摘" 要：為解決傳統(tǒng)車(chē)輛出門(mén)管理存在的審批慢、管理難、效率低和不易溯源等問(wèn)題，結(jié)合大型礦區(qū)物資安全管理的需求充分利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算等技術(shù)，通過(guò)調(diào)研現(xiàn)狀、分析問(wèn)題、確定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、完善平臺(tái)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試實(shí)現(xiàn)一個(gè)具備出門(mén)證審批、車(chē)牌識(shí)別、自動(dòng)抓拍、門(mén)禁聯(lián)網(wǎng)、智能告警以及出門(mén)記錄生成等功能的礦區(qū)出門(mén)智能管理平臺(tái)。智能管理平臺(tái)運(yùn)行試用后，效果顯著提升車(chē)輛出門(mén)辦證的效率，提升園區(qū)物資車(chē)輛出門(mén)效率的同時(shí)，有效促進(jìn)園區(qū)的智慧化管理水平，進(jìn)一步加強(qiáng)管理能力，通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證整體設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、科學(xué)性與合理性。

關(guān)鍵詞：智能管理；智慧園區(qū)；出門(mén)證；平臺(tái)設(shè)計(jì)；物資管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP302.1" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）33-0123-04

Abstract： To address the issues of slow approval processes， difficult management， low efficiency， and poor traceability in traditional vehicle exit management， and in response to the requirements for material safety management in large mining areas， modern Internet of Things （IoT） technology， artificial intelligence， big data analytics， and cloud computing technology were fully utilized. Through investigating the current situation， analyzing problems， determining implementation goals， refining platform design， and system development and testing， an intelligent exit management platform for mining areas was developed. This platform features functions such as exit permit approval， license plate recognition， automatic capture， gate access networking， intelligent alerting， and exit record generation. After the trial operation of the intelligent management platform， it significantly improved the efficiency of vehicle exit permit processing and the exit efficiency of material vehicles in the park. At the same time， it effectively promoted the level of smart management in the park and further enhanced management capabilities. Practical applications have verified the advanced， scientific， and rational nature of the overall design.

Keywords： intelligent management; smart park; exit permit; platform design; material management

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化、智能化腳步不斷加快，對(duì)于能源的需求量與日俱增。作為肩扛能源保供重大責(zé)任的單位，神東煤炭集團(tuán)各生產(chǎn)礦井及生產(chǎn)輔助等單位每天生產(chǎn)任務(wù)繁重，各單位每天有大量的貨運(yùn)車(chē)輛需要為生產(chǎn)服務(wù)運(yùn)輸物資，這些貨運(yùn)車(chē)輛進(jìn)出單位大門(mén)需要辦理出門(mén)證來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理。傳統(tǒng)的紙質(zhì)出門(mén)證管理方式已然不能滿足出門(mén)管理效率要求。主要問(wèn)題如下：①紙質(zhì)出門(mén)證存在存儲(chǔ)占用空間大、容易損壞且檢索效率低的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)物資遺失事件無(wú)法快速、精準(zhǔn)溯源。②紙質(zhì)出門(mén)證存在登記信息不規(guī)范、不及時(shí)，可能出現(xiàn)遺漏或補(bǔ)錄出門(mén)證的情況，不利于公司對(duì)于貨運(yùn)車(chē)輛的實(shí)時(shí)性管理。③各單位對(duì)于出門(mén)證的內(nèi)容、格式要求不統(tǒng)一，進(jìn)而形成的出門(mén)證五花八門(mén)，影響出門(mén)證管控的規(guī)范性、效率性。④不能滿足公司智慧園區(qū)建設(shè)無(wú)感通行的目標(biāo)要求。

為了破解這一系列問(wèn)題。平臺(tái)將電子出門(mén)證的申請(qǐng)審批流程與工業(yè)視頻抓拍留痕功能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了貨運(yùn)車(chē)輛進(jìn)出大門(mén)的全流程線上管控，提高出門(mén)管控的效率和規(guī)范性，為公司的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供更加堅(jiān)實(shí)、高效的保障。

1" 需求目標(biāo)

按照公司對(duì)于各級(jí)單位貨運(yùn)車(chē)輛的智能管控的要求，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)包括移動(dòng)端/PC端多端操作、出門(mén)證申請(qǐng)、多級(jí)領(lǐng)導(dǎo)在線審批、大門(mén)管理、監(jiān)控?cái)z像頭管理、在線抓拍、消息通知審批人以及可視化監(jiān)控大屏等功能。

統(tǒng)一公司各級(jí)單位對(duì)出門(mén)車(chē)輛的管理標(biāo)準(zhǔn)和要求，保證了全公司同類(lèi)業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。平臺(tái)對(duì)接智慧園區(qū)道閘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)辦證車(chē)輛白名單出入門(mén)禁系統(tǒng)，滿足智慧園區(qū)的便捷無(wú)感通行要求。

進(jìn)一步提升了車(chē)輛出入管控的效率，強(qiáng)化了物資運(yùn)輸?shù)乃菰茨芰?，為公司的安全運(yùn)營(yíng)和高效協(xié)同管理提供了有力平臺(tái)支撐。

2" 業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)業(yè)務(wù)的要求，系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā)，使用JavaEE、EOS、JS等技術(shù)通過(guò)配置化、組件化、圖形化等開(kāi)發(fā)能力，滿足業(yè)務(wù)快速變化和平臺(tái)快速上線的需求。

為了解決車(chē)輛識(shí)別與抓拍的需求，平臺(tái)使用Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)人工智能能力與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛識(shí)別模型的訓(xùn)練、車(chē)輛跟蹤計(jì)算，車(chē)牌識(shí)別等能力，為平臺(tái)提供AI服務(wù)能力。

因平臺(tái)對(duì)接智能道閘物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在設(shè)備抬桿時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮使用消息隊(duì)列中間件rabbitmq，解決實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、消費(fèi)的要求。

按照業(yè)務(wù)需求流程和目前公司智慧園區(qū)智能無(wú)感通行要求，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線上多跑路，員工線下少跑路的目標(biāo)，滿足快速辦證無(wú)感通行的需求，平臺(tái)與智慧園區(qū)進(jìn)行了深度的對(duì)接，具體業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖1所示。

3" 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)用于記錄長(zhǎng)期存儲(chǔ)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，下面將列出主要的平臺(tái)相關(guān)表，如出門(mén)證表、大門(mén)信息表、出門(mén)記錄表，平臺(tái)其他表未在下文中列出。

3.1" 出門(mén)證表

由表1可知，記錄包括出門(mén)原因、出門(mén)日期等重要信息。

3.2" 大門(mén)信息表

由表2可知，記錄包括大門(mén)名稱(chēng)、管理單位和允許單位等重要信息。

3.3" 出門(mén)記錄表

由表3可知，記錄包括出門(mén)車(chē)牌、出門(mén)是否異常等重要信息。

4 接口設(shè)計(jì)

為了便于與礦區(qū)智慧園區(qū)對(duì)接，滿足園區(qū)對(duì)于出門(mén)管控的要求，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了與門(mén)禁道閘系統(tǒng)的實(shí)時(shí)無(wú)縫對(duì)接，滿足智能無(wú)感通行的要求，相關(guān)接口如圖2所示。

4.1 大門(mén)道閘數(shù)據(jù)接口

接口主要用于獲取大門(mén)道閘設(shè)備信息，平臺(tái)大門(mén)關(guān)聯(lián)時(shí)使用。

調(diào)用說(shuō)明：若全量拉取設(shè)備信息，則startTime、endTime不傳；若增量拉取某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)的變更（包含新增、刪除、修改）數(shù)據(jù)，則傳startTime、endTime。

大門(mén)道閘數(shù)據(jù)請(qǐng)求參數(shù)見(jiàn)表4。

4.2" 出門(mén)記錄消息隊(duì)列接口

道閘有出門(mén)記錄時(shí)會(huì)實(shí)時(shí)推送至rabbitmq中，平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列消息并進(jìn)行消費(fèi)后確認(rèn)。因消息隊(duì)列發(fā)送方不確定平臺(tái)需要的數(shù)據(jù)范圍，接口設(shè)計(jì)時(shí)約定將所有的設(shè)備抬桿時(shí)的信息推送至消息隊(duì)列中，平臺(tái)在消息時(shí)將按照系統(tǒng)綁定的設(shè)備進(jìn)行處理，無(wú)效數(shù)據(jù)直接確認(rèn)后忽略。

4.3" 辦證后推送白名單接口

平臺(tái)審批通過(guò)的出門(mén)證需要實(shí)時(shí)下發(fā)車(chē)輛信息至道閘設(shè)備中，并指定可通行時(shí)間范圍，在通行時(shí)間范圍內(nèi)，車(chē)輛可無(wú)限通行。

調(diào)用說(shuō)明：實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)要求一個(gè)出門(mén)證車(chē)輛只可通行一次，接口開(kāi)發(fā)時(shí)可在接收到車(chē)輛出門(mén)記錄后，再調(diào)用接口將車(chē)輛信息從車(chē)閘設(shè)備中刪除。如果系統(tǒng)中已有白名單記錄，則推送不成功。如道閘系統(tǒng)本來(lái)將車(chē)輛登記為白名單，則推送時(shí)僅做標(biāo)識(shí)，不做數(shù)據(jù)處理。請(qǐng)求參數(shù)見(jiàn)表5。

5" 功能設(shè)計(jì)

5.1" 大門(mén)管理

平臺(tái)共管理各單位大門(mén)48處，大門(mén)需要按照單位授權(quán)后，各單位可自行維護(hù)大門(mén)名稱(chēng)、大門(mén)編碼（重復(fù)校驗(yàn)）、允許其他單位出門(mén)證出門(mén)相關(guān)單位配置、關(guān)聯(lián)智慧園區(qū)道閘和門(mén)衛(wèi)姓名。大門(mén)關(guān)聯(lián)視頻支持配置安防平臺(tái)和手動(dòng)錄入RTSP流地址配置，支持配置視頻方位類(lèi)型配置。當(dāng)配置允許出門(mén)單位時(shí)，出門(mén)時(shí)被允許單位自行審批通過(guò)的出門(mén)證也可出門(mén)，有效解決了多單位共享出門(mén)的問(wèn)題，滿足交叉運(yùn)輸貨物的需求，通過(guò)靈活的配置提升了平臺(tái)的通用性。

5.2" 工業(yè)視頻融合與管理

平臺(tái)視頻維護(hù)功能不僅支持配置視頻安全管理平臺(tái)，還允許手動(dòng)錄入RTSP協(xié)議地址以滿足特殊需求。支持視頻類(lèi)型配置選項(xiàng)，涵蓋了車(chē)牌識(shí)別、車(chē)頂部識(shí)別等多種類(lèi)型?？紤]到手動(dòng)錄入RTSP流地址需專(zhuān)業(yè)技能，平臺(tái)通過(guò)接口與各工業(yè)視頻管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，集成各場(chǎng)所的工業(yè)視頻資源。使用系統(tǒng)監(jiān)控視頻配置功能，運(yùn)維人員能輕松實(shí)現(xiàn)視頻管理，大大降低了視頻維護(hù)的難度與復(fù)雜度。此外，平臺(tái)還提供了詳盡的操作指南和在線幫助，確保運(yùn)維人員能夠迅速上手，高效維護(hù)視頻系統(tǒng)。

5.3" 出門(mén)證申請(qǐng)與審批

辦證業(yè)務(wù)流程按照審批級(jí)別進(jìn)行操作，二級(jí)審批為提報(bào)人申請(qǐng)經(jīng)區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)人、門(mén)衛(wèi)確認(rèn)，三級(jí)審批為提報(bào)人申請(qǐng)經(jīng)區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)人、科室負(fù)責(zé)人、門(mén)衛(wèi)確認(rèn)，四級(jí)審批（系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)作為默認(rèn)審批流程）為提報(bào)人申請(qǐng)經(jīng)區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)人、科室負(fù)責(zé)人、業(yè)務(wù)分管領(lǐng)導(dǎo)和門(mén)衛(wèi)確認(rèn)。區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)人與業(yè)務(wù)分管領(lǐng)導(dǎo)設(shè)置審批時(shí)限，超時(shí)后自動(dòng)審核?？剖邑?fù)責(zé)人與業(yè)務(wù)分管領(lǐng)導(dǎo)因物料歸口多人負(fù)責(zé)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)情況支持選擇多人，如審批人選擇科室負(fù)責(zé)人A，B時(shí)，必須同時(shí)同意后提交至業(yè)務(wù)分管領(lǐng)導(dǎo)。

平臺(tái)審批時(shí)支持“一票過(guò)”或“全體同意”2種模式，靈活適應(yīng)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求，確保審批決策的全面性和嚴(yán)謹(jǐn)性。這些功能的加入不僅優(yōu)化了審批流程，也增強(qiáng)了出門(mén)辦證協(xié)作的效率與質(zhì)量。

5.4 超時(shí)自動(dòng)審批功能

為了解決因?qū)徟藛T未及時(shí)審批，導(dǎo)致出門(mén)效率低的情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了可配置為超時(shí)后自動(dòng)審批，審批通后記錄自動(dòng)審批日志，便于審批人后期查詢(xún)出門(mén)記錄數(shù)據(jù)。

該功能設(shè)計(jì)時(shí)考慮業(yè)務(wù)變更特點(diǎn)，減少低碼的變更次數(shù)，系統(tǒng)支持按環(huán)節(jié)配置是否啟用超時(shí)功能、配置超時(shí)時(shí)間。開(kāi)發(fā)超時(shí)事件監(jiān)聽(tīng)功能，在判斷指定活動(dòng)實(shí)例超時(shí)后觸發(fā)處置，自動(dòng)將流程代替參與者進(jìn)行提交，提交后根據(jù)審批層級(jí)，自動(dòng)匹配下一環(huán)節(jié)和審批人人，生成相應(yīng)的待辦。

5.5 出門(mén)記錄自動(dòng)生成

對(duì)于未辦證車(chē)輛，系統(tǒng)借助AI識(shí)別或智慧園區(qū)道閘實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)，一旦檢測(cè)到未按正常流程出門(mén)，立即觸發(fā)告警并記錄詳細(xì)信息，包括車(chē)輛抓拍圖、車(chē)牌號(hào)及出門(mén)時(shí)間，助力監(jiān)管人員高效處理異常情況。

持證車(chē)輛出門(mén)時(shí)，系統(tǒng)則智能關(guān)聯(lián)證件記錄，全面記錄車(chē)輛信息及出門(mén)抓拍照片，確保后期溯源有據(jù)可依，確保滿足提升出門(mén)管理效率的同時(shí)兼顧物資管理的可溯源性。

5.6 平臺(tái)監(jiān)控大屏

通過(guò)大屏可視化展示公司每月出門(mén)量、各單位每月出門(mén)量、出門(mén)時(shí)間段分布、不同設(shè)備端登錄訪問(wèn)次數(shù)、公司每月出門(mén)時(shí)效、單位每月出門(mén)時(shí)效、公司每日出門(mén)量、各單位每日出門(mén)量以及使用單位分析等模塊。通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析，為管理者決策提供數(shù)據(jù)支撐。

平臺(tái)基于異常識(shí)別算法或規(guī)則配置，自動(dòng)將檢測(cè)識(shí)別到的異常在大屏中告警提示，便于管理者及時(shí)安排專(zhuān)人處置。

5.7 移動(dòng)APP

為便于操作人員隨時(shí)申請(qǐng)、審批辦理出門(mén)申請(qǐng)，尤其是審批人員在入井或外出時(shí)，均可能過(guò)移動(dòng)APP實(shí)現(xiàn)快速審批。系統(tǒng)支持通過(guò)移動(dòng)端申請(qǐng)、查閱出門(mén)信息、查看抓拍和裝車(chē)照片信息，滿足多端融合操作的需求。

5.8 多大門(mén)通行證辦理

平臺(tái)在設(shè)計(jì)時(shí)原則上遵循一車(chē)、一證、一門(mén)的規(guī)范，但因物供配送車(chē)輛在配送時(shí)往往同一批次需要配送多個(gè)單，為了減少辦證次數(shù)，在合理可控的情況下，允許個(gè)別授權(quán)單位的出門(mén)證支持一證多門(mén)的情況，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)支持辦證時(shí)可選擇多個(gè)大門(mén)，在出門(mén)時(shí)每個(gè)大門(mén)分別留痕并生成多條出門(mén)記錄。既簡(jiǎn)化了流程，又確保了管理的精細(xì)度。

5.9" 實(shí)時(shí)出門(mén)監(jiān)聽(tīng)

基于神東礦區(qū)的大門(mén)現(xiàn)狀及算力資源的情況，設(shè)計(jì)時(shí)分析試驗(yàn)了2種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抓拍與留痕。

第一種方式為通過(guò)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控抓拍，通過(guò)訓(xùn)練車(chē)輛識(shí)別模型，生成車(chē)輛識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并部署在應(yīng)用服務(wù)器中，實(shí)時(shí)不間斷獲取各大門(mén)的監(jiān)控視頻流，車(chē)輛出門(mén)時(shí)抓拍并記錄車(chē)牌號(hào)。

第二種方式為通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)道閘設(shè)備抬桿事件實(shí)時(shí)推送至消息隊(duì)列，平臺(tái)監(jiān)聽(tīng)消息隊(duì)列數(shù)據(jù)觸發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)抓拍，經(jīng)過(guò)可靠性、準(zhǔn)確性分析，該方案不僅可以保證識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確，還能減少算力設(shè)備的部署，不再需要24 h不間斷的視頻檢測(cè)，僅在有事件觸發(fā)時(shí)識(shí)別抓拍即可。

基于上述2種方案的特點(diǎn)，結(jié)合神東礦區(qū)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、算力資源實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)深入分析與試驗(yàn)，最終選定了第二種高效且資源節(jié)約的技術(shù)方案，充分彰顯了在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于資源節(jié)約理念的深刻踐行。

6" 應(yīng)用成效

平臺(tái)上線一年多來(lái)，在全礦區(qū)共24處進(jìn)行了推廣使用，覆蓋大門(mén)48處，管控車(chē)輛4 761輛。目前已辦理審批出門(mén)證記錄3萬(wàn)個(gè)，實(shí)現(xiàn)了全面的線上留痕與管控，出門(mén)證審批時(shí)長(zhǎng)由上線時(shí)的近3 h縮短至0.49 h，節(jié)約了大量的時(shí)間成本。解決了長(zhǎng)期以來(lái)跑褪審批出門(mén)證的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全礦區(qū)的統(tǒng)一線上辦理，擴(kuò)寬了智能技術(shù)的應(yīng)用范圍。

7" 結(jié)論

基于礦區(qū)整體出門(mén)管控的需求，結(jié)合現(xiàn)代智能技術(shù)的普及，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)公司資源、技術(shù)、管理等方面的現(xiàn)狀，合理設(shè)計(jì)平臺(tái)的業(yè)務(wù)架構(gòu)和功能，完成了智能化的出門(mén)管控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了出門(mén)管理的需求目標(biāo)。

后期將繼續(xù)利用好人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的出入管理，提升用戶體驗(yàn)和物資安全管理技術(shù)水平，構(gòu)建更加完善的智慧化礦區(qū)管理生態(tài)。

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