移动数字景区湿地综合管控平台解决方案书.docx

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移动数字景区湿地综合管控平台解决方案书

移动数字景区湿地综合管控平台解决方案书

1、项目概述4

1.1项目名称4

1.2承担单位4

1.3建设背景4

1.4建设目标5

1.5建设内容5

2、项目需求5

2.1项目实施的前提6

2.2视频监控的需求6

2.3综合管控的需求6

3、建设原则7

3.1先进性原则7

3.2成熟性原则7

3.3可扩展性原则7

3.4节约化原则7

4、关键技术8

4.1无线GPRS专网覆盖技术8

4.2实时数据与关系数据融合技术11

5、系统总体设计16

5.1系统总体功能架构设计16

5.1.1系统总体架构设计16

5.1.2系统网络架构设计18

5.2系统总体功能架构设计18

5.2.1园区三维综合应用系统18

5.2.1.1三维展示浏览功能18

5.2.1.2三维查询定位功能19

5.2.1.3三维设备查询功能20

5.2.2园区设施维护管理系统20

5.2.2.1设施综合查询功能20

5.2.2.2设施维修上报功能21

5.2.2.3设施维修计划制定功能22

5.2.2.4设施历史维修单查询功能22

5.2.2.5设施自定义增删改功能22

5.2.2.6设施综合统计分析功能22

5.2.2.7综合管线查询功能23

5.2.3园区综合监控系统24

5.2.3.1视频监控系统24

5.2.3.2路灯监控系统27

5.2.3.3水闸监控系统29

5.2.3.4排污泵监控系统32

5.2.4园区应急预案指挥调度系统35

5.2.4.1突发事件快速定位功能35

5.2.4.2准确的辅助决策功能35

5.2.4.3安保人员检测与指挥功能36

5.2.4.4应急演练培训功能36

5.2.5基础管理系统36

5.2.5.1权限管理37

5.2.5.2角色管理37

5.2.5.3岗位管理38

5.2.5.4日志管理38

6、项目实施计划39

6.1建议实施步骤39

6.2项目实施机构与职责39

6.2项目计划安排41

6.2.1设备改造施工42

6.2.2软件开发42

7、项目案例43

某湿地综合管控平台解决方案

1、项目概述

1.1项目名称

项目名称：

某湿地综合管控平台

1.2承担单位

承建单位：

移动通信集团

技术支持：

某某信息技术有限公司

1.3建设背景

某湿地国家公园位于某市区西部距西湖不到5公里，是罕见的城中次生湿地。

这里生态资源丰富、自然景观质朴、文化积淀深厚，曾与西湖、西泠并称某“三西”，是目前国内第一个也是唯一的集城市湿地、农耕湿地、文化湿地于一体的国家湿地公园。

园区占地面积约10.08平方公里，目前开放区域3.46平方公里。

目前，某湿地景区经过一期、二期两个阶段的建设，信息化及基础网络设施建设基本完备，已经成基础设施包括水闸、高压配电房、排污水泵，以及上千盞路灯，有线网络已经全部建成。

为了更好的优化资源配置，实现对整个湿地设施设备的实施监测和控制，及时了解设备的运行状态，管理好湿地的运行，服务广大游客。

结合湿地分布面积广的特征，先提出在湿地园区内，建立全覆盖的无线GPRS网络（建立园区内部APN专网），增加重点设施的视频监控，将重点设施设备如水闸、排污泵等信息通过无线网络传输到综合管控平台进行实时监测，并在综合管控平台上进行对这些设施设备的远程控制。

1.4建设目标

整合现有软件、硬件、数据资源，构建某湿地综合管控平台，实现对湿地内主要设施设备的实时监测和控制。

1.5建设内容

项目的建设内容主要分为以下两个部分：

1、新增视频监控点的设计、施工及视频信号的接入，实时显示。

2、综合管控平台的设计开发。

3、设施设备的无线适配改造。

2、项目需求

根据前期的调研、沟通，及上述项目建设目标及内容，项目需求主要为以下三个部分。

2.1项目实施的前提

根据某湿地园区的地域广的特征，为保证项目顺利实施，降低网络布线的施工难度，需要在园区内建立全面的无线GPRS网络的覆盖，和游客高峰期的无线网络的容量及数据传输的带宽。

为满足无线传输的要求，需要对景区内的设施设备进行改造，使设施设备的实时数据，能够通过无线GPRS网络进行传输。

2.2视频监控的需求

为满足某湿地景区日常管理的业务需求，通过与湿地管理人员的业务交流与沟通，需要对湿地景区内常用水闸、票房以及高压配电房增加视频控制器，实现对现场的实时视频监控。

由于景区区域范围广，布线难度大，并且对景区的景观有影响，因此，所有视频流将通过移动GPRS网络传输到中心机房视频监控服务器。

2.3综合管控的需求

为便于某湿地的日常运行管理，根据调研分析，需要对景区内的部分设施设备如水闸、票房、高压配电房等场所进行实时视频监控，并实现对水闸、路灯、排污泵的远程无线控制及状态的实时显示，便于管理人员对整个景区内的设施设备运行情况的及时把握。

通过GIS技术能够全景展现湿地景区的全貌，并结合GIS、GPS、LBS实现景区船只的实时定位跟踪，为游客提供及时位置服务。

3、建设原则

3.1先进性原则

本项目涉及与硬件设备交互通讯，动态实时数据与静态关系数据的存储与管理，并采用的技术也比较多，故要采用教为先进的技术理念以保证项目的稳定运行，从而满足某湿地综合管控平台的需要。

3.2成熟性原则

项目建设参照目前已经建成运行的系统，并在调研比较的基础上，某移动公司将与自动化控制领域内有着先进技术支撑和多个类似项目经验的中控信息技术有限公司合作，从而使项目的成功有了保证。

3.3可扩展性原则

充分考虑某湿地以后的建设需要和信息化需求的拓宽，系统在设计和建设过程中，采用模块化的设计，具有一定的扩展性，并且以后可以方便、快速、稳定的进行升级。

3.4节约化原则

为充分考虑湿地现有的信息化的资源，系统在建设过程中，将充分利用现有的资源，节约建设成本。

4、关键技术

4.1无线GPRS专网覆盖技术

处理分布在各处的检测点的数据传输问题一直是建立环境、设备监测系统的难点，建立独立的无线扩频系统和使用专线都有庞大的建设、运营费用问题。

GPRS是通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）的英文简称，是在现有GSM系统上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。

GPRS抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源。

目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。

GPRS通信方式更适合于环保数据、电力数据、供水数据采集业务，目前各省环保监测站与各采集点采用电话线传送数据或手工抄录，实时性差，费用也不便宜。

GPRS无线传输数据有以下优势：

　　1）GPRS用户可随意分布和移动自己的网点，无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。

建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。

较光纤或专线系统投资较少，设备安装方便。

　　2）终端价格比较低。

与DDN相比，较DTU或DDN专线Modem其终端价格便宜很多。

　　3）GPRS资费便宜，计费合理。

GPRS资费包月比有线电话网络资费还便宜。

GPRS还可根据通信的数据量和提供的服务质量进行计费。

在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道不计费。

这样，监测点既不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。

　　4）GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。

通信质量稳定可靠，永不掉线。

　　5）GPRS网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。

由于GPRS网本身就是一个分组型数据网,支持TCP/IP、X.25协议，因此无需经过PSTN等网络的转接，直接与分组数据网（IP网或X.25网）互通，接入速度仅几秒钟，快于电路型数据业务。

采用TCP/IP协议，较以前的无线数据网络（集群，双向传呼，GSM短信息）而言，网络接入更加直接方便。

6）覆盖较好。

比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，CDMA）而言，其网络覆盖是最好的。

GPRS智能监控数据采集终端是利用GPRS无线网络传送图像、视屏等数据的新型设备。

传输设备是基于32位ARM平台、嵌入式操作系统、采用了先进的GPRS无线CPU模块和先进的数据处理芯片网络数据传输技术。

GPRS智能数据采集设备，通过RS232/RS485与数据采集器连接，将现场的传感器采集的数据（压力，电压，温度、开关、水位等）及摄像头拍摄的图像视屏传到中国移动GPRS网络，中国移动再将数据传到Internet上，以此实现GPRS无线手机网络远程数据的传输。

工作过程描述：

GPRS智能监控数据采集终端将现场传感器采集的数据（压力，电压，温度等）及摄像头数据转换成“包含用户需要数据”的TCP/IP包，并发送到GPRS网络上。

移动公司将“包含用户需要数据”的信息包从GPRS网络上传输到Internet上。

根据IP或域名，数据到达GPRS数据中心服务器。

GPRS数据中心服务器根据传输数据的格式将数据还原加以处理并存储到数据库中。

用户可以使用本地客户端软件对系统进行参数设置等操作，亦可使用浏览器软件进行异地数据查看。

公司提供GPRS无线数据图像监控的计算机管理软件，具备B/S和C/S的混合结构。

4.2实时数据与关系数据融合技术

实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。

实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物，研究人员希望利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题，同时利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法。

然而，实时数据库并非是两者在概念、结构和方法上的简单集成。

需要针对不同的应用需求和应用特点，对实时数据模型、实时事务调度与资源分配策略、实时数据查询语言、实时数据通信等大量问题作深入的理论研究。

实时数据库RTDB（Real-TimeDataBase）是数据和事务都有定时特性或显示的定时限制的数据库。

RTDB的本质特征就是定时限制，定时限制可以归纳为两类：

一类是与事务相联的定时限制，典型的就是“截止时间”；另一类为与数据相联的“时间一致性”。

时间一致性则是作为过去的限制的一个时间窗口，它是由于要求数据库中数据的状态与外部环境中对应实体的实际状态要随时一致，以及由事务存取的各数据状态在时间上要一致而引起的。

实时数据库是一个新的数据库研究领域，它在概念、方法和技术上都与传统的数据库有很大的不同，其核心问题是事物处理既要确保数据的一致性，又要保证事物的正确性，而它们都与定时限制相关联。

实时数据库子系统是SCADA系统的核心之一。

实时数据库子系统设计包含实时数据库结构设计和实时数据库管理程序设计两部分组成，实时数据库结构设计主要根据SCADA系统的特点和要求设计实时数据库的结构。

管理程序负责实时数据库的产生，根据现场修改内容，处理其它任务对实时数据库的实时请求以及报警和辅助遥控操作等对外界环境的响应。

关系数据库是建立在关系数据库模型基础上的数据库，借助与集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据。

关系数据一般应用于MIS、OA等信息系统中，存储的数据一般实时性要求不高，很多是人的行为产生的数据，如一张财务报表数据表、一张请假单数据表。

而实时数据是机器设备产生的数据，实时性要求高、可靠性要求高