基于GIS的智能小区安防管理系统

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文章编号：（）/))012\"#)!))*)#1)!*#1)0

基于345的智能小区安防管理系统

刘

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鹏\"，王要武

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（哈尔滨工业大学管理学院，黑龙江哈尔滨，）/0)))+

摘要：结合我国智能小区发展、建设的现状，在地理信息系统研究的基础上，建立智能小区安防管理空间数据的拓扑关系，及巡更点设置和巡更线路选择决策支持系统，对其中的关键模型进行了论述，并详细说明利用人工神经网络技术构造微分方程模型，求解最优巡更路线的方法；论述基于地理信息系统的智能小区安防管理系统的建立和运行流程。

关键词：地理信息系统；安防管理；智能小区；决策支持系统中图分类号：672\"*’//

文献标识码：8

学科代码：/!)9/)

智能小区安防管理系统就是在小区各区域内及重要部位制定保安人员巡查路线，并安装巡查记录站点，保安人员携带记录机按指定的路线和时间到达巡查记录站点并进行记录，巡查记录站点可将记录信息传送到智能化管理中心，通过管理人员调阅打印各保安人员的

［，］/!。根据建设部住宅产业工作情况，可加强保安人员的管理，从而实现人防和技防的结合

《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》，智能小化办公室/222年发布的区安防管理系统所应实现的功能如下：实现巡查路线的设定、修改；实现巡查时间的设定、修改；在小区重要部位及巡查路线上安装巡查记录站点；管理中心可查阅、打印各保安人员的

［］#到位时间及工作情况；巡查违规记录提示。目前新建智能小区安防系统中，巡查记录点

的设置、巡查路线的选择等多数依靠管理人员的经验来确定，缺乏一套完整的科学管理模课题的过程中，对此型。为此，笔者在参与建设部“基于345的智能小区管理系统的研究”进行了探索性的研究，提出了建立基于地理信息系统（3）:%<=?.A%@4@的智能小区安防管理系统。

8基于9:3的智能小区安防管理系统空间数据拓扑关系的建立

基于345的智能小区安防管理系统涉及的数据主要包括记录地理位置及连接信息的

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收稿日期：!))#1)01#)

基金项目：国家“十五”科技攻关项目（）!))!I8/)FI

万方数据　应用，：

作者简介：刘

鹏（，男，黑龙江哈尔滨人，博士生，研究方向：基于3/2F!1）45的数字化城市管理与

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期

空间数据和描述地理要素的属性数据!大类。空间数据用来确定图形和制图特征的位置，它是以地球表面空间位置为参照的。基于\"#$的智能小区安防管理系统中描述空间实体的要素主要有点、线、面。点用来表示那些实体太小，在地图上无法按比例描绘的地理要素，如车辆、住宅、巡查记录点等；线用来表示那些线状或网络状的地理要素，如道路、管线等；面用来表示那些由一个封闭的多边形包围的区域状的地理要素，如水池、绿地、房屋建筑、行政边界等。属性数据主要用来反映与几何位置无关的属性，即通常所说的非几何属性，它是与地理实体相联系的地理变量或地理意义，一般是经过抽象的概念，通过分类、命名、量算、统

［］%!&计等方法得到。\"检索主要是通过对属性的操作运算来实现的。#$的分析、

由于基于\"必须建立一种高效的数据#$的智能小区安防管理系统涉及的是海量数据，

组织模型。拓扑关系数据模型以拓扑关系为基础组织和存储各个几何要素，其特点是以点、线、面间的拓扑连接关系为中心，该模型数据结构紧凑，拓扑关系明晰，通过系统中预先存储的拓扑关系可以大大提高系统在拓扑查询和网络分析方面的效率，正符合该系统的要求。空间数据拓扑关系建立的流程如图’所示。

万方数据　总第@EF期

刘鹏王要武

基于\"#$的智能小区安防管理系统!DC

&%’%为了求解该模型，采用人工神经网络方法构造微分方程模型如下：

!（,+,）$&（（（）+,）,）#-.’/’#!0$$$%%,,,@#%%（（（）$#@，，…，’,）+,）!!#)0$$$式中，（为,时刻（为,时刻+,）$巡查记录点的输入；,）$巡查记录点的输出；.为退化系0$$数；（为,时刻表示且!/,）$巡查记录点的外部传递信息；!$，%巡查记录点间的距离，$$$%%#为此，建立能量函数!&;0&,函数。’)$；$为$%$@@0@-（）(0#-##!*）,*-#/’00)0$$$（$$%%#!$#@%#@1A$$@$@#-万　方数据式中，（…，；10#000@，!，!）$是阻碍系数。

!!!(!期

整个问题的求解步骤如下：根据规划模型构造一个正定的能量函数!（，将原问题转\"）化为等价的极值问题；根据常微分方程描述的动力系统，使该系统的平衡点正好是!（的\"）极值点，而且要求该系统过某一初始点的轨道收敛于平衡点；求解常微分方程。

通过以上分析，可以应用计算机软件实现人工神经元网络方法对巡更路线选择模型的优化求解。该软件包括初始化模块、计算模块和显示模块，其中初始化模块包括网络参数初始化、网络大小的动态初始化、输入输出函数表的初始化和网络状态初始化；计算模块主要完成能量函数值计算、神经元运动过程模拟计算及状态更新计算；显示模块主要对结果合理性验证并显示合理的结果。整个计算过程是一个迭代过程，每迭代完一次，需检查结果的合法性，即每个神经元输出值必须为!或\"（在软件中，当输出小于\"；大于\"#\"\"!时视为\"#$$$时视为!），每列有且只有一个神经元输出为!。当相邻网络状态的网络能量改变值小于很

&!\"）小的值时（程序中为!，可视为网络达到极小点，网络运算结束；如果迭代次数大于预先%

指定的次数时仍然没有结果，则重新计算（视为无法收敛）。

!基于\"#$的智能小区安防管理系统的建立

为配合智能小区“一卡通”系统，采用非接触式’(卡技术建立感应式电子安防系统。该系统由信息卡、信息采集器、管理中心主机、系统软件组成。信息卡采用非接触式射频卡，其优点是使用简单、不易损坏、成本较低、便于安装固定。信息采集器以)*位嵌入式系统为核心，结合射频卡读写模块、远程维护模块、网络通信模块、电源管理模块等设计而成。其特点如下：坚固耐用，能保证内部电子设备免受冲击或意外损伤；低功耗，内部电池能保证正常使用!+而无需更换；存储量大，内存可存储上万条记录；记录精确，内置实时时钟可准确录下每次作业时间；安全可靠，适用于室外作业；使用简单，基于中文,-./012(3的管理软件界面友好、易于操作。

基于4’5的智能小区安防系统建立流程如图)所示。

万方数据　总第$’0期

刘鹏王要武

基于)*+的智能小区安防管理系统&(!

变更图。（）设置临时巡防点。（）临时巡防点信息反馈到空间数据库。（）根据实时信!\"#息和空间管理模型产生即时巡查路线图。（）发送巡查路线图到保安人员的手持巡防器$%内。（）保安人员按路线顺序依次到达巡防点，并采集巡防点数据。（）保安人员巡查$$$&结束后，将手持巡防器内的信息输入管理中心计算机。（）巡查信息反馈回空间数据库。$’（）打印输出保安人员工作情况及考勤记录。$(

综上所述，尽管目前我国的智能小区建设还处于起步阶段，但由于国家建设部数字城市发展战略的提出和小康住宅示范小区的建设，使我国的智能小区面临着一个快速发展的机遇。从建设部住宅产业化办公室及建设部勘察设计司制定的《全国住宅小区智能化示范工程建设工作大纲》中的我国智能住宅小区建设标准来看，不论是普及型、先进型还是领先型，均把实施安全防范系统自动化监控管理作为基本要求之一。随着我国)*+产业的不断发展和成熟，建立一个基于)能够满足我国当前智能小区发展*+的智能小区安防管理系统，的要求，为小区居民提供一个安全、舒适的居住环境。参考文献：

［］刘鹏,利用’［］哈尔滨建筑大学学报，，（）：$+系统构建数字化城市综合管理体系-.&%%%’’’/’!/!.［］刘鹏.智能住宅小区综合布线系统的研究［］黑龙江勘察设计，（）：&-.&%%$!/0!/\".［］建设部住宅产业化办公室,全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则（试行稿）［1］’.

北京：建设部住宅产业化办公室，$###.

［］邬伦，张晶，赵伟.地理信息系统［2］北京：电子工业出版社，(.&%%&.#\"!$%$.［］3，：［］，/4567.6:;;=>?6>5=9@A:65B=>A:;A@5C?>A6=;A=96&$B=D6A=@5-.67@B=5>?;>A+@5F5<<4EE

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