智慧社區(qū)應急服務管理系統(tǒng)構建淺析

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摘要：突發(fā)事件的應急管理是一項多因素的復雜工程，需要多方面協(xié)調配合來構成應急管理體系，并且通常需要耗費相當大的人力和物力且不容易達到理想效果。文中構建了智慧社區(qū)應急服務管理系統(tǒng)，運用大數(shù)據(jù)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云平臺技術三項主流技術實現(xiàn)了智慧社區(qū)的風險監(jiān)測、應急保障、應急反應等功能。三項技術三位一體，能夠與指揮控制管理系統(tǒng)、社區(qū)應急管理系統(tǒng)、網(wǎng)格化管理系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行連接，做到及時發(fā)現(xiàn)風險、及時上報、及時處理，實現(xiàn)“風險監(jiān)測—數(shù)據(jù)上傳—啟用應急預案—應急處理—應急善后處置—行動評估”一套完整的事件處理流程。此系統(tǒng)的構建可以大大加強對風險的實時監(jiān)測、實時處理、實時信息資源共享等能力，會在很大程度上提高社區(qū)智能化應急服務管理水平。

關鍵詞：智慧社區(qū)；應急管理；系統(tǒng)設計；大數(shù)據(jù)；物聯(lián)網(wǎng)；云平臺；平臺架構

0引言

近些年，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高端技術得到快速發(fā)展，并且從以前的高端化逐漸向民用化發(fā)展。智慧社區(qū)作為物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的新興產物，是最貼近人們生活的一項應用。智慧社區(qū)、智慧城市、智慧大眾的構想是由政府提出的，國家主席習近平在2020年3月視察浙江期間強調了要重視智慧城市建設的必要性，是推動城市智能化的必經之路。智慧社區(qū)應急服務管理系統(tǒng)主要是依靠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿的新興技術作為支撐建立的一個智能平臺，為居民、管理員提供了涵蓋諸多方向的服務[1]，是一種集數(shù)字化、信息化、社會管理服務為一體的新形態(tài)智慧社區(qū)[2]。關于智慧城市的定義，各方學者擁有不同的觀點。IBM認為，所謂智慧城市是可以利用當下先進的技術來控制社會的日常運轉，并且在醫(yī)療、教育、生產、生活方面做出智能化的響應，從而進一步提升民眾的生活質量[3]。雖然我國智慧社區(qū)觀念從提出到具體實現(xiàn)時間較長，但是相關的研究從未間斷。馬捷等[4]提出以多源數(shù)據(jù)框架為根本建立智慧運營體系，負責數(shù)據(jù)的收集、分析、管理和共享，通過多部門聯(lián)合行動，提升協(xié)作能力。智慧城市的數(shù)據(jù)和行政信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應用等都有接口，確?？梢詾楦鞣N對象提供服務[5]。智慧社區(qū)的建設實質上是由傳統(tǒng)管理向智能化方向的轉型，具有非常重要的意義[6]。近年來，我國許多城市都做出了向智慧家園、智慧城市改造推進的計劃，目前絕大多數(shù)的小區(qū)已經基本實現(xiàn)了電子門禁、智能充電等設施的線下使用，也受到了不少好評。以往的管理手段是以部門為單位逐層審批、逐層上報，效率低下，尤其是在新冠疫情防控面前，耗時且費力，信息采集效率低，存在重復收集、重復上報、信息獨立不聯(lián)通、應急處置以及應急預案不足等情況，需要通過資源整合和互補、提高協(xié)同能力來實現(xiàn)智慧應用[7]。目前發(fā)展勢頭正旺的智慧城市系統(tǒng)能夠極大地解決傳統(tǒng)管理方式所存在的問題，應該抓住發(fā)展的關鍵點，加強相關主流技術的應用，體現(xiàn)出智能化發(fā)展所帶來的便利，使城市發(fā)展得到質的飛躍[8-10]。本文主要針對傳統(tǒng)管理手段所存在的信息孤島、采集和上報效率低、執(zhí)行力低等問題，通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算相結合的方式，在數(shù)據(jù)的收集、分析、處理和共享方面做出了極大的優(yōu)化。本文從系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的收集、分析、共享以及三種新興技術結合的功能應用、智能化的具體體現(xiàn)等方面進行了技術研究和可行性分析，目的是使智慧社區(qū)系統(tǒng)能夠更加完善，更好地帶動智慧城市的發(fā)展建設。

1智慧應急管理系統(tǒng)應用技術

面對著成千上萬組數(shù)據(jù)的流入，大數(shù)據(jù)技術的智能快速分析、自動分類、條件挖掘信息等功能可以對智慧應急管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲服務器里面的數(shù)據(jù)進行快速定位、智能劃分，在最短的時間內提取出所需要的信息；同時，可以構建一個信息共享平臺，覆蓋范圍廣，能夠解決傳統(tǒng)模式中所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)孤島等問題。云計算技術有著強大的數(shù)據(jù)分析計算能力，其獨特的分布式計算方式能夠完美地與大數(shù)據(jù)相融合，做到數(shù)據(jù)實時上傳、實時計算、實時更新。在智慧應急管理系統(tǒng)中面對大量的數(shù)據(jù)需要處理，云計算技術可以依靠其優(yōu)勢對數(shù)據(jù)進行快速計算、靈活選取，方便快捷，能夠為系統(tǒng)提供高效的數(shù)據(jù)處理支持。物聯(lián)網(wǎng)技術在應急管理系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，通過感知層的設備，如紅外探測儀、攝像頭、人臉識別等信息收集設備，對數(shù)據(jù)進行收集，然后通過網(wǎng)絡上傳至服務器，服務器得到命令后做出響應，再通過網(wǎng)絡將指令信息反饋給用戶端，從而實現(xiàn)智能化管理。智慧應急管理系統(tǒng)與三大技術的關聯(lián)如圖1所示。

2智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)平臺架構

2.1智慧社區(qū)系統(tǒng)整體架構

智慧應急管理系統(tǒng)總體框架是通過感知層、網(wǎng)絡層、設施層來對信息進行收集、分析、上傳等操作，以社區(qū)信息數(shù)據(jù)庫作為支撐，通過技術對數(shù)據(jù)層的信息進行處理后反饋到應用層上進行后續(xù)操作，如圖2所示。應用層：作為系統(tǒng)的最頂層，是通過對感知層的信息進行技術處理后提供科學的數(shù)據(jù)分析和結果，然后通過不同的接口方式展現(xiàn)給用戶，其中包括了社區(qū)網(wǎng)格化管理、社區(qū)智能物業(yè)、社區(qū)綜合監(jiān)管、社區(qū)智能決策等。數(shù)據(jù)層：負責數(shù)據(jù)收集以后的整理，通過歸類、比對、分析為決策提供依據(jù)，是應用層展現(xiàn)到用戶端面前的數(shù)據(jù)支撐，其中包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)比對、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)上傳、得出結果、數(shù)據(jù)入庫記錄和數(shù)據(jù)共享等流程。平臺層：主要包含系統(tǒng)所用到的技術平臺，如大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、網(wǎng)絡服務平臺、云計算平臺等，系統(tǒng)的流暢運行均是建立在以上平臺所提供的服務下的。網(wǎng)絡層：是信息傳遞的核心，也是物聯(lián)網(wǎng)技術的核心層面，相當于系統(tǒng)整體的心臟，是將感知層收集到的信息正確地經過技術處理后穩(wěn)定地展現(xiàn)在用戶端的核心技術；通常情況下信息傳遞方式有無線網(wǎng)絡、GPS等。感知層：負責數(shù)據(jù)的收集，通過攝像頭、紅外檢測儀等基礎設備對信息進行采集和上傳，主要用到的信息收集設備有紅外檢測儀、攝像頭、門禁、電子手環(huán)、傳感器、二維碼RFID以及激光掃描等。

2.2智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)技術架構

智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)在多種通信渠道共存的基礎下展現(xiàn)出了多功能、受用面積廣、自動化和更加智能化等特點。憑借物聯(lián)網(wǎng)技術的優(yōu)勢和大數(shù)據(jù)+云計算對數(shù)據(jù)的挖掘和分析處理能力，智慧應急管理系統(tǒng)的預警監(jiān)測和現(xiàn)場的指揮調度響應能力都是傳統(tǒng)模式無法比擬的。其系統(tǒng)功能技術架構如圖3所示。用戶層：主要提供給社區(qū)安保、物業(yè)人防體系、應急部門等有需求的相關領域。應用層：主要從多個方面進行應急管理的設計，有日常監(jiān)測、突發(fā)事件防控、應急預案等多個功能。與傳統(tǒng)模式下在事發(fā)之后才能夠發(fā)現(xiàn)和解決問題相比，該預警監(jiān)測系統(tǒng)彌補了這一不足，能夠做到提早發(fā)現(xiàn)、提早行動，大大降低了險情的發(fā)生概率，即使發(fā)生了險情也可以第一時間采取預案行動。該層使用了MVC技術，主要運用分層的思想，大大降低了耦合，使系統(tǒng)更加靈活、擴展性更好，用戶的體驗也更好。數(shù)據(jù)層：負責對基礎層產生的信息進行收集和合理地分配存儲，主要流程有數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)分析，主要采用了MySQL和Oracle數(shù)據(jù)庫相結合的方式，并且使用分布式緩存技術以及數(shù)據(jù)庫的高可用性方案，分為主數(shù)據(jù)庫和鏡像數(shù)據(jù)庫，當主數(shù)據(jù)庫宕機時鏡像數(shù)據(jù)庫會由只讀數(shù)據(jù)重置為讀寫數(shù)據(jù)，可以很好地避免因突發(fā)情況導致數(shù)據(jù)的丟失，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。通信層：通過網(wǎng)絡將基礎層和數(shù)據(jù)應用層相互連接，做到信息的實時傳輸，傳輸網(wǎng)絡有4G/5G網(wǎng)絡、藍牙、無線局域網(wǎng)、無線遠距通信GPRS等。感知層：負責數(shù)據(jù)信息的收集，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術上傳數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析存儲，然后對收集的數(shù)據(jù)進行判斷后做出相應的決策。感知設備通常有移動終端數(shù)據(jù)輸入、電子手環(huán)、激光掃描儀、APP端信息輸入、紅外檢測儀、地磁感應等。基礎層：主要包含系統(tǒng)所需要的技術以及硬件設備，是系統(tǒng)的基礎技術支持和硬件支持。

3智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)應用架構

3.1智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)應用架構部署

智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)通過有效的傳輸網(wǎng)絡將所需的多元素信息服務與用戶終端、多種服務器、感知層基礎設備以及社區(qū)街道派出所等網(wǎng)絡接口相連接，為社區(qū)智能應急管理提供更可靠、更安全的智能化手段，營造更為可靠的生活環(huán)境。智能社區(qū)應急管理系統(tǒng)應用架構如圖4所示。

3.2系統(tǒng)功能模塊設計

智慧社區(qū)應急管理系統(tǒng)分為應急防控、應急預案、應急保障、應急反應、指揮調度、應急善后處理六大子系統(tǒng)。每個系統(tǒng)對應著各自的功能模塊，在應急管理實現(xiàn)中都是必不可少的。各子系統(tǒng)可相互獨立工作，因此該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應性較高。系統(tǒng)功能結構如圖5所示。（1）應急防控子系統(tǒng)：是應急管理系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)測、提前預警、提前行動的基礎，也是應急管理系統(tǒng)的核心。該系統(tǒng)監(jiān)測范圍覆蓋面較廣，不僅有針對新冠疫情的監(jiān)測，甚至對居民日常生活中每一處可能發(fā)生危險的地方都能監(jiān)測，如預防火災方面的熱源監(jiān)測、社區(qū)突發(fā)事件的安保監(jiān)測；攝像頭識別匹配更是可以將每個人的信息從數(shù)據(jù)庫中調出進行分析，以確保民眾的日常安全。該子系統(tǒng)主要包含了熱源監(jiān)測、煙霧監(jiān)測、電車充電監(jiān)測、居民體溫監(jiān)測、日常安保監(jiān)測等模塊，可以多元素、大范圍地對不同的對象進行監(jiān)測，最大程度保障監(jiān)測的全面性和可靠性。（2）應急預案子系統(tǒng)：負責突發(fā)情況發(fā)生以前的準備工作和事件發(fā)生以后的行動方案確定，是能夠在最短時間內通過最有效的方式排除隱患的必要程序。它包含了應急預案備份、應急演練、應急培訓、應急宣傳、應急預案研討等模塊。該系統(tǒng)功能針對民眾和專業(yè)人員兩方面，向民眾宣傳基本常識和技能并使其了解和掌握，對專業(yè)人員則是有組織性、有目的性地進行險情模擬分析和演練。（3）應急反應子系統(tǒng)：突發(fā)事件發(fā)生后的快速反應、數(shù)據(jù)的實時上傳、行動的統(tǒng)一指揮、物資的調配等均由該系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調，避免了以往因缺少統(tǒng)一指揮而造成的不必要的行動混亂等問題。此系統(tǒng)包含信息實時聯(lián)動上傳、應急救援信息發(fā)布、應急物資調配、協(xié)調人員行動、快速決策執(zhí)行等模塊。（4）應急保障子系統(tǒng)：主要為應急指揮調度系統(tǒng)提供保障，從后勤、信息分配等方面為指揮系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)分析。此子系統(tǒng)包含專業(yè)隊伍培訓、物資籌備、交通運輸、通信保障、醫(yī)療救護等模塊。（5）指揮調度子系統(tǒng)：通過對媒體、環(huán)境、氣象等數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)實際情況和大數(shù)據(jù)信息的反饋做出準確的判斷和正確及時的行動方案，確保行動的成功。此子系統(tǒng)包含了資源部署、人員疏散、行動信息發(fā)布以及其他信息采集分析等模塊。（6）應急善后處理子系統(tǒng)：負責事件的處理和善后工作，包括了事件發(fā)生的數(shù)據(jù)記錄和行動的實施評估以及對民眾造成損害的統(tǒng)計等，并將當次事件作為案例加入到預案研討和演練中去，避免再次發(fā)生類似的事故。此子系統(tǒng)包含了受損統(tǒng)計、行動評估、應急案例記錄等模塊。

4結語

本系統(tǒng)融合了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺三種當下流行的技術，對傳統(tǒng)模式下的應急管理體系進行了全方位的升級，解決了傳統(tǒng)管理模式下所存在的諸多問題。該系統(tǒng)在實時性、信息交換性、數(shù)據(jù)的傳遞、數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的處理方面相較于傳統(tǒng)模式都有了質的飛躍，并且在應用上受用面更廣、功能更豐富，面對常見的應急管理事項都能夠快速反應、快速解決。智慧社區(qū)應急服務管理系統(tǒng)是城市安全保障方面最前沿的科技成果，是未來城市發(fā)展的必然方向，對于突發(fā)事件的處理、潛在風險的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)管有著不可多言的重要性。該系統(tǒng)對智慧城市的建設甚至是社會各個方面的發(fā)展都會產生重要影響，有著較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

作者:宋義 邵開麗 王艷杰 單位:黃河科技學院工學部