基于物联网技术的高校智慧后勤平台分析

张虓芊,卢 贝

(焦作大学网信办,河南 焦作 454000)

0 引言

现阶段高校层面的智慧校园往往存在投入资源分布不均的问题。智慧校园的建设代表着学校信息化的整体水平,教学是一方面,智慧化的设施、管理平台也是智慧校园的重要一环。在管理上创建和打通校园各业务子系统,构建校园智慧后勤管理统一平台,借助物联网终端对接各系统,可以全面提升高校的信息化水平,全面实现校园智慧化。

1 智慧后勤平台

1.1 平台概述

互联网时代,建设智慧化后勤服务体系,可以为在校师生提供更加便利的后勤保证,其智能化的设备和应用系统也能够优化校园生活环境[1]。运用大数据处理手段,搭建一套用于校园的核心软件开放平台,达到硬件接入、应用开发、数据安全、运营支持的功能。通过更换、加装、改造等方式,使用物联网智能硬件、感知能力硬件,依托NB-IoT网络,将校园的基础设施进行智能化提升。同时,通过深入调研校园日常工作,运用流程引擎、地图引擎等关键技术,针对性地建设信息化应用[2],简化工作流程,提升工作效率。

1.1.1 基础层

能力提取基础硬件平台包含各类物联网智能硬件的能力提取,例如智能烟感、智能路灯的感知控制和管理,以及云计算资源、通信组网能力、公共数据库架构等能力实现基础硬件平台。

1.1.2 核心层

核心一体化平台包含一个大融合的核心能力平台,核心能力平台通过提取底层硬件基础能力,融合信息化、数据化的处理能力,包括数据的传输订阅、大数据报表、控制信令解析等,为各项业务子系统提供支持。

1.1.3 服务实施层

服务实现入口主要有Web门户、手机App、微信公众号和指挥大屏。服务通过各应用系统来实现,包括视频监控系统、办公辅助系统、校园管理系统、信息发布系统、智慧消防系统等多类型、多情景相适应的应用系统集。

1.2 信息化应用介绍

1.2.1 智慧住宿

智慧住宿包括对全校区建筑楼栋、楼层以及宿舍房间进行添加、编辑、删除、查询等维护管理。在平台网页中加入智慧看板功能,首页按照校区,列出所有的宿舍楼栋,以及楼栋所属房间的使用,并显示由状态统计;进入具体楼栋后,列出所有楼层、房间,并使用不同颜色区分房间的不同使用状态,对于房间状态可以采用批量设置的手段进行各类统计。

1.2.2 智慧交通

智慧交通主要提供车辆、司机基础信息管理,车辆绑定、限行日、车辆年检、保险、违章、故障维修登记服务,提供用车申请、车辆调度服务。以工作日调度车辆为例,在选择司机和车辆的同时,智能筛选出本日限行、故障、维修、年检过期等状态的车辆,无法选派;派车调度成功后,用车人通过登录智慧交通系统,在用车申请功能模块,可以看到自己的用车申请记录列表并查看本派车单的调度结果;后台派车调度成功后,司机可以用自己的账号密码登录手机App获取任务及行程信息,并在出车时,通过手机App采集车辆实时位置信息。

1.2.3 智慧报修

通过手机随手拍,上传故障报修功能,让用户能够随时随地发现问题、上报问题,简化报修流程,提高故障报修的效率。用户登录手机App,可在报修模块拍照上传图片及添加故障问题描述,提交报修办理;维修管理员登录后台管理系统,即可查看移动端报修工单明细,并根据故障内容,把维修工单任务派发给相应的维修人员,由后者完成故障维修,并进行维修结果确认。

1.2.4 智慧采购

提供采购流程管理、库房管理、库存管理、出入库管理以及采购相关的服务商、政策法规管理。

1.3 物联网应用介绍

1.3.1 智慧消防

校园内可使用的智慧消防模块主要包括烟感报警器、消防水箱压力监测、室外消防栓监测和消防通道监测。

其中烟感报警器主要是进行室内明烟探测,监测室内场所烟雾浓度,一旦达到国标浓度报警阈值便会通过微信公众号、电话、平台报警,并可对接校方责任人、消防、网格化等平台,进行多级消防联动报警;消防水箱压力监测主要是监测消防水箱水位,防止水箱水位不足引起室内消防栓无水;室外消防栓监测包含压力检测、开盖报警、破坏报警、撞倒报警、出水报警等模块,可实时监控消防栓水压,且消防栓被非法使用、撞倒、移动可进行实时报警;消防通道监测主要是运用物联网监控模块实时监测消防通道是否被车辆占用,避免发生火情时消防车辆无法进入。

1.3.2 智慧停车

运用智能识别、云计算、智慧物联等技术,通过识别车辆号牌判断车辆进出权限,同时根据实时车位空余情况进行停车引导直至完成停车,实现了从车辆进出控制、快速通过到智能停车引导的全自动化智能停车综合管理应用。

1.3.3 水质监测

现阶段,国内大部分高校内都有一块自己的湖泊,在校园湖泊旁安装雨量桶、复合液位计、水质监测站,将雨量、水位和相关水质数据通过NB-IoT窄带物联网上传到水资源管理子系统。其中雨量监测模块可以实现对区域降水情况的监测,防范洪涝积水;水位监测模块将通过智能水位监测设施,实现对校区内湖水域的水位监测;水质监测模块对水温、pH、电导率、浊度、溶解氧等常规要素进行监测。这样可以进一步提高学校的防汛预警能力、监督校区湖泊的水质质量,为美丽校园、和谐校园保驾护航。

1.3.4 智慧井盖

智慧井盖是现阶段物联网应用的一个经典项目。具体实施是通过安装智能电子标签、井盖监控终端、液位温度一体机等产品,将物联网、云计算技术与井盖管理紧密结合,实现井盖数字化,管理智能化,维护简单化,提升管理手段,转变管理方式,有效提高基础设施管理效率和精准度,减少因井盖问题带来的危害。

其关键技术包括井盖异常开启报警、防盗、防丢失的井盖监控终端;实时监控路面积水情况,发现异常及时报警、及时处理路面积水的监控终端;保护井下资产和防坠落的井盖智能锁以及监控井下情况的水位、水质、温度监控终端。

1.3.5 智慧用电

在校园路边安装智能路灯和智能充电桩。在校园配电室里安装智能电表,通过NB-IoT窄带物联网上传到智慧校园系统平台,实现对每盏路灯的开关状态、照明亮度进行精准控制;智能充电桩可实现电动车的安全和高效充电,对充电电压、电流、温度及充电器异常进行远程监控。同时智能电表还能实现校园用电的远程抄表、用电情况集中管理,提高校园的精细化管理水平,打造节能型校园。

1.3.6 智慧管网

在校园的主干管道、支管道、排水管道等关键节点安装智能远传水表、流量计和压力变送器,通过NB-IoT窄带物联网将数据实时上传到水平衡管理子系统,通过持续性地对供水、用水、排水的流量与压力数据进行在线监测与统计分析,实现水表的无线远传集抄,漏损率分析、水平衡分析、 管网压力分析,快速找到漏损点,达到节水节能的目的。

1.3.7 智能垃圾箱

智能垃圾箱物联网管理平台由智能垃圾箱、管理云平台、手机App组成,通过NB-IoT网络,将垃圾箱剩余容量、垃圾箱倒伏状态以及垃圾箱烟火情况汇报给云平台,发现异常,及时上报,管理人员可通过平台实时监控数据,及时调度工作人员,保持环境健康卫生。

1.3.8 周界监控

此模块可采用基于背景建模、行为模式识别算法和人工智能算法等多种先进技术的智能分析技术,通过前端摄像机获取视频信息,并从视频流中提取监控场景中的运动目标信息,如目标位置及尺寸、运动轨迹、目标类型等进行二次分析,能够识别穿越警戒面、区域入侵、进入区域、离开区域、徘徊检测、物品搬移、遗留、翻越、停车、异常奔跑等分析事件。

2 结语

高校管理和高校智慧后勤服务管理是递进的过程,智慧后勤是校园后勤的未来式,随着知识时代的到来,人类的欲求矛盾越来越明显,网络智能化和高效便捷化是解决矛盾体的重要手段[3],高起点、高标准地建立后勤信息化的保障体系,可以促进后勤信息化与校园信息化的有机融合,有助于形成高校后勤信息化建设新格局。