一种基于移动GIS的特种设备监管系统.pdf

本发明涉及一种基于移动GIS的特种设备监管系统，所述系统的底层是基础数据库、图片文件和视频文件，为上层提供特种设备的数据信息或者图片信息或者视频信息、检验和巡查任务数据以及设备地理信息数据，或者接收移动终端传来的特种设备的照片或者视频并进行存储；中间为基于移动GIS的业务逻辑层，从所述底层获取数据信息或者图片信息或者视频信息，或者从高层接收数据信息或者图片信息或者视频信息，并采用MCF框架为高层或者底层提供数据；高层为数据显示层，通过移动终端进行地图展示和信息浏览。本发明能够为特种设备检验与监管提供服务，从而提高特种设备检验工作。

权利要求书
1.  一种基于移动GIS的特种设备监管系统，其特征在于，所述系统的底层是基础数据库、图片文件和视频文件，为上层提供特种设备的数据信息或者图片信息或者视频信息、检验和巡查任务数据以及设备地理信息数据，或者接收移动终端传来的特种设备的照片或者视频并进行存储；中间为基于移动GIS的业务逻辑层，从所述底层获取数据信息或者图片信息或者视频信息，或者从高层接收数据信息或者图片信息或者视频信息，并采用MCF框架为高层或者底层提供数据；高层为数据显示层，通过移动终端进行地图展示和信息浏览。

2.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，优选的，所述基于移动GIS的业务逻辑层根据实际应用需求包含下述模块中的一种或多种模块组合：
M100：定位模块，所述定位模块能够获取移动终端当前位置，并把它给展示在地图上；所述定位模块处理的事物包括在地图上以图标形式显示用户当前的位置、不断监听用户位置信息当发生变化时重新在地图上显示位置、用户点击定位按钮弹出对话框显示当前位置经纬度的数值；
M200：搜索模块，所述搜索模块则是根据用户所提供的搜索的信息，然后将结果返回在地图上显示出来；所述搜索模块处理的事物包括：搜索用户输入的地名、搜索周边的特种设备的类别、将搜索出来的结果显示在地图上并提供路线规划；
M300：包含路径规划模块，所述路径规划模块在用户给定了起点和终点后，软件规划出从起点前往终点的路径并在地图上进行显示；
M400：派工查询模块，用户在选定了需要查询的日期后，移动终端将从服务器获取到用户的派工列表，用户能够从所述列表中获取派工列表里面的设备的信息，并在地图上查看所述设备的位置和进行路线规划操作；
M500：设备信息查询模块，用户输入所要搜索的设备注册代码或者其他设备参数，移动终端将与服务器端进行交互，获取到服务器中该设备的信息数据并把它给标注在地图上；
M600：非法移装报警模块，用户在找到某一个设备的时候，通过点击非法移装检测按钮，系统将进行非法移装检测；所述检测方法为通过判断设备当前的坐标和服务器数据库上的历史坐标差距是否超过一定的阈值，如果超过所述阈值则进行报警提示；
M700：部件库模块，用于保存用户拍摄的图片或者视频；
M800：设备图片和视频上传模块，用于读入本地部件库的文件，并且在有网络连接的情况下上传到服务器上；
M900：设备法规在线查询模块，用于用户查询相关法规文件和/或选择特定文件进行下载；在法规文件有更新的时候，系统给予文件更新提示，用户根据实际需要选择部分或全部文件下载到移动终端。

3.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地图在无网络的情况下显示空白，在有网络时能够自动重新显示。

4.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统提供了访问权限管理，并对内部数据进行多种方式备份，并允许用户对保密资料采用包括数据加密、密码保护和身份认证的控制措施。

5.  根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述路径规划模块通过使用蚁群算法来寻找最优路线。

6.  根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述非法移装报警模块在发出报警时将距离值以数字的形式在移动终端显示出来。

7.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述搜索模块的性能能够达到在Wifi连接的情况下，搜索时间最大不超过15秒，平均搜索时间在5～8秒内；在移动网络连接的情况下，搜索时间最大不超过20秒，平均搜索时间在10秒以内。

8.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统提供用户操作控件，并在没有数据返回或者返回失败的情况下给予提示。

9.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统基于百度地图API的地图软件进行二次开发。

10.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动终端的操作系统为Android系统。

说明书一种基于移动GIS的特种设备监管系统
技术领域
本发明涉及特种设备检验领域，特别是一种基于移动GIS的特种设备监管系统。
背景技术
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶，下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道为承压类特种设备；电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。
特种设备数量的迅猛增加以及分布广泛与有限的行政资源之间的矛盾日益突出，为方便特种设备检验员、巡查人员、稽查人员开展工作，有效提高一线人员的工作效率，能有效提高特种设备检验覆盖率以及特种设备监管的有效性，减少特种设备事故隐患，急需提供一种符合当前形势下的特种设备监管系统来对来对特种设备监管工作提供辅助支持。
发明内容
针对上述部分问题，本发明提供了一种基于移动GIS的特种设备监管系统，所述系统的底层是基础数据库、图片文件和视频文件，为上层提供特种设备的数据信息或者图片信息或者视频信息、检验和巡查任务数据以及设备地理信息数据，或者接收移动终端传来的特种设备的照片或者视频并进行存储；中间为基于移动GIS的业务逻辑层，从所述底层获取数据信息或者图片信息或者视频信息，或者从高层接收数据信息或者图片信息或者视频信息，并采用MCF框架为高层或者底层提供数据；高层为数据显示层，通过移动终端进行地图展示和信息浏览。
本发明系统通过引入移动终端，利用移动互联网技术对特种设备进行监管，具有实用、易用、稳定和安全的特点，极大的方便了特种设备检验员、巡查人员、稽查人员开展工作，有效的提高了一线人员的工作效率，能有效提高特种设备检验覆盖率以及特种设备监管的有效性，减少特种设备事故隐患。
附图说明
图1基于移动GIS的特种设备监管系统结构图。
具体实施方式
在一个基础的实施例中，如图1所示提供了一种基于移动GIS的特种设备监管系统，所述系统的底层是基础数据库、图片文件和视频文件，为上层提供特种设备的数据信息或者图片信息或者视频信息、检验和巡查任务数据以及设备地理信息数据，或者接收移动终端传来的特种设备的照片或者视频并进行存储；中间为基于移动GIS的业务逻辑层，从所述底层获取数据信息或者图片信息或者视频信息，或者从高层接收数据信息或者图片信息或者视频信息，并采用MCF框架为高层或者底层提供数据；高层为数据显示层，通过移动终端进行地图展示和信息浏览。
通过这种架构方式开发的系统层次清晰明了，方便维护。底层是特种设备检验系统基础数据库和图片文件，该层为上层提供精确的设备信息、检验、巡查任务数据及设备地理信息数据。中间层为业务逻辑层，该层从底层获取数据信息，并采用MCF框架为高层提供JSON的数据格式，快捷的为高层提供数据。高层为数据显示层，即在移动终端的地图展示和信息浏览。在这样的系统架构中，移动终端通过无线网络与远程的服务器进行交互，完成用户服务的提供。
由于移动GIS系统保存了特种设备检验、监察的相关核心资料，也会有个人用户的一些保密资料，这就要求系统能够进行严格、细致的访问权限管理，内部数据具有多种备份方式。必要的情况下，允许用户进行各种辅助的数据加密、密码保护、身份认证等控制措施。
在一个实施例中，为了能对用户权限进行管理，可以在所述移动终端设置登录控件，用户通过输入用户名和密码才能系统提供的服务。
在一个具体实施例中，所述系统包括定位模块。在定位模块中，系统可以获取到用户当前的位置的经纬度，并把这个经纬度转化为屏幕坐标，从而在地图上绘制出来。通常采用的移动终端为手机，手机定位有2种方式，一种是基于基站的定位，包括基站或wifi，另外一种是基于GPS的定位。基于网络的定位精度是由基站的数量来决定的，所以假如部分区域的基站数量比较少的话那么可能误差范围会稍大一些，而市区由于基站数量比较多误差相对较小，一般而言，在市区的话误差可以在100米内，而在其他偏僻地方则为500米内。基于GPS的定位方式需要手机有GPS芯片并且要打开GPS，使用GPS进行定位误差会比较小， 一般在几十米以内，但是缺点就是开启GPS会比较耗电。
定位模块主要处理的事务包括：在地图上以图标形式显示用户当前的位置、不断监听用户位置信息当发生变化时重新在地图上显示位置、用户点击定位按钮弹出对话框显示当前位置经纬度的数值，所述图标的形式可以多种多样，只要方便在地图上标识，并容易被用户识别即可。在一个实施例中为蓝色水滴状，在另一个实施例中为红旗状。
进一步的，在定位模块的设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)当用户能够同时使用手机网络和GPS进行定位时，系统优先选择使用GPS进行定位；
(2)用户在获取位置的经纬度数值时，如果没有开启GPS，系统给予未开启GPS的提示。
在没有网络的情况下，系统应该提示没有网络，并且地图显示空白；当用户开启了网络后，地图能够自动重新显示。
当用户在登录系统后，系统应该立即进行定位，并且将定位后的位置信息显示在地图上。假如没有网络，应该提示用户当前没有网络，并且在开启网络后重新进行定位。如果用户点击了定位按钮进行定位，那么要将地图中心移至当前位置并且弹出一个有当前位置经纬度数值的文本框，并成功进行定位。当用户移动时，地图上的位置也会发生变化，而且用户可以方便地看到所选择的位置的经纬度。
在一个具体实施例中，所述系统还包括搜索模块。所述搜索模块分为地点搜索和周边搜索两大类，地点搜索是指用户输入一个地方的名字进行搜索，周边搜索是用户基于当前位置对周边的特种设备的信息进行搜索，比如电梯的相关信息。搜索的结果可用列表的形式展现出来，用户可以选择在地图上显示结果列表中单个或者全部的地点，并且可以在地图上对其进行路线规划等更多操作。
搜索模块主要处理的事务包括：搜索用户输入的地名的具体信息、搜索周边的特种设备的信息、将搜索出来的结果显示在地图上并提供路线规划等功能操作。进一步的，所述搜索模块的性能能够达到在Wifi连接的情况下，搜索时间最大不超过15秒，平均搜索时间在5～8秒内；在移动网络连接的情况下，搜索时间最大不超过20秒，平均搜索时间在10秒以内。
更进一步的，在搜索模块的设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)提供用户查询操作控件，并将搜索结果列表的形式提供给用户；
(2)在地图上显示单个或者多个查询到的地点给用户；
(3)如果搜索类型是设备，对于搜索结果列表中存在没有坐标的设备的可能，则所述没有坐标的设备无法在地图上显示，但为所述设备提供坐标值赋值操作；所述赋值操作通过在列表中直接操作对该设备进行坐标赋值来完成。
当用户登录系统后，可在搜索框输入地点名称进行地点搜索，或者在周边列表中选择自己感兴趣的分类进行搜索。所有搜索的结果都显示在一个列表中，用户可选择在地图上显示一个或者多个搜索到的地点，所有搜索到的在地图上以一个红色的图标来进行标注。在网络故障时，地图显示为空白，而在网络故障解决后，用户能重新进行搜索。更优的，移动终端能够在网络故障解决后，自动加载搜索界面。
在一个具体实施例中，所述系统还包括路径规划模块。所述路径规划模块中用户在给定了起点和终点后，软件规划出从起点前往终点的路径并在地图上进行显示。
进一步的，所述路径规划模块的设计过程中应该满足如下如下一种或多种要求的组合：
(1)搜索从设定的起点到终点的最优路线；
(2)在地图上显示所搜索到的路线；
(3)所述路线规划模块针对的是汽车自驾路线。
当用户登录系统后，可以在路线规划模块输入起点和终点，输入的方式可以有多种，包括使用当前位置、使用地图选点等方式。点击搜索，就可以搜索到最优路线，搜索到的路线会在地图上显示出来。优选的，使用蚁群算法来寻找最优路线。
在一个具体实施例中，所述系统还包括派工查询模块。用户在选定了需要查询的日期后，移动终端将从服务器获取到用户的派工列表，用户可以从该列表中更详细地了解派工列表里面的设备的信息，并可以方便地在地图上查看位置和进行路线规划操作。
进一步的，所述派工查询模块的设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)提供查询日期范围的操作控件；
(2)返回用户权限范围内查询到的派工列表；
(3)将派工列表中的特种设备在地图上显示；
(4)对所述派工列表中没有坐标的特种设备不予显示，但为其提供坐标值赋值操作控件。
用户登录系统后，点击菜单中的派工查询可进入派工查询页面。在该页面中设置好所需要查询的日期范围，然后点击查询按钮就可以查询出该段时间内用户的派工任务了。所有派工任务以列表的形式显示出来，每个任务所对应的设备可以查看其详细信息，也可以在地图上显示出来。
在一个具体实施例中，所述系统还包括设备信息查询模块。用户输入所要搜索的设备注册代码或者其他相关参数，移动终端将与服务器端进行交互，获取到服务器中该设备的相关数据并把它给标注在地图上。
进一步的，所述信息查询模块的设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)提供搜索到符合条件的设备的操作控件，并将其显示在列表中，所述搜索包括以设备或单位进行搜索；
(2)在地图上显示单个或者多个查询到的设备；
(3)搜索出来的设备列表中可能部分设备是没有坐标的，没有坐标的设备无法在地图上显示，除非该设备被赋予了坐标值，可以在列表中直接操作对该设备进行坐标赋值；
(4)搜索出来的单位列表则通过直接点击里面的某一项来查看到该单位拥有哪几台设备符合条件。
用户进入设备信息模糊查询页面，在该页面中输入筛选的参数，输入完后可以选择搜索设备或者搜索单位。搜索设备的话会查出所有符合条件的设备，而搜索单位的话则是查出拥有符合条件的设备的单位。查出来的结果都会放在一个列表中，在列表中用户可以查看设备的具体信息以及将其显示在地图上。
在一个具体实施例中，所述系统还包括非法移装报警模块设计。用户在找到 某一个设备的时候，可以点击非法移装检测按钮，系统将进行非法移装检测；所述检测方法为假如设备当前的坐标和服务器数据库上的历史坐标差距超过一定的阈值，那么会进行报警提示。在这个实施例中，所述阈值可以通过所述系统给定，也可以提供设定操作的控件，方便用户根据实际经验设定，通常偏差值的范围为100米～999米。在一个实施例中，所述偏差设置为100米。在另一个实施例中，所述偏差设置可能为210米，可能为350米，还可能为900米。
进一步的，所述非法移装报警模块设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)提供用户在权限范围内修改设备坐标的控件；
(2)对所述修改坐标的设备在地图上同步更新。
用户在找到需要判断是否非法移装的设备后，点击图标会弹出一个文本框，点击里面的文字可进入设备详情页面。在该页面点击非法移装报警按钮，则系统会判断该设备与当前位置是否偏移过大，如果较大的话会看该用户是否有权限修改该设备，假如有权限的话会提示用户可更改坐标。此时，用户点击修改坐标的话，就可以对设备坐标进行修改了。修改后，该设备在地图上也会进行位置更新。
优选的，所述非法移装报警模块在发出报警时将距离值以数字的形式在移动终端显示出来。
在一个具体实施例中，所述系统还包括部件库模块。所述部件库模块用于保存用户拍摄的图片或者视频。
进一步的，所述部件库模块设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)提供用户保存所拍摄的视频和图片的操作控件；
(2)提供查看保存后的视频和图片的操作控件；
(3)给予横屏的录制提示。
在这里，如果移动终端在录制视频时如果用竖屏拍摄，那么放在电脑上会是侧立着的，所以需要提示用户录制时应该用横屏来录制。
用户进入部件库模块中，选择合适的部件库分类，如果没有该分类可自己新增，在该分类下可进行拍照或者录制视频。完成后会显示一个缩略图，点击该缩略图可以查看刚才所拍摄的照片或者录制的视频。如果不需要重新拍摄，则点击 保存按钮将其保存在手机上。
在一个具体实施例中，所述系统还包括设备图片和视频上传模块，用于读入本地部件库的文件，并且在有网络连接的情况下上传到服务器上。
进一步的，所述设备图片和视频上传模块的设计过程中应该满足如下一种或多种要求的组合：
(1)根据用户权限提供视频和图片上传到部件库的操作控件；
(2)提供用户上传后的浏览控件。
在这里，并非每个用户都有权限上传图片或者视频，所以需要进行权限判定。
用户在部件库拍完照后会把需要保存的照片保存到手机本地，需要上传的时候就来到该模块进行图片视频上传。在已经保存的文件列表中，用户勾选所需要上传的文件，然后点击进行上传，就可以把所选择的文件上传到服务器了。上传失败的文件会保留记录，可留待下次再次上传。
在一个具体实施例中，所述系统还包括设备法规在线查询模块，用于选择自己感兴趣的相关文件进行下载，在法规文件有更新的时候，系统会进行文件更新提示并下载用户选择的部分或全部文件到移动终端。
进一步的，所述设备法规在线查询模块的设计应该满足下列任一或任一组合的条件：
(1)提供下载相关法规文件的操作控件；
(2)下载的文件被保存在移动终端本地；
(3)提供支持用户查看所述文件的工具；
(4)在所述文件有更新的时，系统应给予提示。
用户进入法规查询模块，此时系统会从服务器获取最新的文件列表，如果和本地的文件有不一致的情况会提示可进行更新。用户可以选择自己感兴趣的部分文件进行下载，下载完成后点击文件名字可以对该法规文档进行查看。
在一个具体实施例中，所述系统包括上述所有模块，如图1所示。
优选的，所述系统基于百度地图API的软件进行二次开发。
更优的，所述移动终端的操作系统为Android系统。
本发明系统中的各个模块可以单独存在，也可以以组合的形式存在；其存在的载体可以是软件或硬件的形式存在，在每个模块实现中可以根据需要对相应的 操作控件进行操作权限的设置来提高应用的针对性和安全性。本系统通过引入移动终端，利用移动互联网技术对特种设备进行监管，具有实用、易用、稳定和安全的特点，极大的方便了特种设备检验员、巡查人员、稽查人员开展工作，有效的提高了一线人员的工作效率，能有效提高特种设备检验覆盖率以及特种设备监管的有效性，减少特种设备事故隐患。
本说明书中每个实施例采用采用递进的方式描述，重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种基于GIS的特种设备监管系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。