GIS在住宅小区智能化系统集成中的应用 - 图文

GIS在数字小区智能化系统集成中的应用

上海精准信息技术有限公司 曹华盖

第一章建设目标

1概论

数字小区智能化系统集成以数字化为基础，将GIS技术引入智能小区管理领域。地理信息系统可将小区智能监控、物业管理等各种信息与地理空间位置很好地结合在一起，图文并茂，简捷直观。可以管理的数据量更大，分析功能更强，新技术和新手段的采用对企业管理创新、技术创新，提高工作效率和经济效益，提高市场竞争力起着重要的作用。

智能小区系统集成基于用户服务、业务服务、数据服务三层构架，采用面向空间、面向对象、面向用户的组件设计思想。各子系统现场数据采集和Web层面互操作,通过OPC、Web/GIS控件和开放的数据库接口等支持下在管理层实现。系统通过接口模块组成实时监控网络神经。系统体现了空间可视化、智能化和总控管理自动化的技术水平，实现对各子系统进行统一的监测、控制和管理；实现跨子系统的联动；是集多种专业管理系统、通用办公系统、Internet应用等多方面的合理整合。它不仅规范和完善对业主的服务、管理部门内部的业务流程、操作模式、管理模式，而且利用Internet的覆盖能力，实现了对各相关部门的电子处理系统相联接，构成电子化的虚拟数字小区。 2目标

传统的小区管理信息系统在其设计和操作过程中的复杂性和分散性已不能适应这一发展的需要。为了解决这一矛盾，系统集成将综合应用数字化技术、GIS技术、传感与自动控制技术、IC智能卡技术、网络与数据库等现代信息技术，将小区内各个智能系统集成为一体，具有空间可视化、管理智能化功能。以适应当前与未来发展的客观需求。

系统集成将小区视频监控、家庭防盗报警、停车场管理、可视对讲、门禁管理、电子巡更、周界报警、公共设备监控（送排风、给排水、电梯）电子物业管理等集成为一体，并实现以下目标。

2．1对各子系统进行统一的监测、控制和管理

系统集成将分散的、相互独立的子系统，用相同的环境，相同的软件界面进行集中管理。管理员可以通过自己的桌面计算机监控各子系统的运行状况信息等等。这种监控功能是方便的，可以以生动的图形方式和方便的人机界面展示希望得到的各种信息。 2．2实现跨子系统的联动，提高整个系统工程的功能水平

系统实现集成以后，原本各自独立的子系统在集成平台的角度来看，就如同一个系统一样，无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系。这种跨系统的控制流程，大大提高了系统的自动化水平。 2．3提供开放的数据结构，共享信息资源

系统建立一个基于Intranet开放的工作平台，采集、转译各子系统的数据，建立对应系统的服务程序，接受网络上所有授权用户的服务请求，实现了数据共享。这种网络环境下的分布式B/S体系结构使集成信息系统充分发挥其强大的功能。

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第二章总体框架

1小区智能监控网络集成

小区智能监控网集成涉及现场总线异构网与以太网集成，采用应用程序访问数据库的标准接口ODBC(open database connectivity)和OPC（(OLE for Process Control) 两种技术的融合与补充。OPC提供信息管理域应用软件与实时控制域进行数据传输的方法，提供应用软件访问过程控制设备数据的方法，解决应用软件与过程控制设备之间通信的标准问题。ODBC是微软公司推出的一种应用程序访问数据库的标准接口，也是解决异种数据库之间互联的标准。小区智能化监控网络结构如下图1。

安全监控管理层设备监控智能管理Internet路由器以太网 服务器Ethernet LAN 自动化层现场层网络服务器控制总线节点现场总线楼宇智能监控现场装置 图1：网络拓扑结构

2系统三层架构

系统采用基于中间件的三层架构：用户服务层、业务服务层、数据服务层。三层之间的功能相对独立，使得系统可方便的进行扩展，结构如下图3。

可视化监控平台用户服务层ActiveX/ OPC业务服务层应用服务器Application地图引擎数据服务层 智能化管理平台综合服务平台远程用户InternetWeb服务器基础数据库SQLServer 实时数据库图2：系统三层逻辑架构

3系统总体功能结构

系统总体功能结构包括地图空间导航、监控空间的放缩漫游、空间与属性数据相互查询、设备组态化监控、可视化报警与联动、安全事件统计分析、专题图标生成、注册和权限管理、远程服务等基本功能，结构如下图4。

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基础数据库可视化监控ODBCGIS OCX物业管理综合管理系统实时数据库维护空间导航查询检索组态化监控监控警报统计分析专题图表生成放缩漫游权限、注册远程服务数据更新、修改图4：系统总体功能结构

第三章数据结构

1小区数字化与数据库

采用先进的数字化技术和地理信息系统（GIS）平台是全面解决小区智能化地理信息系统的关键技术。首先建立小区管理空间数据层集，主要包括点、线、面空间数据层集和相关的属性数据层集。 1．1空间数据层集 1．1．1空间图层

■ 小区周边层、小区边界；

■ 住宅、办公、商业、会所、楼层单元、房型； ■ 交通道路、街道、水体、绿化；

■ 各类传感器、节点点位、BA设备布局、可视对讲点位、电子巡更点位等；

1．1．2空间属性与注记

■ 小区、街道、标志性建筑物、小区服务机构，名称注记； ■ 传感器、设备点位注记、编号； ■ 单元楼层编号；

■ 空间对象描述的数字、文档、表格数据； ■ 空间对象描述的多媒体数据； ■ 业主基本信息；

1．2智能小区实时交换数据

小区实时交换数据包括：数字视频监视，视频云台、变焦互操作数据；设备运行状态、互操作数据；水电气三表采集数据；安防、设备故障报警数据；可视对讲；门禁、消费、车辆进出IC卡数据；小区实时管理交换数据；

2 数据库框架

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空间信息空间属性楼宇分区搂号单元业主注记设施注记管网编号公共场所注记录像图片安全监控视频数据防盗报警巡更记录门禁管理规划车库管理视频联动统计报表设备监控空调通风变配电公共照明给排水热源交换冷却系统电梯监视综合管理安全档案业主档案设备维护交接文档交接图纸日志报表事件记录数据库

1：500矢量建筑布局交通道路绿化水体设施布局管网分布楼层结构图5：数据库框架

第四章应用功能

1系统主页

基于Web GIS平台，小区地图导航，可快速进入需要的服务、管理层面。系统以小区智能化地理信息应用为背景，将各自独立的子系统连接起来，为用户提供了一个统一的管理操作平台。这一平台上可以获取各种管理信息，统一组织，统一处理，是一个具有监视、控制、管理一体化功能的强大的信息管理系统。以及用户权限及密码设置安全性检查，系统日志 、操作日志查询等维护功能。

图6：系统主页面

2小区空间电子图导航

系统提供可视化友好界面，通过小区与小区电子图导引，使用户能快捷的进入所需要的管理面层和区域，完成各项管理和监控工作。在安全监控子系统中，不管用户监控的范围有多大，同时报警点有多少，系统始终会以最佳的显示比例将报警点所覆盖的区域在监视器居中显示，用户可通过电子图导航直接查询和处理报警信息。如下图

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2．1地图空间操作 2．1．1图形操作

图形浏览：漫游、开窗放大、缩小、鹰眼；

图层控制：动态调入/删除图层，图层显示/隐藏，图层顺序变换； 对象选取：点选、圆形选取、矩形选取、多边形选取； 2．1．2空间查询属性

点选：即用鼠标点中某个楼层单元，可以显示该单元的基本情况、联系电话、房形结构图。 层选：可选择任意图层，使该图层的所有属性列表显示。

框选：用鼠标的拖拉画矩形框，使该框内图层的所有的属性列表显示。 线选：可沿某条线路查询该线路的所有属性。 2．1．3属性查询空间

用户可选择系统提供的属性查询字段，查询该属性在空间的分布状况。用鼠标点击

属性列表中某条或多条记录，系统将记录所对应的分布图形以特殊颜色显示出来。

摄像头

红外对射传感器

图7：小区空间电子地图导航

3 小区视频监控集成

小区视频监控系统（包括可视对讲门口机视频）集成是在原有系统的功能基础上，通过接口和视频服务器，在网上客户端实现视频报警联动监控。系统提供初始设置，将视频监视区域与其他报警器报警关联，并可设置报警保存的图象帧数。在小区街道公共视频监视区域，包括停车场、道路、会所等，当其他安防设备报警时，系统将自动创建媒体窗口，把相应报警的实时摄像图象切换到集成系统监控主屏幕，并可控制云台和变焦。用户也可以点击地图上任一摄像头，系统将会弹出该摄像头的实时视频监视图象窗口。如下图8。

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图8：小区公共场所、会所视频监控

4停车场管理系统集成

系统将停车场管理系统中的视频监视，IC卡收费等实时监控数据集成到信息中心值班室综合监控平台进行管理。点击停车场摄像头可以实时监视停车场视频图象。如停车场发生火警报警时系统将会自动弹出报警信息和相应的视频图象；系统提供了停车场现场记录数据和历史数据的管理和查询。 （1）管理界面

图9：地下停车场监控

5可视对讲系统集成

系统将可视对讲系统集成为一体进行管理。实时监听查看对话语音、图象，存储对讲语音记录数据。在监控中心系统提供任一访客电视对讲视频图象和语音监视和历史回放，并可查询和管理历史数据。

6电子巡更系统集成

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包括离线式和在线式两种，对于在线式，必须随时在集成平台上反映巡更人员的位置；对于离线式，集成平台要能对巡更人员所持有设备的数据进行统计、审核。系统可方便的设置和更改巡更线路、到达每个巡更点的时间，并可在显示器上动态显示巡更人员行走轨迹、到达每个巡更点的时间、是否违规等数据，便于对对巡更人员进行考核。巡更在线监控如下图10。

图10：电子巡更在线监控

图10：电子巡更在线监视

7周界防范报警系统集成

包括周边的红外对射等装置，当探测器被触发时，集成平台弹出报警防区的图形界面和相应区域的摄像视频，并提出解决的方案及离出事地点布局最近的保安人员的位置。

图11：小区周界报警系统

8家庭安防报警和家居智能化系统集成

当家庭发生报警事件时系统将会在小区电子图以红色标志显示报警建筑位置，上快速提供在什么搂栋、楼层单元号、房型、报警位置与发生什么类型报警，并提供报警处理预

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案和业主信息。如值班员不进行操作处理，系统将不停发出报警音响直至所有的报警处理完止。同时计算机将会记录报警时间、报警点位置、报警类型、值班员名单及处理方法等。

图12：家庭报警系统

9门禁系统集成

通过集成平台，监控小区每个门禁开关状态，统计持卡人的出入情况；显示每个门口的状态和楼层区域空间位置，查询门禁属性；实时显示门禁报警信息，联动显示相关摄像视频图象。统计每个门禁和卡的出入口情况。管理门禁的参数设置。

图13：门禁系统监控界面

10公共设备自动化系统集成

? 在小区信息中心计算机监控平台上，以组态界面实时监视设备运行状态参

数，如设备运行出现异常，计算机将自动发出报警，同时以醒目的颜色标识异常的参数、和可能出现故障的部位。系统建立维修、维护预案。提供设施故障原因分析、设施故障影响分析,在意外情况下，设施的自我调整。提供设备运行时间统计，如设备超时运行系统将自动发出警报，

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提醒管理人员安排设备例行检修。设备监控主要包括给排水、会所中央空调、送排风、电梯等系统监控。下图是中央空调实时监控系统界面。

图14：空调监控组态界面

11电子物业管理系统

小区物业管理包括：业主前台服务、系统设置、基本档案、住户管理、收费管理、设备管理、仓库管理、维修工程管理、安全管理、环境卫生绿化管理、综合查询11个子系统。系统与实时在线监控数据进行交换，满足物业管理对安全监控、设备监控的需求。

图15：电子物业管理系统主页界面

参考文献

【1】 西门子集成软件Insight 2000简介 中国航空工业规划设计研究院网站

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【2】智能建筑系统集成技术展望《工程设计CAD与智能建筑》2002年9月 李华英 李兴林

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jhag.html