基于GPS、GIS的场外巡检智能考勤系统设计

宋欢

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.02.013

摘  要： 通过智能手机自带的GPS功能记录场外巡检人员的地理位置，并与计划巡检线路进行自动匹配，实现智能考勤。通过GIS地图展示出勤轨迹，进行统计分析，生成出勤报告。该系统的实现与应用，节省了管理成本，提高了工作效率，为有场外巡检作业的领域提供了一种高效的自动化考勤手段。

关键词： GPS; GIS; 智能考勤; 场外巡检; 位置服务

中图分类号：TP399          文献标志码：A     文章编号：1006-8228（2016）02-44-02

Design of GPS and GIS based intelligent attendance system for outside inspection

Song Huan

（School of Computer， Hubei University of Technology， Wuhan， Hubei 430070， China）

Abstract： Through the smart phone's GPS function to record the location of outside inspector and compare it with planned inspection line， the intelligent attendance is realized. Through the GIS map to show attendance track and get the result of statistical analysis， the attendance report is generated. The implementation and application of the system， saved management costs， improved work efficiency， and provided an efficient way of automatic attendance for outside inspection.

Key words： GPS; GIS; intelligent attendance; outside inspection; location-based service

0 引言

针对场外巡检人员的考勤，传统的做法是：记录出勤和结束出勤信息，可通过人工记录的方式，也可通过打卡等电子化的方式。无论哪种方式，均存在记录信息失真情况，不易管理及分析，致使考勤流于形式，不能作为工作考核的有效依据。随着互联网+应用技术的成熟和广泛应用，利用智能手机自带的GPS功能和GIS地图技术设计智能考勤系统，能够自动记录场外巡检人员的地理位置，保证考勤信息真实可靠，并与计划线路进行自动匹配生成考勤信息，通过GIS地图实时展示和回放出勤轨迹，便于进行出勤统计分析。

1 总体设计

智能考勤系统是一种典型的LBS（Location-based Service，位置服务，又称定位服务）应用。LBS是指移动网络通过定位技术获取移动终端用户的位置信息，并基于地理信息技术将其位置在电子地图上定位的一种空间信息服务。所用核心技术为定位技术和GIS空间地理技术[1]。定位技术包括有无线网络定位（Network-based Location）、GPS定位（GPS-based Location）和混合定位（Hybrid Location）。其中GPS定位具有在室外精度高、响应时间短、信息覆盖率广等特点[2]，因而更适用于场外作业定位。

采用GPS和GIS技术实现的智能考勤系统架构如图1所示。

图1中考勤终端接收GPS地理位置信息，实现场外巡检人员定位，并向服务器发送定位信息;考勤管理服务器负责接收人员定位信息，并进行数据分析，生成有效的考勤信息;GIS考勤管理客户端实现智能考勤管理。

2 关键技术

2.1 主要工作流程

系统工作流程描述如下：

⑴ 场外巡检人员根据设置的触发规则，发起对移动终端的定位请求，移动终端通过无线网络将GPS定位信息返回到服务器;

⑵ 服务器接收移动终端发回的巡检人员定位信息，与设定的巡检路线进行范围搜索;

⑶ 根据搜索结果，根据考勤规则生成有效的考勤信息，并将结果存入相应的数据库信息表;

⑷ 根据具体需要和用户操作，在GIS地图上实时展示或回放考勤结果，并进行统计。

2.2 考勤信息生成

考勤信息生成模块用于根据考勤规则，生成每个员工的出勤数据，将结果存储在系统的数据库中。该功能由定位执行子模块、范围搜索子模块两部分组成。

定位执行子模块，安装在考勤终端上的APP接收用户的定位请求，调用定位接口获取系统的GPS服务，然后调用其位置更新服务的方法，获取实时的GPS卫星数据[3]。定位成功后，将考勤终端的经度和纬度写入数据表，并发回到服务器;如果定位失败，系统给出提示信息。在定位执行期间，定位执行子模块不能再接受新的定位请求。

范围搜索子模块，考勤管理服务器接受考勤终端定位信息后，查找该考勤终端是否在设定的巡检路线区域内，以获得员工真实的考勤信息。范围搜索算法采用经典的点与多边形关系判定方法[4]，具体分为：①判断一点是否在一个圆内，只需判断该点与圆心的距离是否小于或等于半径即可;②判断点是否在多边形内，过该点向x轴正方向做一条射线，如果该射线与多边形有奇数个交点，则该点在多边形内，有偶数个交点则在多边形外。对于考勤终端定位失败的情况，需要进行自动周期定位搜索，即根据设定的定位周期和定位次数，在巡检路线区域内对考勤终端进行范围搜索定位。图2给出了自动周期定位搜索流程。

2.3 出勤轨迹回放

出勤轨迹回放主要基于GIS地图，将考勤信息显示在数字地图上。图3给出了按照定位时间间隔回放出勤轨迹的工作流程。

用户输入查询条件后，系统判断如果存在符合条件的定位历史记录，则启动一个定位回放线程，将查询到的所有定位历史记录传入该线程（该线程中定义了一个循环来显示定位记录）[5]。在定位回放线程中判断记录的总数是否大于1，如果总数大于1，则取出相邻两条定位记录，将前一条定位记录的经度和纬度信息传入GIS地图模块显示接口，在数字地图上显示被定位移动终端的位置;将该线程休眠，休眠的时间为前面取出来的相邻两条定位记录的时间差;然后结束线程休眠，将定位记录的总数减1，再次启动一个定位回放线程，重复上述操作直至最后一条定位历史记录显示完毕。

3 结束语

基于GPS、GIS的场外巡检智能考勤系统实现考勤自动化、信息化，使考勤工作不受时间和空间的约束，保证了考勤信息的真实可靠。系统在桥梁外业巡检系统中得到实现与应用，节省了管理成本，提高了工作效率，可以向其他有场外巡检作业的领域推广。

参考文献（References）：

[1] 王海波，王兆华.LBS应用中地理定位机制研究[J].计算机与

现代化，2013.2（210）：23-26

[2] 黄海锡.基于LBS的矿井人员定位与监管系统研究与应用[D].

浙江大学，2012.

[3] 许成钢.全球卫星定位系统（GPS）在掌上电脑上的应用研究

与实现[D].上海交通大学，2005.

[4] 董秀山，刘润涛.判断点与简单多边形位置关系的新算法[J].

计算机工程与应用，2009.2：30-33

[5] 王险峰.Windows环境下的多线程编程原理与应用[M].清华

大学出版社，2002.