單位自行審批通過的出門證也可出門，有效解決了多單位共享出門的問題，滿足交叉運輸貨物的需求，通過靈活的配置提升了平臺的通用性。

5.2" 工業(yè)視頻融合與管理

平臺視頻維護功能不僅支持配置視頻安全管理平臺，還允許手動錄入RTSP協(xié)議地址以滿足特殊需求。支持視頻類型配置選項，涵蓋了車牌識別、車頂部識別等多種類型。考慮到手動錄入RTSP流地址需專業(yè)技能，平臺通過接口與各工業(yè)視頻管理系統(tǒng)進行無縫對接，集成各場所的工業(yè)視頻資源。使用系統(tǒng)監(jiān)控視頻配置功能，運維人員能輕松實現視頻管理，大大降低了視頻維護的難度與復雜度。此外，平臺還提供了詳盡的操作指南和在線幫助，確保運維人員能夠迅速上手，高效維護視頻系統(tǒng)。

5.3" 出門證申請與審批

辦證業(yè)務流程按照審批級別進行操作，二級審批為提報人申請經區(qū)隊負責人、門衛(wèi)確認，三級審批為提報人申請經區(qū)隊負責人、科室負責人、門衛(wèi)確認，四級審批（系統(tǒng)設計時作為默認審批流程）為提報人申請經區(qū)隊負責人、科室負責人、業(yè)務分管領導和門衛(wèi)確認。區(qū)隊負責人與業(yè)務分管領導設置審批時限，超時后自動審核?？剖邑撠熑伺c業(yè)務分管領導因物料歸口多人負責，可以根據業(yè)務情況支持選擇多人，如審批人選擇科室負責人A，B時，必須同時同意后提交至業(yè)務分管領導。

平臺審批時支持“一票過”或“全體同意”2種模式，靈活適應不同業(yè)務場景需求，確保審批決策的全面性和嚴謹性。這些功能的加入不僅優(yōu)化了審批流程，也增強了出門辦證協(xié)作的效率與質量。

5.4 超時自動審批功能

為了解決因審批人員未及時審批，導致出門效率低的情況，系統(tǒng)設計了可配置為超時后自動審批，審批通后記錄自動審批日志，便于審批人后期查詢出門記錄數據。

該功能設計時考慮業(yè)務變更特點，減少低碼的變更次數，系統(tǒng)支持按環(huán)節(jié)配置是否啟用超時功能、配置超時時間。開發(fā)超時事件監(jiān)聽功能，在判斷指定活動實例超時后觸發(fā)處置，自動將流程代替參與者進行提交，提交后根據審批層級，自動匹配下一環(huán)節(jié)和審批人人，生成相應的待辦。

5.5 出門記錄自動生成

對于未辦證車輛，系統(tǒng)借助AI識別或智慧園區(qū)道閘實時數據比對，一旦檢測到未按正常流程出門，立即觸發(fā)告警并記錄詳細信息，包括車輛抓拍圖、車牌號及出門時間，助力監(jiān)管人員高效處理異常情況。

持證車輛出門時，系統(tǒng)則智能關聯證件記錄，全面記錄車輛信息及出門抓拍照片，確保后期溯源有據可依，確保滿足提升出門管理效率的同時兼顧物資管理的可溯源性。

5.6 平臺監(jiān)控大屏

通過大屏可視化展示公司每月出門量、各單位每月出門量、出門時間段分布、不同設備端登錄訪問次數、公司每月出門時效、單位每月出門時效、公司每日出門量、各單位每日出門量以及使用單位分析等模塊。通過上述數據分析，為管理者決策提供數據支撐。

平臺基于異常識別算法或規(guī)則配置，自動將檢測識別到的異常在大屏中告警提示，便于管理者及時安排專人處置。

5.7 移動APP

為便于操作人員隨時申請、審批辦理出門申請，尤其是審批人員在入井或外出時，均可能過移動APP實現快速審批。系統(tǒng)支持通過移動端申請、查閱出門信息、查看抓拍和裝車照片信息，滿足多端融合操作的需求。

5.8 多大門通行證辦理

平臺在設計時原則上遵循一車、一證、一門的規(guī)范，但因物供配送車輛在配送時往往同一批次需要配送多個單，為了減少辦證次數，在合理可控的情況下，允許個別授權單位的出門證支持一證多門的情況，在系統(tǒng)設計時支持辦證時可選擇多個大門，在出門時每個大門分別留痕并生成多條出門記錄。既簡化了流程，又確保了管理的精細度。

5.9" 實時出門監(jiān)聽

基于神東礦區(qū)的大門現狀及算力資源的情況，設計時分析試驗了2種技術方案實現實時抓拍與留痕。

第一種方式為通過實時視頻監(jiān)控抓拍，通過訓練車輛識別模型，生成車輛識別神經網絡模型并部署在應用服務器中，實時不間斷獲取各大門的監(jiān)控視頻流，車輛出門時抓拍并記錄車牌號。

第二種方式為通過物聯網道閘設備抬桿事件實時推送至消息隊列，平臺監(jiān)聽消息隊列數據觸發(fā)平臺實現抓拍，經過可靠性、準確性分析，該方案不僅可以保證識別結果準確，還能減少算力設備的部署，不再需要24 h不間斷的視頻檢測，僅在有事件觸發(fā)時識別抓拍即可。

基于上述2種方案的特點，結合神東礦區(qū)設備、網絡、算力資源實際情況，經過深入分析與試驗，最終選定了第二種高效且資源節(jié)約的技術方案，充分彰顯了在設計時對于資源節(jié)約理念的深刻踐行。

6" 應用成效

平臺上線一年多來，在全礦區(qū)共24處進行了推廣使用，覆蓋大門48處，管控車輛4 761輛。目前已辦理審批出門證記錄3萬個，實現了全面的線上留痕與管控，出門證審批時長由上線時的近3 h縮短至0.49 h，節(jié)約了大量的時間成本。解決了長期以來跑褪審批出門證的問題，實現了全礦區(qū)的統(tǒng)一線上辦理，擴寬了智能技術的應用范圍。

7" 結論

基于礦區(qū)整體出門管控的需求，結合現代智能技術的普及，平臺設計時充分結公司資源、技術、管理等方面的現狀，合理設計平臺的業(yè)務架構和功能，完成了智能化的出門管控平臺的設計與應用，實現了出門管理的需求目標。

后期將繼續(xù)利用好人工智能技術，實現更加精準和高效的出入管理，提升用戶體驗和物資安全管理技術水平，構建更加完善的智慧化礦區(qū)管理生態(tài)。

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