关于城市井盖监控预警数字化管理系统的研究

戴金英

（莱芜市城市建设档案馆，山东 莱芜 271100）

0 系统背景

2013年 4月23日，住建部下发《住房城乡建设部关于进一步加强城市窨井盖安全管理的通知》，通知城市人民政府相关部门要切实承担起井盖管理的职责，把井盖管理工作纳入重要议事日程。井盖管理单位要强化日常运行及施工维护时的监测监控、预报预警，配备专门人员对井盖进行日常巡护，发现井盖安全隐患及时处理，确保其处于良好状态。要配合公安机关严厉打击偷盗、破坏井盖的行为。

国务院总理李克强2013年9月18日主持召开国务院常务会议，审议通过《城镇排水与污水处理条例 （草案）》，会议指出，一下雨就“水漫金山”的现象屡见不鲜，一不小心就掉入“夺命窨井”的事件时有发生，直接影响民生和环境的水污染问题在一些地方凸显，会议明确要求，加强对污水排放和处理设施运营情况的监管，强化窨井盖等设施的维护和管理。

1 系统关键技术

1.1 物联网技术

物联网（The Internet of things）是对新一代信息技术的高度集成和综合应用，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”，是互联网和通信网的网络延伸与应用拓展，具有整合感知识别、传输互联和计算处理等功能。更为具体的讲，物联网是通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过通讯网进行信息传输，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

1.2 无线传输技术

无线传输技术就是以电磁波为传输媒介，来建立实体的网络连线，再依电磁波的属性进一步细分，则可分为红外线（Infrared,IR）、镭射（Laser）、微波（Microwave）、无线电波（Radio Frequency，RF）等等。

1.3 井盖监控设备低成本技术

系统为追求实现最低建设成本，全面优化了从部件、通讯方式到系架构等各个环节的设计。因为只有建设费用低，才能真正实现从技术角度解决困扰我国城市井盖大面积实时监控和数字化管理的难题。

1.4 Silverlight富客户端技术

Silverlight是微软公司2007年推出的RIA开发平台,它提供了下一代媒体体验和丰富的用户交互框架,使得基于Silverlight开发的RIA,具备跨浏览器(IE、Firefox、Safari等)、跨平台(Win2dows、Mac、Linux等)等特性,甚至可以在移动设备上使用。

图1 城市管线井盖检测监管系统组织结构

1.5 插件式开发技术

随着人们对软件需求的变化，对于软件的重用性、可扩展性、专业化、标准化、系列化等方面有了更高的要求，在此基础上基于面向组件的开发技术引起了越来越多学者的关注，通过插件技术在程序中的使用来提高软件的可扩展性，使软件更易于开发和维护。因此插件式开发技术的研究得以广泛的应用。

2 系统架构设计

整个系统应由三个物理部分组成：集控器、井盖触发器和监管中心。

集控器、井盖触发器：以城市道路交汇口为地理核心设置基站-集控器，与附近多个井盖触发器构成子域无线传感网，集控器随时获取各井盖状态信息，通过移动通信远程交换网，连接到井盖监管中心服务器。

监管中心：由井盖监管中心服务器、城市管线GIS服务器、井盖动态监管总站、以及施工维护单位工作站、局域以太网交换机等组成。

通过图1，我们可以看出：城市井盖监控预警数字化管理平台主要是通过传感器对井盖状态信息进行采集，在线监测每个井盖的实时状态，在监管平台上显示井盖的属性信息、状态信息、故障处理信息等；借助Mobi/Web服务器，通过移动通讯终端或宽带网Internet向现场人员或有关部门发送信息。

该产品在城市井盖发生丢失、损坏等异常情况时，管理部门会立即收到计算机系统的报警和分类。井盖管理由过去的被动应付变成主动管理，由人员巡查变为电脑监控。产品科技含量高，制作成本低，方便安装，易于推广，大大提高了城市井盖管理效率，减少了“马路陷阱”对人们的危害。

图2 井盖监控预警结构图

3 系统功能实现

软件主要是井盖采用物联网设备实时监测，并配合井盖管理单位强化日常运行及施工维护，发现井盖安全隐患及时处理，确保其处于良好状态。不仅能够及时发现，还能及时修补事故井盖，井盖下的数据采集点可以实时的传输井盖状态信息，当井盖被移动时，管理者可以通过井盖监管平台及时发现，及时维护、维修，避免类似“井盖”事故的发生，还老百姓一个安全舒适的生活环境。系统应主要实现以下几项功能：

3.1 井盖报警定位

井盖报警后，系统自动判断井盖报警，快速定位到该位置，在地图上居中高亮显示，并发出报警命令，可同时自动转到巡查人员智能终端，巡查人员即可快速到达现场处置。

3.2 井盖查询定位

查询定位支持点线面查询定位以及带关键词的混合查询，搜索结果按匹配度自动排序和分页显示，被选中的结果在图中高亮显示，且图幅能快速定位到该结构附近。

3.3 井盖监控分布

显示当前城市已安装井盖监控设备的分布情况，并根据地图的显示比例自动聚合显示，使已安装设备更直观的展示在地图上，方便决策者更清晰的了解城市的井盖运行状况。

3.4 井盖状态监控

显示井盖当前状态，包括在线正常井盖，离线异常井盖，非法开启井盖，维修开启井盖，已派单巡查井盖。

3.5 井盖开启申请

申请用户登录后，点击井盖开启申请，在弹出窗口中填写项目名称、项目描述、项目性质等项目的相关信息。

3.6 报警派单处理

点击报警处置，弹出异常井盖和报警井盖的管理窗口，显示异常井盖和报警井盖的处理状态。

3.7 监控设备维护

将井盖监控触发器和集控器图形数据、属性数据均存入数据库中统一管理，能够录入新的监控设备，并可以对监控设备与井盖空间对象建立对应关系等操作。

4 结束语

随着政府职能的不断完善，政府对自身的管理水平提出了更高的要求，主要表现在对内要进一步提高政府办公的效率，更好的做到为人民服务；对外要加强城市的管理，使广大市民有一个安居乐业的人居环境，同时也为通过招商引资来发展当地经济创造一个良好的投资环境。井盖监控预警数字化管理系统的建设可以提高政府工作效率，解决“井盖陷阱”问题，使人民出行更加安全，更好的服务于人民。