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关爱通老年人监护系统建设方案

日期:2020-11-02
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1. 关于本方案本方案以BDS/G凡科抠图卫星定位技术、计算机技术、GIS地理信息技术,GSM无线通讯技术为技术依托,建设一套针对老年人的安全监护管理系统,为励志于从事老年人,尤其是空巢老人关爱服务的单位、团体、组织或个人提供技术支撑,利用科学、先进、高效的管理软件和管理方式,提高服务水平,完善服务机制,为老年人提供更贴心、更全面的服务。 
2. 方案概述2.1 项目背景老年人,为社会奉献,为家庭奉献,是知识的宝库,是智慧的钥匙,不仅养育一代儿女,还以言传和身教向子女传播做人的道理,虽然在他们的暮年之时创造的少了,还可能会给子女带来负担,但每个人都有老去那一天,每个人都会有需要照顾的时候,所以在他们的暮年更需要社会提供多一些关爱,多一些迁就,多一些照顾,并且要把这种关爱空巢老人的精神传承下去,那么当每一个人在步入暮年之时,才会有更多的人来关爱,我们的社会也会更加的和谐、美好。
随着经济的发展跟人民生活的提高,为了加强老年人社会保障体系和服务体系的建设,提高对老年人的服务,我司提供并建设的关爱通老年人安全监护管理系统,能够实现对老年人的实时关注与信息统计,更好的服务弱势群体。 
2.2 建设目标以BDS/G凡科抠图卫星定位技术、计算机技术、GIS地理信息技术,GSM无线通讯技术为技术依托,建设一套关爱通老年人安全监护管理系统。能够实现对老年人的实时关注与信息统计,并可开放二次接口,其信息数据可与用户原有系统管理平台数据实现对接。 
2.3 建设原则2.3.1 系统可扩展性系统从各类接入服务器、通讯服务器以及业务处理服务器均支持集群及负载均衡,各级服务器可灵活扩展。
系统按模块化设计,系统分成通讯层、业务处理层、业务功能层及各类客户端,这种积木式的体系结构,除各模块内部可自由增加子系统之外,可在系统框架中灵活增加所需模块来适应未来业务的增长的需要。
本方案采用智能接口技术,能够满足将来系统向3G、4G等不同无线通信系统平台的平滑过渡,建立一个跨平台的网控中心。对于不同的通信平台,只需要在监控中心分别安装不同的前置服务进行数据交换即可实现连接。降低系统维护升级的复杂程度,提高系统升级的效率。
2.3.2 系统先进性本系统地图引擎采用GISMAP地图引擎控件技术,不管是B/S结构的远程监控客户端软件还是C/S结构的本地监控客户端软件,整个系统的地图数据完全存储在服务器端,客户端均不需分发地图数据,从而在最大程度上保护地图知识产权。
本系统方案采用了.NET、DCOM、WebServices等开发技术,数据库系统采用sqlserver2010,增加了对 Intel 64 位平台的支持,支持海量数据的存储,分析和处理。
系统建设遵循先进的设计理念,采用成熟和先进的技术设备。在进行系统设计时,从系统性能、功能、产品稳定性、经济性能等方面考虑系统的先进性。完全采用目前国际上的主流技术和系统产品,保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先进性方面的可延续性。
2.3.3 系统稳定性本方案遵循电信级系统设计要求,网络采取双路由冗余设计,服务器系统采用双机热备方式,整个系统避免了单点故障,任何一台设-备出现故障时,系统能够继续运行,为系统的稳定运行提供了强有力的保障。
系统从接入服务器、通讯子系统、业务处理子系统到客户端均提供报警等重要数据专用通道,即使在硬件处理性能不足的情况下可确保报警等重要数据的实时快速处理,充分体现了系统的实时性及稳定性。
为保证系统能良好运作,在满足各项功能的同时,车载终端设备、软硬件等必须有很高的稳定性和数据的安全性、可靠性,充分考虑了当地通信条件对本系统的支持状况。2.3.4 系统安全性1、登录及权限验证
灵活严谨的权限管理:管理员可对每一个用户进行细化到每一个功能项的权限设置。
通讯数据安全
1)终端通讯安全
传输数据加密:人员定位终端与监控中心之间的传输数据采用非对称加密算法,以确保传输数据安全。
终端与中心捆绑:终端一旦注册到某监控中心,则该终端只接受此中心的控制命令。当需要把本终端切换到另一监控中心时,也只能由原监控中心发出切换命令。
对人员定位终端的操作可配置为需要密码验证模式:当需要发送任何命令给人员定位终端的时候都需要输入对应终端密码;对人员定位终端的任何配置的修改均需要超级密码进行确认。
2)接口通讯安全
系统每个子系统之间以及所开放的接口,全部需要进行身份验证,如平台与分控中心之间,通讯子系统与业务处理子系统之间等。
2、电子地图安全
采用自主知识产权的GISMAP地图引擎控件技术,整个系统的地图数据完全存储在服务器端,不管是B/S结构的远程监控客户端软件还是C/S结构的本地监控客户端软件,均不需要分发地图数据,并不影响电子地图的显示及操作速度,从而在最大程度上保护地图知识产权。
3、数据安全
在结构设计上:数据子系统位于机房局域网内,只有业务层与数据层有直接的数据交换,不直接对外提供数据存取服务,从物理上保证了数据库的安全,业务层与数据层之间有严格的身份认证机制。
数据库方面:WINDOWS SERVER 2003操作系统以及SQL SERVER 2010的高稳定及高安全性为数据安全提供了平台级的保障。
数据内容上:通过对某些重要数据进行存储加密(如用户密码);数据交换时采用加密处理;对数据进行完整性检验等各种手段保证数据内容上的安全。3. 功能需求及分析关爱通老年人安全监护管理系统应具备以下功能:
实时提供老年人的当前位置信息,让服务中心和其监护人可以随时知道老年人的当前所在位置;可以提供历史位置查询,帮助服务中心和其亲属了解老年人日常途径路线和常去的地方;可以提供一键呼叫,老年人可以非常方便的致电自己的亲属和服务中心,得到需要的帮助;提供SOS紧急呼叫功能,让服务中心和其亲属知道老年人的应急要求和出事地点,必要的时候可以远程监听他们附近的状况;在服务平台中备有老年人的档案信息,包括老年人的生活习惯、病例史、药物过敏等相关信息;可对接120救护车辆远程视频功能(需与医院平台对接)。一旦老年人突发紧急状况,医院的主治医生可以根据救护车传回来的视频,给出现场最好的急救措施,为老年人提供更好的医疗服务,也为救治提供宝贵时间;提供热线电话,解决老年人住房设备故障,如灯泡、水龙头损坏等故障维修需求。 
 4. 方案设计4.1 系统逻辑架构设计 本系统设计容量为10万智能终端,采用分级分层体系结构,在逻辑上分成五个层次:通讯层、业务处理层、业务功能层、数据层以及用户界面层,除用户界面均支持负载均衡,各层之间采用SOCKET、DCOM或Web Service进行数据通讯。系统逻辑结构图如下:
 
图2 系统逻辑架构
 
整个系统包括人员定位智能终端、传输网络网络、监控平台、监控中心等几部分。
老年人通过佩戴的智能定位终端与中心平台实时通讯以完成系统功能,所有的人员定位智能终端通过GPRS网络与中心平台通信。为提高系统可靠性可以利用短消息作为部分数据通道备份。系统的所有数据都是通过中心平台接收、处理和分发,中心平台与当地移动短信网关和GPRS网关间通过GPRS VPN专线接入。
人员监控中心平台是整个系统的数据中心,负责在网人员(即老年人)的数据通讯、数据存储、数据处理及数据分发。
监控中心设专门人员,对系统进行监控。
同时,服务机构、社区管理人员、老人子女等可通过网上查询系统实时监控及查询对应老年人的相关信息,也可以通过手机短信方式、WEB浏览方式查询老年人的实时位置信息。
 
图3 五层次功能结构示意图
 
五个层次的功能说明如下:
通讯层:通讯层是整个系统的通讯处理中心,与各种车载终端及其它卫星定位系统实现数据交换、报文解析、链路维持等;从车载终端接收的数据经过报文解析后,发送给业务处理层进行业务处理;接收来自于业务处理层的各种车载终端控制命令,按各类终端的协议要求形成通讯报文发送给车载终端。业务处理层:业务处理层是整个系统的数据处理中心,对所有来自于通讯层的数据进行数据处理,并送往数据层进行数据存储;接收来自于业务功能层各种命令,并对这些命令进行各种数据处理,对于下行数据则需送往通讯服务器,最终命令车载终端执行相关命令。业务功能层:业务功能层是整个系统业务app软件开发功能及应用的实现,如实时监控服务、网上查车服务、车辆管理、报表管理等。数据层:数据层是系统的数据存储中心,只与业务处理层及业务功能层有数据交换,从而有效保护数据安全。用户界面层:是系统的操作平台,包括各类客户端软件,是对业务功能层的展现,可根据客户需求定制。
 
4.2 系统平台设计4.2.1 GISMAP地图引擎控件技术地理信息系统简称GIS(Geographic Information System),它是指为收集、管理、操作、分析和显示空间数据的计算机软、硬件系统。它是一个以地理坐标为基础的信息系统,具有强大的处理空间数据的能力。
GISMAP地图引擎核心技术:
核心技术技术特点空间数据库技术使用通用的RDBMS存取空间数据,增强了系统的适应性。空间数据交换格式转化编译技术把交换格式数据编译成专有格式,便于地图引擎高效存取。空间信息搜索引擎提供对兴趣点、 街道等信息的快速查询。矢量地图引擎优化过的基于分层分块数据的地图渲染,提供国内最快地图显示速度。矢量地图转光栅分块技术地图预渲技术, 为网络地图开发框架提供地图支持。网络地图开发框架极大降低了在线地图应用系统的开发难度,方便开发人员开发出自己的在线地图应用网站。车辆监控系统开发框架便于高效地开发出适应不同需求的最终监控产品。分布式地图引擎实现空间数据的分布式存储与调度,在带宽有限的情况下,可以达到更好的地图显示效果。 
地理信息系统(GIS)是整个家校通监控管理系统全部功能实现的基础,整个GIS系统由硬件、网络环境、数据库、运行框架及GIS平台等组成,如下图所示: 
 
图4 GIS总体架构示意图4.2.2 平台功能详细设计 
图5 平台功能详细设计示意图
 
功能概括:
功能模块功能描述GIS管理新坐标地图的浏览、放大、缩小、拖动、标尺、面积、保存图片、打印地图和图层管理等网络地图Google、MapABC网络地图的浏览、缩放等定位监控定位监控、实时跟踪、详细位置信息、区域查询、轨迹回放等窗口设置改变显示方式系统设置GIS设置、用户设置、界面设置、功能设置、轨迹回放设置区域查询实时区域矩形、圆形、多边形查询历史区域查询历史轨迹区域查询目标资料监控目标人员详细资料监控报表导出、打印实时监控人员位置信息在线提醒人员实时在线率,在线列表短信发送平台短信发送服务 
 
基础数据管理用户组管理、上下级关系、权限配置账户密码管理设备管理联系人管理负责人管理用户地图数据管理用户点管理用户线路管理用户区域管理紧急报警SOS紧急报警G凡科抠图分析电子围栏分析 

图6 系统C/S客户端功能
数据管理:包括老年人档案信息的管理、老年人设备信息的管理、120救护车辆信息的管理;用户地理信息管理:在监护平台地图中,可添加每位老年人的家庭地址图标、常走路线、常用地理位置点等信息;权限管理:授予不同城区的监控人员不同的监控对象跟权限;救护车远程导航:实现对救护车进行精确导航,快速、准确的指导救护车辆到达求救现场;定位监控:包括人员的远程定位监控、车辆的远程定位监控。 
 
图7 120救护车辆远程视频功能
 4.2.3 系统操作界面 
图8 系统软件登录界面
 
图9 系统软件定位监控查询操作界面
选择目标被监护人员后,地图上会即刻显示出人员的位置,并在实时监控数据栏内科查看该被监护人的详细定位信息,如下图所示:

图10 人员定位示意图
 
在监控系统中,可以实时查看所有救护车辆的当前位置信息,一旦有紧急的情况发生,可根据车辆当前所处位置快速调度最近的救护车前往现场接送被监护人。
 
图11 120救护车辆远程调度示意图4.2.4 系统数据管理在单位管理模块中,可以实现分区域、分权限让不同的管理人员对应管理被监护人。
用户组是树形结构,上下级的关系,上级用户组可以操作和管理所有下级的用户和目标。
新增或修改用户组的时候需要选择所属上级,以及操作权限。这样可以实现不同区域的监控人员具备不同的监控权限。

图12 数据管理
 
图13 权限设置 

图14 设备数据管理
管理系统平台的所有设备信息(设备唯一编号、SIM通信号码、所属用户或单位、设备型号等)。
 
 
图15 车辆信息管理
120救护车辆的管理信息,包括每辆救护车司机的姓名、联系电话及该车辆的负责人等信息,一旦有需要,监控中心的监控人员可以根据所登记的信息联系对应的人员,快速的执行任务。
 
 
4.2.5 老年人信息管理登记表监护系统中提供老年人信息(内容包括:老年人姓名、性别、年龄、家庭住址、联系方式、家属联系方式、身体状况、病例史等)管理。通过对每位老年人信息的登记,可以更好的针对不同老年人的情况进行服务。
 
表一 老年人信息登记表
姓名现名 性别 出生年月 照片曾用名 政治面貌 职 业 籍贯原籍 宗教 民 族 出生地 身份证号 婚姻状况 家庭住址 电话 家庭成员情况姓名现居地址联系电话工作情况政治面貌 现实问题 健


况 生活习惯 其他 
 
 

 
 GISMAP地图引擎控件核心技术GISMAP Engine SDK: 
核心的地图引擎,由Delphi编写,具有高效率和跨平台的特性,可直接用于电子地图应用系统的开发。GISMAP Engine COM
将GISMAP Engine SDK封装成标准COM组件,在Windows平台上大大提高了二次开发的效率,降低了开发难度。真正的语言无关,可以使用VB,Delhi,VC等任何一种开发工具来进行电子地图应用系统的开发。 GISMAP IMS Java SDK < Map Service,网络地图服务。分为JNI和PureJava两个版本,JNI版本由GISMAP Engine SDK封装而成,保持了高效率的特性。PureJava版本由纯Java实现,主要用于浏览器以及J2ME中矢量地图应用的开发。GISMAPIMS JS API 
基于Tile Server技术的JavaScript API,用于浏览器端的电子地图应用开发。简单易用,支持主流的浏览器如 IE、 Firefox 等。GISMAP Soft Vehicle Monitor Framework 
车辆监控系统通用框架,目的是建立一个可扩展的车辆监控系统平台。分为服务端和客户端两大部分,服务端基于Java开发,负责为客户端提供数据服务以及与车台(或手机)之间的通信;客户端基于.NET技术开发,用来显示地图以及实现业务流程。GISMAP Soft Vector Compiler 
矢量地图编译器,用于将通用数据(如 MapInfo)转换为优化后的私有格式 GSGD(GISMAP Soft Geographic Database),同时为数据建立空间索引,以便在应用中提供高性能的地图渲染及查询。GISMAP Soft Tile Compiler 
分块地图编译器,用来将MGD数据处理成预渲的分块地图,主要用于在线地图系统,可以避免大规模地图访问时的重复渲染,为地图的分布式负载均衡提供了一种静态的解决方案。配合GISMAP IMS JS API即可以开发出灵活的在线地图应用系统。 

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