基于多级网络架构城市管理解决方案

 　　市政工程的发展方向应是构建高效共享的网络架构，从而整合共享政法专网和社会网络资源、警用地理信息系统资源、交通状况监控系统资源、卡口车辆识别系统资源等与城市安全密切相关的各类资源，在资源共享的基础上，构建各种城市安全运营工程，从而推进平安城市的建设。

　　网络建设方案

　　通过多网融合的方式在平安城市建设中构建出一个多级的平安城市综合管理平台系统，在整套系统中多种接入方式无缝融合。如在现场接入和传输方式上采用光纤接入为主，无线接入为辅部分采集点采用3G或者同轴电缆接入的方式(图1)。
 

　　第一级监控域主要包括市局监控中心、市局直属的监控资源和用户终端，市局监控中心有权限对其他各级监控中心或者指挥中心进行资料查阅以及远程管理和控制。市局监控中心通过平安城市的综合管理软件平台，能够充分利用公安网与其他部门实现信息共享，避免不同部门间信息“孤岛”现象发生，与市局监控中心互联的信息包括治安、刑事、消防、交通等。同时，市局监控中心能够实时保存三警合一接处警过程中产生的各类接处警表单和语音信息，并能实时发布。

　　第二级监控域主要包括分局监控中心、分局直属监控资源、用户终端、三警合一指挥中心、城市报警指挥中心等。分局监控中心安装有一套城市治安监控平台。城市治安监控平台是平安城市综合管理软件平台的一个子集，主要用于城市治安的监控、录像、报警和取证等。三警合一指挥中心安装有三警合一综合指挥调度平台，实现各种警情、各种突发事件的及时上传下达。交警指挥中心安装有一套智能交通综合信息管理平台，用于智能交通管理。

　　无论是分局监控中心、三警合一指挥中心还是交警指挥中心，都以报警信息、视频信息和城市的综合管理信息为纽带，与市局的平安城市综合管理软件平台相连接，这样，不管哪一个系统发生了重大事件，其相关的报警信息、视频信息和管理信息可以很方便的上传到市局监控中心，同时市局监控中心也可以根据情况向各分局、交警指挥中心和三警合一指挥中心下达指令，统一协调资源，以尽快解决问题。

　　第三级监控域主要包括派出所监控中心、派出所管辖范围的监控资源、用户终端、治安卡口等，是公安基层的指挥中心，承担日常的监控和管理工作。

　　第四级监控域主要是指社会监控中心、社会监控资源和用户终端，是将社会监控资源(如社区的监控系统、企业的监控系统等)接入到整个公安主导的平安城市综合管理系统中来。

　　以下介绍在此网络架构上城市车辆管理系统、城市照明控制、市政设施防盗管理系统的设计及功能。

　　城市车辆管理系统设计

　　城市车辆管理是在城市范围内关键路段路口安装无线检查点，城市车辆加装防伪电子标识标签，针对城市车辆管理与监控的需求的一套软硬件结合的应用系统。将微功率抗干扰无线通信技术，应用于车辆管理，包括车辆身份管理、年检管理、违章记录、车辆稽查、路经识别、定位跟踪、车辆防盗、速度监测和自动收费在内的综合车辆智能管理系统。

　　车辆管理系统功能

　　年检管理：车辆年检进入车管所，通过读卡机后车管所计算机系统即可自动阅读出车辆基本信息、年检记录、税费缴纳情况、违章罚款缴纳情况等信息。对不符合年检车辆不予年检。年检完成后将年检信息更新至智能卡，作为日后稽查依据。

　　车辆稽查：车辆年检完成后，在城市主要路段及出城口设置读写器，在车辆驶入信号范围内即可识别车辆年检情况，对未按规定年检车辆进行拦截查处。也可设立临时检查站采用便携手持设备即可对车辆进行稽查。特别对于出租车、客运车、货运车等运营车辆的套牌、无证运营等违法行为进行稽查非常方便。

　　车辆定位跟踪：在城市主要街道及出城口布设读写器，车辆在城市中行驶通过读写器时自动记录车辆位置信息，对于车辆出城及进城信息也做详细记录。车辆防盗,车辆在被盗后即可查阅车辆行车位置，追查车辆行驶轨迹位置，为追回车辆提供依据。逃逸事故追查，在事故发生后根据事故发生时间，发生地周围读写器车辆通过信息，可最大程度的缩少调查范围，快速查找到肇事车辆。

　　车辆追查：在系统中输入需要追查的车辆信息，在该车辆行驶至读写器信号范围内时，系统主动报告车辆目前位置信息。对于未年检车辆或拖欠违章罚款等车辆系统可随时报告车辆位置，可根据车辆行驶方向在下一路口进行拦截处理。

　　调度决策支持：对城市主要路段设置读写器，系统将显示不同时段，该路段车辆密度，拥堵情况，以及车辆构成。为城市交通管理及调度疏导决策提供详细有力的依据。比如在高峰期外地车占用了大量道路资源，可采取外地牌绕行的疏导手段。

　　车辆测速辅助：本系统可实现测速辅助功能，对不严格要求精确测速区域可采用本系统进行测速查核，系统对超速车辆可进行24小时测速并记录。

　　城市照明控制

　　随着市政工程的发展和路灯数量的不断扩展, 需要发展更加科学有效的路灯控制管理手段。同时，必须把系统建设的重点放到路灯系统的节能及延长路灯使用寿命上。因此，为城市中每盏路灯建立档案，使每盏路灯都能最大效率运行是路灯管理的最好的途径。

　　城市半夜后车辆和人流较少，形成了照明和电力的浪费，因此设置路灯单灯节能控制装置、采用路灯照明先进的TPO智能动态控制管理，实现按时、按需照明，减少路灯照明的浪费，节电节能，降低路灯照明成本是十分必要。城市照明控制系统设计如下(图2)。
 

　　· 系统控制中心通过所选择的通讯方式与路灯远程智能监控终端进行数据通讯连接;

　　· 系统由控制中心系统监控管理软件统一调度、管理，完成系统预定各项功能，包括：路灯设备统一开关灯控制、前端设备故障检测报警、路灯降功率控制，路灯亮灯率计算、运行管理报表处理等;

　　· 路灯远程智能监控终端接收控制中心命令，直接控制其所在地点的路灯的开关。并采样现场总回路、各支路电流、电压信息，并按照约定，在控制中心查询该站点时，将各种电流、电压数据发送到控制中心。并存储有路灯运行的工作参数及每天开关灯数据，在通讯意外中断时也可脱离中心自主开关灯，保证路灯正常工作;

　　· 系统控制中心选择背投显示系统进行控制中心关键图形、图像信息显示，操作人员可对投影显示进行操作，方便对关键图形、图像信息及突发事件信息的全方位掌控、处理;

　　· 系统与城市路灯地理信息系统集成，可很方便地使用城市路灯地理信息数据，组成路灯GIS地理信息管理系统;

　　· 系统可以在不同设备层、应用层和其他有关系统，如道路照明视频监控控制系统、GPS 车辆定位调度系统、路灯生产管理系统、远程抄表系统等进行系统集成，组成功能更加完善、管理更加全面的应用系统。

　　城市照明控制功能

　　开关灯控制：可对市区内路灯无条件进行统一遥控开关灯控制，或根据时控和光控相结合自动遥控开关灯。

　　节能控制：可根据用户预先设置好的控制程序按时间、安装地点、应用场合的不同分组控制输出照度，实现“按需照明”。照度输出程度可按用户要求定制。

　　系统具备遥控、遥测、遥调、遥信、遥视功能，系统可实时测量路灯供电现场设备工作状态及电流、电压、电能等数据，并根据对所测数据的分析来判断城市路灯运行有无故障及进行亮灯率的估算和计算，定时存储、查询、统计、打印各有关数据。

　　具有自动报警功能，能做到主动报警，对各类故障报警、盗窃报警及时有效。对系统数据通讯、工作状态、电压、电流故障等进行相应的报警处理。

　　各种公共照明行业管理报表的生成、管理功能。

　　市政设施防盗管理

　　市区各种地下管道及线缆是现代城市的重要基础设施，而人井是地下设施进行建设和维护的入口，也是盗窃破坏案件时常发生的场所，尤其是地下电力电缆、通信电缆和路灯电缆及窨井盖设施历来是盗窃分子觊觎的重要目标之一，同时，窨井盖的丢失时常造成人员伤害和车辆事故，由此引发的投诉事件令城管人员倍感头疼。

　　根据城市窨井的分布特点，本系统采用星形网络拓扑结构。以监控室为中心，通过无线公网与窨井盖报警器和维护人员携带的定位器实现相关信息的通信(图3)。
 

　　本系统的监控室可以分级设置。可以设监控中心和监控分中心，通过单位内部的局域网或外部的互联网实现信息共享。

　　针对各种窨井量大面广、室外全天候环境及成本的考虑，基于众所周知的理由，我们采用无线通信方式实现窨井状态信息的传输。目前无线通信的组网方式主要有两种，即无线公网和无线专网。无线公网一般是指GSM/GPRS/CDMA等无线移动网络;无线专网是指由用户自己建设的网络。无线专网种类较多，比较常用的是基于Zigbee技术组成的Mesh无线网络。

　　无线公网具有投资少，建设周期短的优点，但需要向移动运营商缴纳服务费;无线专网无需缴纳服务费用，但一次性投资大，建设周期长。为避免重复投资，无线专网宜由政府统一规划，首先建设覆盖整个城区的物联网无线覆盖，可广泛用于路灯控制、窨井盖报警、信息发布、环保监测等市政设施的管理与服务。

　　基于以上的理由，对于城市窨井盖的专项防盗报警用途，我们采用无线公网的组网方案，即利用现有的GSM/GPRS/CDMA等无线移动网络实现窨井盖无线防盗报警器与监控中心的无线通信。

　　窨井盖无线防盗报警器利用移动公网的GSM短信通道，也可以利用GPRS /CDMA上网通道来传输报警信息。考虑到窨井盖报警信息量极小，采用GSM短信传输的方案。短信方式与GPRS/CDMA上网传输相比，具有报警反应快、服务费用低以及系统结构简单、建设成本低等优点。

　　结语

　　系统中多业务子系统(电子眼监控子系统、城市车辆管理子系统、城市照明管理子系统和城市市政设施防盗子系统等通过有线、无线等传输方式接入互联网，多级用户通过不同权限掌握现场信息建立立体防护，实现信息高速化，现城市安防从“事后控制” 向 “事前预防” 转变，提升城市的安全程度和人民生活的舒适程度。

　　在系统中中最突出的特点就是：各种先进感知和传输技术得到全面应用、网络接入得到统一，各种安防设备得到有效的集成在一起、最终向高度智能、物物相联的方向发展。

　　(作者：上海万物通物联网技术有限公司 李钦鹏)
 

  【中安网原创稿件声明】转载中安网文章时应遵循以下三个规则：1、保持原创文章中图表、图片、音视频的完整性；2、完整标注文章作者［文章前后有说明］；3、转载中安网原创中部分内容也要完整标注来源"中安网"，违者本网将依法追究。