智慧社区应急服务管理系统构建浅析

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摘要：突发事件的应急管理是一项多因素的复杂工程，需要多方面协调配合来构成应急管理体系，并且通常需要耗费相当大的人力和物力且不容易达到理想效果。文中构建了智慧社区应急服务管理系统，运用大数据技术、物联网技术、云平台技术三项主流技术实现了智慧社区的风险监测、应急保障、应急反应等功能。三项技术三位一体，能够与指挥控制管理系统、社区应急管理系统、网格化管理系统等系统数据进行连接，做到及时发现风险、及时上报、及时处理，实现“风险监测—数据上传—启用应急预案—应急处理—应急善后处置—行动评估”一套完整的事件处理流程。此系统的构建可以大大加强对风险的实时监测、实时处理、实时信息资源共享等能力，会在很大程度上提高社区智能化应急服务管理水平。

关键词：智慧社区；应急管理；系统设计；大数据；物联网；云平台；平台架构

0引言

近些年，物联网、大数据等高端技术得到快速发展，并且从以前的高端化逐渐向民用化发展。智慧社区作为物联网+大数据的新兴产物，是最贴近人们生活的一项应用。智慧社区、智慧城市、智慧大众的构想是由政府提出的，国家主席习近平在2020年3月视察浙江期间强调了要重视智慧城市建设的必要性，是推动城市智能化的必经之路。智慧社区应急服务管理系统主要是依靠物联网、大数据、云计算等前沿的新兴技术作为支撑建立的一个智能平台，为居民、管理员提供了涵盖诸多方向的服务[1]，是一种集数字化、信息化、社会管理服务为一体的新形态智慧社区[2]。关于智慧城市的定义，各方学者拥有不同的观点。IBM认为，所谓智慧城市是可以利用当下先进的技术来控制社会的日常运转，并且在医疗、教育、生产、生活方面做出智能化的响应，从而进一步提升民众的生活质量[3]。虽然我国智慧社区观念从提出到具体实现时间较长，但是相关的研究从未间断。马捷等[4]提出以多源数据框架为根本建立智慧运营体系，负责数据的收集、分析、管理和共享，通过多部门联合行动，提升协作能力。智慧城市的数据和行政信息系统、互联网应用等都有接口，确保可以为各种对象提供服务[5]。智慧社区的建设实质上是由传统管理向智能化方向的转型，具有非常重要的意义[6]。近年来，我国许多城市都做出了向智慧家园、智慧城市改造推进的计划，目前绝大多数的小区已经基本实现了电子门禁、智能充电等设施的线下使用，也受到了不少好评。以往的管理手段是以部门为单位逐层审批、逐层上报，效率低下，尤其是在新冠疫情防控面前，耗时且费力，信息采集效率低，存在重复收集、重复上报、信息独立不联通、应急处置以及应急预案不足等情况，需要通过资源整合和互补、提高协同能力来实现智慧应用[7]。目前发展势头正旺的智慧城市系统能够极大地解决传统管理方式所存在的问题，应该抓住发展的关键点，加强相关主流技术的应用，体现出智能化发展所带来的便利，使城市发展得到质的飞跃[8-10]。本文主要针对传统管理手段所存在的信息孤岛、采集和上报效率低、执行力低等问题，通过大数据、物联网、云计算相结合的方式，在数据的收集、分析、处理和共享方面做出了极大的优化。本文从系统对数据的收集、分析、共享以及三种新兴技术结合的功能应用、智能化的具体体现等方面进行了技术研究和可行性分析，目的是使智慧社区系统能够更加完善，更好地带动智慧城市的发展建设。

1智慧应急管理系统应用技术

面对着成千上万组数据的流入，大数据技术的智能快速分析、自动分类、条件挖掘信息等功能可以对智慧应急管理系统的数据存储服务器里面的数据进行快速定位、智能划分，在最短的时间内提取出所需要的信息；同时，可以构建一个信息共享平台，覆盖范围广，能够解决传统模式中所出现的数据孤岛等问题。云计算技术有着强大的数据分析计算能力，其独特的分布式计算方式能够完美地与大数据相融合，做到数据实时上传、实时计算、实时更新。在智慧应急管理系统中面对大量的数据需要处理，云计算技术可以依靠其优势对数据进行快速计算、灵活选取，方便快捷，能够为系统提供高效的数据处理支持。物联网技术在应急管理系统中起到承上启下的作用，通过感知层的设备，如红外探测仪、摄像头、人脸识别等信息收集设备，对数据进行收集，然后通过网络上传至服务器，服务器得到命令后做出响应，再通过网络将指令信息反馈给用户端，从而实现智能化管理。智慧应急管理系统与三大技术的关联如图1所示。

2智慧社区应急管理系统平台架构

2.1智慧社区系统整体架构

智慧应急管理系统总体框架是通过感知层、网络层、设施层来对信息进行收集、分析、上传等操作，以社区信息数据库作为支撑，通过技术对数据层的信息进行处理后反馈到应用层上进行后续操作，如图2所示。应用层：作为系统的最顶层，是通过对感知层的信息进行技术处理后提供科学的数据分析和结果，然后通过不同的接口方式展现给用户，其中包括了社区网格化管理、社区智能物业、社区综合监管、社区智能决策等。数据层：负责数据收集以后的整理，通过归类、比对、分析为决策提供依据，是应用层展现到用户端面前的数据支撑，其中包括数据收集、数据比对、数据分析、数据上传、得出结果、数据入库记录和数据共享等流程。平台层：主要包含系统所用到的技术平台，如大数据平台、物联网平台、网络服务平台、云计算平台等，系统的流畅运行均是建立在以上平台所提供的服务下的。网络层：是信息传递的核心，也是物联网技术的核心层面，相当于系统整体的心脏，是将感知层收集到的信息正确地经过技术处理后稳定地展现在用户端的核心技术；通常情况下信息传递方式有无线网络、GPS等。感知层：负责数据的收集，通过摄像头、红外检测仪等基础设备对信息进行采集和上传，主要用到的信息收集设备有红外检测仪、摄像头、门禁、电子手环、传感器、二维码RFID以及激光扫描等。

2.2智慧社区应急管理系统技术架构

智慧社区应急管理系统在多种通信渠道共存的基础下展现出了多功能、受用面积广、自动化和更加智能化等特点。凭借物联网技术的优势和大数据+云计算对数据的挖掘和分析处理能力，智慧应急管理系统的预警监测和现场的指挥调度响应能力都是传统模式无法比拟的。其系统功能技术架构如图3所示。用户层：主要提供给社区安保、物业人防体系、应急部门等有需求的相关领域。应用层：主要从多个方面进行应急管理的设计，有日常监测、突发事件防控、应急预案等多个功能。与传统模式下在事发之后才能够发现和解决问题相比，该预警监测系统弥补了这一不足，能够做到提早发现、提早行动，大大降低了险情的发生概率，即使发生了险情也可以第一时间采取预案行动。该层使用了MVC技术，主要运用分层的思想，大大降低了耦合，使系统更加灵活、扩展性更好，用户的体验也更好。数据层：负责对基础层产生的信息进行收集和合理地分配存储，主要流程有数据整合、数据存储、数据计算、数据分析，主要采用了MySQL和Oracle数据库相结合的方式，并且使用分布式缓存技术以及数据库的高可用性方案，分为主数据库和镜像数据库，当主数据库宕机时镜像数据库会由只读数据重置为读写数据，可以很好地避免因突发情况导致数据的丢失，大大提高了系统的稳定性和可靠性。通信层：通过网络将基础层和数据应用层相互连接，做到信息的实时传输，传输网络有4G/5G网络、蓝牙、无线局域网、无线远距通信GPRS等。感知层：负责数据信息的收集，并通过物联网技术上传数据进行数据分析存储，然后对收集的数据进行判断后做出相应的决策。感知设备通常有移动终端数据输入、电子手环、激光扫描仪、APP端信息输入、红外检测仪、地磁感应等。基础层：主要包含系统所需要的技术以及硬件设备，是系统的基础技术支持和硬件支持。

3智慧社区应急管理系统应用架构

3.1智慧社区应急管理系统应用架构部署

智慧社区应急管理系统通过有效的传输网络将所需的多元素信息服务与用户终端、多种服务器、感知层基础设备以及社区街道派出所等网络接口相连接，为社区智能应急管理提供更可靠、更安全的智能化手段，营造更为可靠的生活环境。智能社区应急管理系统应用架构如图4所示。

3.2系统功能模块设计

智慧社区应急管理系统分为应急防控、应急预案、应急保障、应急反应、指挥调度、应急善后处理六大子系统。每个系统对应着各自的功能模块，在应急管理实现中都是必不可少的。各子系统可相互独立工作，因此该系统的稳定性和适应性较高。系统功能结构如图5所示。（1）应急防控子系统：是应急管理系统实现实时监测、提前预警、提前行动的基础，也是应急管理系统的核心。该系统监测范围覆盖面较广，不仅有针对新冠疫情的监测，甚至对居民日常生活中每一处可能发生危险的地方都能监测，如预防火灾方面的热源监测、社区突发事件的安保监测；摄像头识别匹配更是可以将每个人的信息从数据库中调出进行分析，以确保民众的日常安全。该子系统主要包含了热源监测、烟雾监测、电车充电监测、居民体温监测、日常安保监测等模块，可以多元素、大范围地对不同的对象进行监测，最大程度保障监测的全面性和可靠性。（2）应急预案子系统：负责突发情况发生以前的准备工作和事件发生以后的行动方案确定，是能够在最短时间内通过最有效的方式排除隐患的必要程序。它包含了应急预案备份、应急演练、应急培训、应急宣传、应急预案研讨等模块。该系统功能针对民众和专业人员两方面，向民众宣传基本常识和技能并使其了解和掌握，对专业人员则是有组织性、有目的性地进行险情模拟分析和演练。（3）应急反应子系统：突发事件发生后的快速反应、数据的实时上传、行动的统一指挥、物资的调配等均由该系统统一协调，避免了以往因缺少统一指挥而造成的不必要的行动混乱等问题。此系统包含信息实时联动上传、应急救援信息发布、应急物资调配、协调人员行动、快速决策执行等模块。（4）应急保障子系统：主要为应急指挥调度系统提供保障，从后勤、信息分配等方面为指挥系统提供实时数据分析。此子系统包含专业队伍培训、物资筹备、交通运输、通信保障、医疗救护等模块。（5）指挥调度子系统：通过对媒体、环境、气象等数据的分析，根据实际情况和大数据信息的反馈做出准确的判断和正确及时的行动方案，确保行动的成功。此子系统包含了资源部署、人员疏散、行动信息发布以及其他信息采集分析等模块。（6）应急善后处理子系统：负责事件的处理和善后工作，包括了事件发生的数据记录和行动的实施评估以及对民众造成损害的统计等，并将当次事件作为案例加入到预案研讨和演练中去，避免再次发生类似的事故。此子系统包含了受损统计、行动评估、应急案例记录等模块。

4结语

本系统融合了大数据、物联网、云平台三种当下流行的技术，对传统模式下的应急管理体系进行了全方位的升级，解决了传统管理模式下所存在的诸多问题。该系统在实时性、信息交换性、数据的传递、数据的分析和数据的处理方面相较于传统模式都有了质的飞跃，并且在应用上受用面更广、功能更丰富，面对常见的应急管理事项都能够快速反应、快速解决。智慧社区应急服务管理系统是城市安全保障方面最前沿的科技成果，是未来城市发展的必然方向，对于突发事件的处理、潜在风险的发现和监管有着不可多言的重要性。该系统对智慧城市的建设甚至是社会各个方面的发展都会产生重要影响，有着较大的发展潜力。

作者:宋义 邵开丽 王艳杰 单位:黄河科技学院工学部