基于北斗系统的城市智能安全保障系统设计
2017-12-27张雪东河海大学地球科学与工程学院
张雪东 河海大学地球科学与工程学院
基于北斗系统的城市智能安全保障系统设计
张雪东 河海大学地球科学与工程学院
目前许多城市，以市中心商圈和重大活动场馆所在地为中心的地区呈现出了建筑物密集，人员流动大，城市空间布局复杂化的特征。这对城市日常安保、消防、重大事件处理等工作造成了一定的困难。以GPS为基础的传统安全保障系统已经明显满足不了一线城市热点区域和未来大中城市发展的需要。为此，本案在基于北斗导航卫星系统之外还欲结合计算机智能学习，从而使安保系统兼备多种功能和后期再扩展能力。本案还提出现实建设原则—分区建设、分类运行、联合监控、自主强化。具有广泛的应用前景和商业价值。
北斗导航系统 城市复杂区域定位 智能安全保障系统
1 引言
本方案旨在提出一种现代化城市安全保障系统。本系统基于北斗二代系统，结合当前已有的基于北斗的室内外融合定位技术和正在大力研发中的北斗室内定位高精度芯片以此提供城市复杂区域内安全保障系统所需要的高精度快速定位的要求，并且欲意将定位信息空间化、数字化、整合化，从而形成基本四维空间信息。同时结合当前的热门领域—大数据运算，数据模拟及云存储，使得城市安全保障系统具有数据模拟，情景分析，智能学习，应急处理的功能。
2 核心功能与创新点
复杂区域高精度定位，动态解算四维空间数据。现代城市中，高楼大厦密布、许多城市密集区域空间复杂、商业圈布局复杂。本系统中对数据既可以单点提取进行分析，并以时间为线储存信息。后期云处理，针对安全事件的时间进行分段分析，总结特点，便于学习。
数据模拟，动态模型再现。本系统加入快速数据建模分析功能，结合原始空间数据，可以应用于救援现场，例如：针对手中有危险武器的犯罪分子，特警可以将现场数据传回指挥部，通过快速建模，选择出最佳营救点，最佳枪毙罪犯点供特警人员选择。
数据库存储与云储存相结合。云储存不仅可以储存更多数据，而且共享性更强，便于各个城市间共享。但是这一选择带来的后果是需要提升一部分云储存的安全性。以防止数据被人拦截窃取，非法利用。通过库的建立，为本系统智能学习打下基础，同时也可以为不同城市所用，极大提高了分析效率和处理速度。
智能学习，紧急情况应对，隐患问题处理。本系统在采用云储存建库的基础上，引入智能学习，通过后期发展拓展不断完善。
3 现实技术支撑与详细设计
3.1 北斗接收机分系统
高精度定位技术支撑方面，本案有两种技术选择方向。第一种是正在研发的北斗芯片，这个芯片课题现开展顺利，完全可以应用于本系统建设之中。另一种是北斗/wifi双模运行进制，与北斗室内定位芯片相比，当前基于北斗卫星导航的室内外融合定位技术已经可以达到平均定位精度在2．28m左右。同时，基于当前各大城市内密集的wifi网络，这种方案的精度已经能达到米级甚至更高。城市安全保障人员北斗接收机分系统包括：移动供电子系统、信息储存及发送子系统、保障人员端信息处理子系统。
3.2 大数据云与智能学习分系统设计
数据云设计前期主要形成信息储存库。随着上传文件数据不断增多，可采用对数据进行整合化，分类化处理，形成云事件库。这一措施一来是具有储存功能，二来是便于分享，三是可以作为人工智能的实现基石。
智能学习子系统设计采用分期开发方式，先针对现在已经相对成熟的部分进行建设探索。随着前期各部分开发的不断完成，可再进一步深入发展建设。
3.3 城市智能安全保障系统中心指挥系统
城市智能安全保障系统指挥中心总体有五大模块。分别为中央大屏幕、指挥调度系统、任务分析平台、通讯服务器、数据模拟处理模块。
中央大屏幕将对整个城市的总体安全情况进行现实，针对各地区出现的问题，中央大屏幕都有特殊颜色显示。如针对公安部门，中央大屏幕可以显示各区内出现的抢劫盗窃案件发生地，针对一些流窜、连续作案的犯罪分子，大屏幕立即可以显示其的犯罪路线、行动轨迹。
4 应用前景
现代化智能安全保障系统乃大势所趋。在科技不断飞跃进步的今天，北斗卫星导航的精准定位能力、大数据云、智能学习、空间化信息处理等科学技术不断成熟。借助这些技术开发出一套智能安全保障系统顺应新形势，可以高效、快速、精准的解决城市越来越多的问题。
系统化、空间化有利于进一步拓展。本案强调对定位信息进行系统化、空间化的处理。一是可以使信息的储存更具逻辑，二来通过系统化、空间化的处理，便于数据的挖掘利用。
具有巨大社会价值和发展空间。我国已经进入城市发展的新阶段。在这个阶段，我国的许多城市的人口激增、城市空间复杂化。我国的几大特大城市都急需这样一个系统。
5 总结
随着我国城市化进程不断推进，城市安全保障系统的开发迫在眉睫。当前，我国北斗产业化进程不断加速，其服务精度、可靠性、安全性符合我国需要。以其为基础的城市智能安全保障系统一定可以在未来城市安保中起到中流砥柱的作用。
[1]李卫斌，李俊军，岳丽娜.基于北斗卫星导航的室内外融合定位技术[J]
[2]北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J].杨元喜.测绘学报.2010(01)
