城市街道垃圾箱回收管理系统解决方案.docx
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城市街道垃圾箱回收管理系统解决方案
城市街道垃圾箱回收管理系统
技
术
解
决
方
案
深圳市慧友安电子技术有限公司
2016年3月
目录
1、项目概述4
1.1项目名称4
1.2项目建设的背景及必要性4
1.3、系统设计原则5
1.4、设计依据6
1.5、应用技术介绍7
2、系统总体设计方案9
2.1、系统构成9
2.2、系统构架描述9
2.3、数据采集及整理10
2.4、数据库结构12
2.5、系统及数据安全13
系统访问安全13
安全管理控制14
3、产品介绍15
3.1、GPS特种三防机15
3.2、感应式信息点17
3.3、数据通讯器18
3.4、充电器18
3.5、工作过程18
3.6、城市街道垃圾箱回收管理系统软件19
前言
“互联网+”让传统行业进入“智能时代”。
移动互联网、人工智能等新技术带来的日新月异的改变，近年来，随着“互联网+”的快速普及，利用移动互联网、物联网、大数据、云计算技术推动信息化与行业深度融合，深圳市慧友安电子技术有限公司研发的《电力智能化巡检管理系统》，管理系统集RFID读写、二维码、条形码、大数据处理、无线网络通信、图像处理等技术，有效的在智能化管理、安全防范、智能办公等方面充分发挥，运用云计算、大数据、物联网、可视化等技术，工作人员坐在办公室，只要轻点鼠标，通过WEB平台就能直观了解整个区域内巡检人员及区域内设施安全是否的实时情况。
从而严格保障生产设备安全、稳定、高效运行而开展的针对诸多生产运营既定标准的常规检查规范性。
一：
项目建设的背景及必要性
城市环境卫生管理是一项复杂而系统的社会工程，不仅是一个城市的“脸面”也是一个城市的文明程度的重要标志。
是与人民群众生活最直接、最贴切、最敏感的重要工作之一，随着城市人民生活水平的快速提高，大家对居住、生活环境的要求越来越高，为进一步提高环境卫生管理水平，树立城市形象，提升城市品位，必须采取切实可行的措施，加强对城市环境卫生管理。
坚持高效能的管理，全面提高城市环卫工作质量和水平。
做好城区环卫工作，为人民群众创造一个良好的生活环境，是关注民生，构建社会主义和谐社会的客观要求。
也是为人民群众办实事、办好事。
其中管理是提高城市环卫工作质量、塑造环卫行业形象的重要基础工作，也是目前工作中的相对薄弱环节。
在建立健全并严格落实各项管理制度的同时进一步建立和完善环卫作业标准、服务规范、工作程序和考核奖惩细则，严格实行全员岗位责任制，大力推行精细化管理。
目前的管理模式，存在着日益突出矛盾。
表现在：
一是城市环卫管理辖区的范围大，任务重，对辖区环境卫生的监控不全面，生产作业很难按要求到位，影响了环境卫生监督管理；二是生产作业的好与坏，无法追究与考核，缺乏监督，环卫生产作业工作是城市发展的基础工作，更是实实在在的民生工作，要落实责任，明确任务，强化监管，促进城市管理水平提升，目前环卫工作缺乏长效的考核奖惩机制，缺乏创新的管理手段。
随着科技的进步，数字化城市、智慧城市的提出，特别是全球定位系统GPS、地理信息技术GIS的发展为城市管理信息化提供了技术手段和保证，通过定位技术GPS/地理信息技术GIS、射频识别技术RFID、无线通信GPRS/3G等技术实现的城市街道垃圾箱回收管理系统，可以切实达到“对指定的人员、沿指定的路线、在规定的时间内、到达指定的位置”，支持管理人员对城市环境卫生管理的及时发现、及时跟踪处理，做到主动预防并辅助管理人员在计划、执行与跟踪、考核、标准化等环节的受控管理。
我公司在全世界率先研发出了在线式城市街道垃圾箱回收管理系统，采用世界领先的GPS全球卫星定位技术、RFID射频识别技术、GPRS通讯技术、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，在无线通讯平台上研发出适用于多种行业的人员跟踪管理及监控系统。
通过本系统可以远程跟踪管理所有在无线网络覆盖范围内的特定移动目标，从而记录环卫作业人员行走路线及到达指定位置的时间，并实时上传到监控管理中心。
从而解决了环卫工作现有模式的技术难题，实现对环卫作业人员工作状态有效管理和现场事件的及时处理。
该系统极大地提高了环卫作业工作的规范化及科学化水平，杜绝了对环卫作业无法科学、准确的考核和有效的监控现象，为城市环卫工作提供了最有效的解决方案。
1.1、系统设计原则
✧可靠性：
系统可长期安全稳定地运行，保证信息采集、传输、存储和查询的准确性。
应采用冗余技术、软件复杂性控制、软件在线自检等技术来满足系统可靠性的设计要求；
✧安全性：
系统具有必要的安全保护和保密措施，有很强的应对计算机犯罪和病毒的防范能力，支持多用户分级管理的要求；
✧先进性：
在实用的前提下，采用国际先进的三代GPS定位模块，跟踪国内外最先进的计算机硬软件技术、信息技术及网络通信技术，使系统具有较高的性能指标；
✧适应性：
系统对不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系具有广泛的适应性；
✧可扩展性：
系统的硬软件具有扩充升级的余地，满足城市街道垃圾箱的增容、用户的增加、功能的扩展、数据的进一步共享、公众信息服务的扩充等多方面；
✧实用性：
注重采用成熟而实用的技术，系统符合城市环卫工作的特点和业务要求，界面友好简洁、操作简单方便、信息展示形象直观；
✧容错性：
系统具有较高的容错能力，有较强的抗干扰性。
对各类用户的误操作应有提示或自动消除的能力；
✧易操作性：
贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易于学习掌握；
1.2、设计依据
✧《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
✧《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
✧《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2904）
✧《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-1985）
✧《低压配电设计规范》（GB50054-95）
✧《计算机软件开发规范》（GB8566—88）
✧《计算机软件工程规范国家标准汇编2003》
✧《安全防范系统适用图形符号》（GA/74-94）
✧《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314
✧《国家基本比例尺地形图分幅与编号》GB/T13989-1992
1.3、应用技术介绍
✧GPS全球卫星定位技术（GlobalPositioningSystem）
全球卫星定位系统是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、授时的多功能系统。
它利用位于距地球2万多公里高的、由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。
地球上的任何一个GPS接收机，只要接收到三颗以上卫星发出的信号，瞬间就可以解算出被测载体的运动状态，如：
经度、纬度、高度、时间、速度、航向等。
✧RFID无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification）
RFID即射频识别，俗称电子标签。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，操作快捷方便。
✧GPRS通用无线分组业务（GeneralPacketRadioService）
一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。
通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。
虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。
而GPRS的最大优势在于：
它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。
目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps。
✧GIS地理信息处理系统（GeophysicsInformationSystem）
本系统是为了获取、存储、显示、查询定位数据而建立起来的计算机数据库管理系统，将所需要的信息和资料直观、形象地在电子地图上以图形或表格的形式显示出来，为GPS卫星定位提供良好的地图环境，并能将空间信息和属性信息的处理完美结合起来，以直观的方式显示位置状态等信息。
2、系统总体设计方案
2.1、系统构成
城市街道垃圾箱回收管理系统由坚固型GPS手持机、感应式信息点、GPRS无线传输、BS结构管理软件组成；
巡线人员携带GPS巡检器，通过GPRS网络将卫星定位数据信息实时发送到监控管理中心，管理中心可以及时对巡检人员的工作状态进行有效监控。
在管理中心的电子地图上，实时跟踪显示巡检人员的的路线及位置信息。
从而达到对巡检人员工作状态和现场突发情况的有效管理的目的。
2.2、系统构架描述
本系统采用BS结构来实现GPRS/3G/4G网络与环卫企业内网互联互通，采用放在公网上的通讯服务器来实现GPRS/3G/4G与环卫企业内网互通，通讯服务器接收GPRS传来的（采集到的垃圾箱）数据并通过环卫企业VPN网关连接企业内网，将数据传递到数据服务器。
系统的服务端主要由通讯服务器、数据库服务器以及应用服务器组成。
采用集中部署的方式。
其中管理中心采用公网方式接入Internet，如ADSL拨号或申请固定IP地址。
手持机通过GPRS数据业务将城市街道垃圾箱数据信息传至Internet，管理中心通过Internet接收手持机传回的数据。
GPS手持机会根据事先设置的IP上传数据；
GPS手持机采用国际先进的模块，支持全天候适用于各种复杂环境。
符合国际/工业标准，满足实时应用及高可靠性要求，定位精度高，使用方便，同时采用开放式、分布式体系和面向对象的技术开发系统。
2.3、数据采集及整理
每辆城市环卫垃圾车配备一台GPS手持机，按预定计划在管区街道上行驶，在有垃圾箱的地点停靠并处理垃圾，工作完成后识读垃圾箱上的信息点，通过手持机将垃圾箱信息和该地点经纬度信息绑定连同当前时间信息一并发送到监控管理中心，管理中心可以实时查看到环卫垃圾车辆的行驶路线和沿途街道垃圾箱的处理状态，每处理完一处垃圾箱，在管理中心的软件地图上就可以看到该地点的垃圾箱标识，如果行驶车辆中途有漏处理的垃圾箱，管理人员通过地图显示情况可以及时提醒作业人员进行处理。
当有垃圾箱位置发生变动，如从街道一路口移到街道二路口，移动后用手持机识读垃圾箱上的信息点，并通过手持机将该垃圾箱信息和新的地点经纬度信息（街道二路口）绑定上传到监控管理中心，管理中心软件每间隔10分钟（可设定）进行地图图层刷新，就可以将该垃圾箱标识坐标由街道一路口移动到街道二路口。
当有垃圾箱损坏，进行更换时，需要将新垃圾箱信息事先提交到管理中心，录入后，在软件地图上手动拖动放置在指定街道位置，绑定新垃圾箱信息和初始经纬度位置信息。
2.4、数据库结构
城市环卫垃圾箱数据能为环卫作业工作管理提供有效数据信息的支撑，通过GPS手持机、管理终端、移动数据采集平台、位置服务平台和后台管理监控终端，实现该类数据的采集、入库。
主要数据内容包括：
地理信息数据、垃圾箱数据、手持设备数据，组织机构及人员数据、车辆数据，以及环卫作业业务数据，如：
工作计划、回收工作合格率等数据。
本系统采用通用的操作系统、数据库管理软件和应用软件提高系统的可维护性，符合国际工业标准，方便第三方开发的应用接口和系统集成，支持系统功能的延伸及扩展。
数据库管理系统具有以下特点：
可靠、高效、安全和高性能的管理和访问控制机制。
并行处理、数据完整性控制、性能优化等特性，符合国际标准。
方便的数据备份机制，数据的备份及恢复，不影响在线系统的运行。
数据库详细数据内容如表所示。
序号
数据集
主要数据内容
1
地理信息数据
基础地理数据、垃圾箱位置数据、作业路线、
2
组织机构数据
部门、角色数据、角色功能、部门片区对应关系
3
人员数据
作业人员、作业人员路线对应
4
系统管理数据
系统菜单、系统操作、用户登录记录、系统业务配置
5
权限数据
管理员、权限分组
6
监控数据
提示信息、上报事项信息、实时监控
7
日常业务数据
作业信息、作业路线、作业车辆、垃圾箱回收
8
回收任务数据
回收计划、回收计划线路、回收垃圾箱信息、回收结果、每日回收任务、作业人员/车辆工作安排时间、实际回收情况
9
巡查记录
回收记录、回收线路、未回收记录
10
考勤数据
工作考评
11
业务统计数据
垃圾箱（回收）统计、回收记录统计、数量统计、业务统计
12
设备数据
手持机设备、设备故障记录、设备运行状态统计
2.5、系统及数据安全
系统访问安全
城市街道垃圾箱回收管理系统使用基于角色的授权机制，防止用户或程序越权使用，消除系统隐患。
用户权限组
系统中用户权限组定义完全根据用户具体的业务管理职能进行用户权限组定义模式。
系统管理员可以把一类或一组功能（系统操作权限）的用户定义为一个用户权限组。
属于该权限组的系统用户就拥有本组的所有权限，一个用户可以从属于多个用户权限组。
每一个权限组的权限可以选择系统功能定义中的一级到三级的任何权限，只要有一项权限在本权限组中，那么该权限组中的所有系统用户就拥有了这项权限。
这样系统管理员就可以轻松设置系统用户的权限，完成用户权限组的定义。
系统访问权限和范围控制
控制是指设置系统用户的所属权限组或直接定义其权限。
系统根据系统访问权限和范围的控制来限制其所在本系统的权限。
这时，用户登录本系统就可以看到属于自己权限范围内的菜单或按钮，通过这些菜单或按钮来进行相应的数据操作和文件查询等。
经过以上的系统访问权限和范围控制，用户就可以安全地使用本系统了。
而且系统管理员很容易就把权限分配给各个系统用户了。
安全管理控制
1、用户登陆控制及权限控制。
2、数据库和软件双重输入限制（以防止非法数据录入）
3、访问IP段的限制，登录时间段的限制，特定时间段内登录次数的限制等。
4、对程序资源的访问进行安全控制，在客户端上，为用户提供和其权限相关的用户界面，仅出现和其权限相符的菜单，操作按钮；
5、用户可以访问哪些业务记录，一般以用户所在单位为条件进行过滤；
6、用户登录全程跟踪。
3、产品介绍
3.1、GPS特种三防机
型号：
HUA-101P
GPS实时专业巡检PDA巡检器基于安卓操作系统，采用RFID技术、GPS全球卫星定位技术，在wi-fi网络平台上实时传送定位信息（经度、纬度、时间），现场信息及图片信息，突发事件可以通过语音通话功能及时上报管理中心。
适用于多种行业大范围移动的巡逻人员的跟踪管理及监控。
达到对巡逻人员工作状态和现场工作事件的有效管理。
GPS巡检器突出特点就是巡逻现场减少布点，定位信息和图片即时传送，语音通话。
巡检器带有4.0寸TFT高清触摸屏。
在巡检过程当中，增强型的辅助功能有电量，每降低1%会有提示、定位信息经纬度显示、当前时间显示、wi-fi信号强度显示、记录短信条数显示、工作模式显示。
有定点巡检和移动轨迹两种工作方式，模式切换可通过巡更器来选择。
防尘防水等级IP68，2.0米防跌落，确保在各种恶劣环境下的工作。
（1）
、GPS特种三防机技术指标
（2）、GPS特种三防机功能特点
✧采用GPS卫星定位技术，GPS导航：
内置GPS，支持A-GPS，全天侯，自动接收卫星定位信息。
自动卫星定位，记录时间信息，并进行轨迹记录及回传；
✧实时显示当前的经度、纬度、时间、信号强度、电池状态；
✧具有通话、拍照、发送图片、报警等功能，多媒体信息采集功能（拍照、录像、文字），自动记录位置坐标（GPS定位）并实时上报；
巡更数据采集、记录、实时位置、图像视频回传、轨迹记录等功能；
紧急情况分类别一键报警（如火灾报警、虫灾报警等）；
✧安卓2.0以上操作系统；
✧采用500万像素AF拍照，可将现场图片上传至管理中心；
✧防尘防水等级IP68，可承受2.0米高度跌落到地面的冲击，确保在各种恶劣环境下的工作。
✧数据自动实时回传，无需操作，方便普通护人员使用；
✧自动记录在其管护区域内的巡护里程统计功能；
✧手持端无信号时可正常完成巡护工作，数据自动缓存，检测到信号时数据自动上报，无需要人为管理，即使在恶劣条件环境也可以保证数据的完整性；
✧随时在电子地图上查看自己的当前位置；
✧随时查看管理员发布的内部通知公告；
✧巡更器操作中文语音播报，方便巡逻人员使用。
✧防退出功能：
退出系统需要输入授权密码，防止工作人员无意或故意退出系统，不正常工作。
✧GPS定位、射频识别技术以及无线传输技术相结合；
✧监控容量大，扩容方便，系统兼容性好的特点；
✧可实时掌握巡逻人员的工作状态及所在巡检线路；
✧位置信息准确，数据传送及时；
✧采用语音通话功能，可将现场紧急情况上报管理中心；
✧wi-fi数据传输模式，传输速度快；
✧可将现场情况及图片信息编辑处理后上传管理中心；
✧针对巡检、巡逻、巡视行业特点研发设计，专业性极强；
3.2、感应式信息点
型号：
HUA-CP9
感应式巡更点无需电源，无需布线，具有防水、防尘、防腐蚀、耐高低温、使用寿命长且体积小等特点。
具有静电保护功能及唯一性无法复制，可隐蔽式安装在物体内部。
（安装在GPS无法定位的指定地点或必须要求到达的指定地点）
作用：
安装在垃圾箱上，绑定垃圾箱信息；
技术指标：
序号
技术指标
参数
图片
1
温度
-40℃～+85℃
2
湿度
100%
3
压力
50千克
4
尺寸
50mm×10mm
5
频率
13.56MHz
燃气管道GPS巡检管理平台系统的功能介绍
针对燃气公司管道及附属设施的管理要求，采用可定制专业防爆手持机，巡检人员在巡检过程中发现管道隐患、故障时可将现场情况及时上报到中心，中心可及时掌握事故位置，根据照片或录像了解管道现场情况，及时做出相应处理，防患隐患发生。
1、无需要安装查询端，在手机、平板、电脑上都可直接登录查看管理
2、用户身份验证
3、人员管理
4、分级权限管理
5、管理巡检数据、巡检设施和缺陷类型
6、规划巡检线路、制定巡检计划
7、分配巡检任务
8、管理考核巡检项目及内容
9、GIS信息系统
10、报警实时响应
11、图层加载（如透明的平面图、CAD管线图）
12、自动接收巡检终端上传的巡检数据
13、在电子地图上实时查看巡检人员当前位置及运行轨迹
14、历史轨迹回放
15、自动处理和分析巡检数据
16、管理巡检终端
17、统计巡检情况、缺陷情况，并进行处理
18、自动分析统计生成考核报表
19、巡检数据永久保存
3.6.4、软件介绍
1）、软件登陆
说明：
每套系统会分配相应的账号和密码登录
2）、用户管理设置
说明：
管理员可以对权限进行不同的分配，生产不同的子账户，以供巡逻人员（巡检人员）在巡更过程中登陆使用.不同的巡逻人员使用不同的子账户登陆，用以区分巡逻人员的身份和信息。
3）、作业人员设置
说明：
为部门设置具体的作业人员；
4）、线路设置
说明：
回收线路是指每个部门/管区需要回收垃圾箱的路线，结合不同的路线取不同的名称；
5）、垃圾箱信息点设置
说明：
垃圾箱信息点设置是指将事先垃圾箱信息录入到相应的回收线路中，并编辑相应的地点名称和备注信息；
批量读取：
通过批量读取将GPS手持机采集的垃圾箱信息一次性读取到软件中；
创建线路地图：
是指将该线路的所有垃圾箱信息点通过线连接起来，这样可以直观显示在GIS地图上；
7）、回收计划设置
说明：
回收计划设置是为线路设置具体的回收时间段；
8）、实时监控
说明：
实时监控是用来显示GPS手持机实时上传信息的界面，管理员可以通过这个窗口实时查看到GPS手持机/作业人员/车辆的轨迹数据和报警数据；
9）、查询报表
说明：
查询报表是指以报表形式显示回收工作的时间和状态，是否合格等信息；
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