黃 輝 譚 友 吳 傳

（重慶數(shù)字城市科技有限公司，重慶 404100）

大部分城市對(duì)城鎮(zhèn)房屋主體安全的管理措施依然以人工定期巡防檢查為主，難以做到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集判斷和全天候的自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警[1]。建立以信息化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基底的城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患、杜絕安全事故、確保群眾生命安全、降低財(cái)產(chǎn)損失具有重要的意義[2]。

1 城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 平臺(tái)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)的邏輯架構(gòu)如圖1所示。

圖1 城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)邏輯架構(gòu)

資源層：資源層在整個(gè)平臺(tái)中處于基礎(chǔ)地位，為平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算資源。網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源包括本地IDC、私有云、商用云體系；安全設(shè)施包括防火墻、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)閘等；監(jiān)測(cè)設(shè)備包括各類用于房屋主體安全監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如球形攝像機(jī)、裂縫計(jì)、靜力水準(zhǔn)儀、傾角儀、數(shù)據(jù)采集箱等。所有資源通過4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)、普通公網(wǎng)、有線專網(wǎng)等傳輸方式為上層平臺(tái)提供支撐服務(wù)。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層通過建立空間數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)中心，提供監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)、房屋GIS數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)監(jiān)管數(shù)據(jù)的采集匯聚、綜合分析、存儲(chǔ)管理服務(wù)，構(gòu)建平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換和驅(qū)動(dòng)中心，為上層服務(wù)提供源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

服務(wù)層：服務(wù)層通過建立標(biāo)準(zhǔn)的模塊化組件，以低耦合高內(nèi)聚設(shè)計(jì)模式封裝各類服務(wù)模塊，確保無論平臺(tái)部署的環(huán)境和需要引入的第三方數(shù)據(jù)源如何，均不影響平臺(tái)主體運(yùn)行和發(fā)揮既定功能。常用的服務(wù)模塊通常包含統(tǒng)一GIS服務(wù)、FME數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和清洗服務(wù)、空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理服務(wù)、消息訂閱和推送服務(wù)、監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理服務(wù)、數(shù)據(jù)引擎、標(biāo)準(zhǔn)接口服務(wù)等。

應(yīng)用層：應(yīng)用層是整個(gè)平臺(tái)的業(yè)務(wù)核心層，在統(tǒng)一服務(wù)模塊的基礎(chǔ)上，通過融入不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，接入不同的第三方數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在框架范圍內(nèi)構(gòu)建起不同的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，每個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)即一套完整的服務(wù)，子系統(tǒng)之間屬于低耦合狀態(tài)，單個(gè)子系統(tǒng)宕機(jī)或數(shù)據(jù)缺失不會(huì)影響相鄰系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障整個(gè)平臺(tái)始終高可用、強(qiáng)穩(wěn)定。常用的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)鑒定、信息上報(bào)、應(yīng)急管理、隱患排查、權(quán)限控制、日志記錄等。

用戶層：主要通過PC端和移動(dòng)端的終端界面，讓用戶可以查看平臺(tái)所有設(shè)備數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握房屋主體安全狀態(tài)，同時(shí)通過權(quán)限管理和業(yè)務(wù)流程模塊與平臺(tái)進(jìn)行交互操作，輔助用戶決策。

1.2 平臺(tái)系統(tǒng)物理架構(gòu)

智慧管理平臺(tái)物理架構(gòu)如圖2所示。

圖2 智慧管理平臺(tái)物理架構(gòu)

強(qiáng)化重要信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全保障，確保信息化基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源的自主、安全、可控，形成智能網(wǎng)聯(lián)城鎮(zhèn)房屋主體安全生態(tài)管理的物理架構(gòu)。需要安全監(jiān)管的房屋主體數(shù)據(jù)來源建筑三維建模數(shù)據(jù)和GIS地圖數(shù)據(jù)，以數(shù)字孿生的理念，將無人機(jī)航拍后的obj數(shù)據(jù)利用Revit或3DS Max制作為三維建筑模型后，與GIS地圖相融合，最后通過有線傳輸形式直接錄入平臺(tái)，以圖數(shù)結(jié)合的方式，形成定位精準(zhǔn)、展開詳細(xì)、結(jié)構(gòu)立體的房屋數(shù)據(jù)展示效果。安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要來自各物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，數(shù)據(jù)采集終端通過RS485或NB-I0T傳輸方式實(shí)時(shí)采集裂縫計(jì)、傾角儀等房屋安全監(jiān)測(cè)傳感器數(shù)據(jù)，通過4G/5G無線傳輸方式回傳平臺(tái)服務(wù)器設(shè)備數(shù)據(jù)板塊，為數(shù)據(jù)分析、消息推送、超限預(yù)警等服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)則通過有線傳輸方式，由人工進(jìn)行建立錄入，為鑒定管理、隱患治理、兩違專項(xiàng)清查等服務(wù)板塊提供數(shù)據(jù)依據(jù)。最終平臺(tái)所有存檔數(shù)據(jù)（報(bào)告、日志等）均保存至內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中存檔備查，內(nèi)外網(wǎng)通過網(wǎng)閘予以隔離。

在平臺(tái)使用和交互方面，任何能通過公網(wǎng)訪問服務(wù)器的Web端均可作為交互終端，以每棟房屋基本信息為基礎(chǔ)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查收、報(bào)表審核、鑒定管理、兩違清查、督查檢查等操作。任何能通過GPRS/WiFi方式訪問服務(wù)器的移動(dòng)端同樣可作為交互終端，移動(dòng)端是基于項(xiàng)目業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，為基層工作人員提供信息化的便捷操作。涵蓋定位打卡、日常巡檢、人工巡查、報(bào)告上傳、督查檢查等業(yè)務(wù)操作。

2 城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)實(shí)踐價(jià)值

2.1 實(shí)現(xiàn)了城鎮(zhèn)房屋安全監(jiān)管功能全方位覆蓋

實(shí)時(shí)預(yù)警功能：通過實(shí)時(shí)采集傾斜儀、靜力水準(zhǔn)儀、沉降傳感器、裂縫計(jì)、應(yīng)變力傳感器等高精度物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成全天候毫米級(jí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)曲線，與每棟房屋設(shè)置預(yù)警紅線時(shí)刻對(duì)比，根據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警差值得到四級(jí)預(yù)警提示，并同步向Web端和App端發(fā)送對(duì)應(yīng)的預(yù)警提示消息，強(qiáng)制提示相關(guān)用戶關(guān)注預(yù)警信息。

可視化管理功能：平臺(tái)以統(tǒng)一GIS地圖為底圖，融入建筑物三維模型和設(shè)備三維模型，以數(shù)字孿生技術(shù)1∶1復(fù)原每棟需監(jiān)測(cè)房屋真實(shí)情況，為監(jiān)管單位提供直觀真實(shí)的管理界面。除單個(gè)建筑數(shù)字化復(fù)刻還原外，平臺(tái)內(nèi)置大數(shù)據(jù)分析和展示板塊，可按照專業(yè)規(guī)范或自定義要求實(shí)時(shí)分析并顯示區(qū)域內(nèi)全部危房狀況，為監(jiān)管單位提供直觀的可視化管理界面，使得房屋安全管理在操作上更直觀、更具體。

監(jiān)管工作信息化功能：平臺(tái)通過構(gòu)建隱患排查、隱患治理、鑒定管理、白蟻防治、兩違清查專項(xiàng)、信息上報(bào)等功能模塊，將房屋安全監(jiān)管涉及的各級(jí)部門串起來，把房屋安全監(jiān)管所需的相關(guān)業(yè)務(wù)工作全部流程化、信息化?；鶎咏M織可通過App端在線填報(bào)巡察數(shù)據(jù)、隱患排查數(shù)據(jù)、人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、執(zhí)法數(shù)據(jù)等，管理層可通過Web端或App端實(shí)現(xiàn)報(bào)告鑒定、隱患治理審核、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指揮、上報(bào)信息匯總查看等。

監(jiān)管聯(lián)動(dòng)功能：平臺(tái)具備設(shè)備信息聯(lián)動(dòng)機(jī)制，平臺(tái)監(jiān)測(cè)到設(shè)備數(shù)值超過閾值紅線時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警消息推送機(jī)制，告知工作人員發(fā)生預(yù)警的監(jiān)測(cè)設(shè)備和詳細(xì)位置，同時(shí)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)球形攝像機(jī)聚焦到告警位置，保存告警區(qū)域高清視頻數(shù)據(jù)備查。

應(yīng)急管理功能：監(jiān)測(cè)模塊觸發(fā)應(yīng)急事件后，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)向應(yīng)急通訊錄發(fā)送告警信息，同時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、人工監(jiān)測(cè)和智能監(jiān)測(cè)中，達(dá)到預(yù)警閾值的數(shù)據(jù)進(jìn)入應(yīng)急處置模塊數(shù)據(jù)庫。用戶在該模塊可以發(fā)起現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控調(diào)用，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)查看和視頻回看，也可調(diào)用“現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置單兵”終端設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員的活動(dòng)軌跡查看相應(yīng)的房屋情況。指揮調(diào)度界面可以實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急人員的位置信息，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急人員可以報(bào)送處置信息。

深度分析和專家支持功能：平臺(tái)內(nèi)置大數(shù)據(jù)分析模塊，可對(duì)持續(xù)上傳的房屋安全監(jiān)管數(shù)據(jù)、鑒定報(bào)告等數(shù)據(jù)按既定模型進(jìn)行解析研判，同時(shí)平臺(tái)可與當(dāng)?shù)亍爸腔圩〗ā逼脚_(tái)進(jìn)行打通，優(yōu)化分析模型算法，使大數(shù)據(jù)分析具備趨勢(shì)預(yù)判功能。

自定義類業(yè)務(wù)接入功能：平臺(tái)采用統(tǒng)一基礎(chǔ)底座和統(tǒng)一接口服務(wù)，可針對(duì)不同城市智慧住建和城管信息化水平進(jìn)行差異化調(diào)整，支持接入不同類型的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

智能報(bào)表功能：平臺(tái)內(nèi)置報(bào)表管理模塊，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)置導(dǎo)出類目和配置計(jì)算規(guī)則，對(duì)預(yù)警信息、隱患處置信息、房屋主體信息、設(shè)備信息、推送信息、人員信息等內(nèi)容進(jìn)行分析、計(jì)算、制表，最終生成excel、PDF、word等常見報(bào)表供用戶導(dǎo)出存檔。

2.2 提供了城鎮(zhèn)房屋安全監(jiān)測(cè)管理新模式

相比傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)房屋安全監(jiān)測(cè)管理“人防+治危為主”模式，全新的城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)利用數(shù)字化技術(shù)（云、大、物、移、智、三維可視化展現(xiàn)等）在人、物之間建立新形式的連接和關(guān)系，為用戶提供數(shù)字化的體驗(yàn)，把實(shí)時(shí)決策融入監(jiān)管、服務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)房屋安全監(jiān)管轉(zhuǎn)為“技防+實(shí)時(shí)監(jiān)管+預(yù)防為主”的全新模式。通過海量精確的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)和高效的信息化技術(shù)手段為管理單位提供實(shí)時(shí)監(jiān)管服務(wù)，完善的預(yù)警體系、監(jiān)督體系和信息發(fā)布體系可以做到事先感知、提前預(yù)警，將房屋安全隱患風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

2.3 滿足了管理單位智慧化監(jiān)管需求

城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)通過全新架構(gòu)、全新數(shù)據(jù)采集機(jī)制、全新信息聯(lián)動(dòng)機(jī)制、全新業(yè)務(wù)流程機(jī)制、全新管理過程機(jī)制等內(nèi)容建設(shè)，不僅從技術(shù)層面將房屋安全管理單位原有的監(jiān)管體系進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)，更從智慧化監(jiān)管的角度出發(fā)，讓房屋安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，人員巡檢時(shí)間更短、效率更高、管理內(nèi)容更豐富、操作更簡(jiǎn)潔[3]。

2.4 降低了城鎮(zhèn)房屋安全監(jiān)管成本

城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)的建成，用大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備替換人工巡檢和數(shù)據(jù)采集方式，降低人員成本。平臺(tái)多單位參與模式使房屋監(jiān)管主要部門領(lǐng)導(dǎo)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）工作人員、危房監(jiān)測(cè)人員以及社會(huì)檢測(cè)鑒定（監(jiān)測(cè)）機(jī)構(gòu)工作人員均能夠通過同一平臺(tái)完成區(qū)域范圍內(nèi)全部房屋安全監(jiān)管工作，降低溝通成本。平臺(tái)統(tǒng)一接口模塊允許差異化業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入，滿足不同房屋安全監(jiān)管需要，降低重復(fù)信息化建設(shè)的投入成本。平臺(tái)“技防+實(shí)時(shí)監(jiān)管+預(yù)防為主”的全新模式相比傳統(tǒng)“人防+治危為主”模式，對(duì)房屋安全監(jiān)管顆粒度更細(xì)，應(yīng)急響應(yīng)速度更快，預(yù)警更精準(zhǔn)全面，大幅降低安全防治成本[4]。

3 結(jié)語

城鎮(zhèn)房屋主體安全智慧管理平臺(tái)作為一種新型智能高效的城市房屋安全監(jiān)管平臺(tái)，在“智慧住建”大環(huán)境下將在城鎮(zhèn)房屋安全預(yù)防監(jiān)管、危房監(jiān)管統(tǒng)計(jì)、房屋安全應(yīng)急處理聯(lián)動(dòng)等方面起到重要作用，平臺(tái)的引入可以從一定程度上提前預(yù)知房屋安全告警，杜絕房屋主體安全事故，使城鎮(zhèn)房屋主體安全管理更規(guī)范、更智能、更便捷、更高效，持續(xù)推動(dòng)城市房屋安全監(jiān)管技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。