XX市城管固体废弃物管理平台解决方案.docx
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XX市城管固体废弃物管理平台解决方案
XX市固体废弃物管理平台
解决方案
编制日期:
2011年3月
第一章现状分析
1.1概述
近年来,随着XX市城市建设步伐的加快,加强建筑固体废弃物管理已成为城市建设与管理的一项紧迫任务。
对城市建筑固体废弃物有计划地进行统一清运、统一处置、统一管理,对提高XX市城市建设与管理水平,为广大群众营造和谐、整洁的生活和工作环境,为招商引资、加快经济社会发展营造良好的外部环境有着重大的意义。
建筑废弃物管理环节多、信息杂,传统的手工管理方式根本无法满足XX市建筑固体废弃物管理的需要。
XX市固体废弃物管理处一直重视信息化的建设,自九十年代中期就开始采用信息化技术进行建筑废弃物的管理,并建设了相应的信息化系统。
但随着管理需求和管理任务的不断加强,原有的信息化系统以无法满足现阶段和将来的管理需求,已经影响到日常的管理工作,建设新的信息化平台来提升管理效率和管理水平已经迫在眉睫。
1.2现状调研
3月初XX市固体废弃物管理处组织相关人员对本局信息化管理现状进行了调研,初步确认了现阶段信息化中存在的问题:
1、系统多,未建立统一的平台。
从调研的情况看,XX市固体废弃物管理处存在多套信息化系统,还包括挂在局机关政府网站主页的建筑垃圾不良信用处置考核系统和建筑垃圾保证金管理系统,这些系统建设年代不同、功能不同、无法实现信息共享,管理人员在日常管理工作中经常需要分别操作不同的系统才能满足日常办公,并且由于无法实现有效的信息共享,在不同系统间切换操作时还存在大量的手工信息输入的工作,导致工作繁琐、效率低下。
2、信息化程度低,依然存在大量的手工操作。
现有系统的功能设计早已无法满足现阶段的管理需求,包括业务往来帐管理、公文流转、车辆基本信息录入、双向签收单管理、处置调拨单管理、工地巡检管理在内很多环节都依赖管理人员的手工操作,这样一方面加大了管理人员的工作量,另一方面也容易出现输入错误。
3、智能化程度低,无法有效提高工作效率。
系统的统计、查询、报表功能低下,一方面系统基本不支持模糊查询,导致工作人员基本没办法使用该功能;另一方面系统的统计功能不全,导致无法准确的进行信息统计,操作人员还需手工修改统计结果;还有就是系统无法按照工作人员的需求进行报表展示和输出,此环节往往也依赖工作人员的手工操作。
还有就是无法自动完成土石方运量的结算,还依赖人工的计算,这样一方面加大了工作人员工作量,另一方面也无法对处置场的调拨和结算进行科学的管理。
1.3需求总结
根据对XX市固体废弃物管理处信息化现状的分析,为实现全面的信息化与科学的管理,需对现有的系统进行全面的整合,通过对先进信息化技术的充分利用和办公流程的科学规划规划,以实现有效的信息共享、高效的办公操作和科学的公文流转。
第二章方案概述
2.1方案指导思想和目标
遵循“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”的指导方针,形成“一个整体、两个层次、归口管理、分工负责”的信息化管理体系,充分结合XX市固体废弃物管理处的实际需求,面向管理、面向操作、面向未来,以规划为先导、以需求为导向、以网络为基础、以应用为重心、以效率为目标,以人为本整合各种信息化资源,改进信息化职能,服务大局,为各方面协同管理建设一个集成的信息化平台,为XX市固体废弃物管理信息化建设做出应有的贡献。
同时协助XX市固体废弃物管理处实现工作的规范化、精细化和常态化,切实提升XX市固体废弃物管理水平。
2.2系统设计基本原则
系统应用架构设计必须遵循和体现SOA面向服务的体系架构,并遵循以下原则:
1、先进性原则
系统所选用的技术和技术路线,具有较好的先进性和互操作性,便于系统的集成。
除此之外,在整体设计思想上也具备较好的超前性。
系统在整体上可达到国内领先水平。
2、高性能性原则
为保证系统应用和复杂业务并发处理能力不断增长的需要,系统采用和设计了稳定性高和高性能的硬件环境和处理软件,在多用户并发操作时具有较高响应速度,并可满足硬件和软件的动态性能扩展。
3、高可靠性原则
系统采用可靠的信息传输手段、存储方式、运行环境和安全保证。
在整体设计中,根据实际情况采用多种备份方式,确保系统的可靠性。
在系统软件的选型和应用软件的开发工具选型上,建设或选择了当前成熟、先进、容易管理及使用方便的系统,使系统能有很好的可靠性。
4、高扩展性原则
在系统的设计中,所有产品的选型及配置都充分考虑到整体系统的可扩展性。
系统将满足随着业务的不断发展而随时增加用户及软硬件产品的需求。
系统的体系结构采纳SOA相关实现技术,业务处理功能在一定程度内的增加或变更满足热插拔等需求,升级不会影响系统的体系结构,并能在最短的时间内实现新的需求。
5、实用性原则
系统立足于XX市固体废弃物管理处的具体业务需求,通过业务操作和业务流程的信息化实现,使系统具备很强的实用性,真正满足各管理人员的日常工作所需。
2.3系统建设内容
本系统的建设内容包括:
1、建设统一的XX市固体废弃物管理综合数据库,通过数据的标准化、集中化管理,实现真正的数据共享应用;
2、建设基于RFID技术的车辆信息识别管理系统,利用RFID技术和无线通信技术提升运输车辆的管理水平,并实现真正的自动结算;
3、建设基于嵌入式技术、GPS技术和GIS技术的巡查管理系统,便于执法人员、协管人员和巡查人员的日常巡查工作;
4、建设基于Web技术的XX市固体废弃物管理日常办公系统,以真正实现无纸化办公;
5、预留与局信息化系统的接口,方便的接入到XX市城市管理局总体信息化平台。
第三章总体方案
3.1整体架构
根据建设部和XX市电子政务建设相关规范,系统采用基于J2EE的B/S三层体系架构,系统用户只需要通过Web浏览器即可完成所有的业务操作。
3.1.1硬件总体结构
系统总体硬件结构如下图所示:
硬件总体结构图
3.1.2软件总体结构
系统根据建设部行业标准《城市市政综合监管信息系统技术规范》CJJ/T106的要求,结合各业务科室的实际情况,XX市固体废弃物管理平台包括以下子系统:
RFID数据服务子系统、GPS/GIS应用子系统、协同工作子系统、指挥调度子系统、视频服务子系统、业务受理子系统、工地管理子系统、监督管理子系统、处置场管理子系统、综合管理子系统、系统维护子系统等子系统,其软件总体架构如下图:
软件结构框架图
由于系统采用标准的J2EE三层架构,因此所有的应用功能都需要使用J2EE应用服务器进行发布,其稳定性和可靠性将决定整个系统的稳定性和可靠性。
根据XX市固体废弃物管理处的业务情况,本系统采用业内领先的WebLogic应用服务器来作为应用发布的服务器。
3.1.3应用服务器
WebLogic是美国Oracle公司出品的一个applicationserver确切的说是一个基于JavaEE架构的中间件,OracleWebLogic是用于开发、集成、部署和管理大型分布式Web应用、网络应用和数据库应用的Java应用服务器。
将Java的动态功能和JavaEnterprise标准的安全性引入大型网络应用的开发、集成、部署和管理之中。
Weblogic基本功能如下:
1、在使用IP地址的一台计算机,或在使用集群捆绑在一起的多台计算上,或在通过代理服务器管理的多台计算机上建立拥有相同域名的不同站点;
2、部署基于J2EE标准编写的服务器JAVA代码,包括servlet,JSP,JavaBean和EJB;
3、使用J2EE扩展网络服务集成分布式系统,包括用于数据库连接的JDBC、用于信息传递的JMS、用于网络目录访问的JNDI、用于分布式事物处理的JTA和用于电子邮件处理的JavaMail;
4、部署使用远程方法调用(RMI)的纯Java分布式应用程序;
5、通过使用RMI—IIOP(RMIoverInternetInter-ORBProtocol)协议部署近似CORBA的分布式应用系统;
6、通过使用安全套接层(SSL)和Weblogic的内在支持为用户验证和授权,实现强大的安全性;
7、通过将多个Weblogic服务器组成一个集群提供高可用性、负载均衡和容错能力;
8、利用Java的多平台能力在WindowsNT/2000,SunSolairs,HP/UX和其他Weblogic支持的操作系统上部署Weblogic服务器;
9、在任一平台上,通过使用WebLogic直观的进行基于Web的管理和监视工具可在网络上轻松管理一个或多个WebLogic服务器。
Weblogic具备如下特点:
1)领先的标准
对业内多种标准的全面支持,包括EJB、JSB、JMS、JDBC、XML和WML,使Web应用系统的实施更为简单,并且保护了投资,同时也使基于标准的解决方案的开发更加简便。
2)无限的可扩展性
OracleWebLogicServer以其高扩展的架构体系闻名于业内,包括客户机连接的共享、资源pooling以及动态网页和EJB组件群集。
3)快速开发
凭借对EJB和JSP的支持,以及OracleWebLogicServer的Servlet组件架构体系,可加速投放市场速度。
这些开放性标准与WebGainStudio配合时,可简化开发,并可发挥已有的技能,迅速部署应用系统。
4)部署更趋灵活
OracleWebLogicServer的特点是与领先数据库、操作系统和Web服务器紧密集成。
5)关键任务可靠性
其容错、系统管理和安全性能已经在全球数以千记的关键任务环境中得以验证。
6)体系结构
OracleWebLogicServer是专门为企业电子商务应用系统开发的。
企业电子商务应用系统需要快速开发,并要求服务器端组件具有良好的灵活性和安全性,同时还要支持关键任务所必需的扩展、性能、和高可用性。
OracleWebLogicServer简化了可移植及可扩展的应用系统的开发,并为其它应用系统和系统提供了丰富的互操作性。
3.2数据库系统设计方案
数据库系统是整个系统的最核心部分,所有的业务应用都基于数据库完成。
为满足XX市固体废弃物管理平台的业务需求,本系统将选用Oracle数据库为核心数据库系统,并构建二大数据库:
综合业务数据库和地理信息数据库。
3.2.1综合业务数据库
综合业务数据库用于存储与业务相关的数据,设计时按照数据类型进行设计,主要包含如下几大类数据:
Ø工作人员数据
●姓名
●年龄
●性别
●职务
●联系方式
●科室
●用户名
●密码
Ø工地信息数据
●单据号
●执照号
●地点
●区别
●联系人
●联系方式
●车辆数
●工地类型
●施工项目
●运输始时间
●运输止时间
●废弃物体积
Ø运输企业数据
●资审号
●企业名称
●地址
●联系人
●联系方式
●车辆数
●车辆牌号
●车辆磁卡号
●车辆RFID卡号
●车辆吨位
●汽车型号
●汽车颜色
●违章类别
●违章次数
●有效状况
Ø处置场信息数据
●土场名称
●土场编号
●单位名称
●联系人
●联系方式
●用地证明
●运作单位名称
●运作单位登记号
●运作单位联系方式
●土场容积
●回填项目
●回填容积
●回填类别
●申报时间
●补偿金额
Ø公文数据
综合业务数据库的建立为信息共享打下了坚实的数据基础,系统中有权限的操作人员可根据业务需求获取所需的各类数据,加快了办证、评审、结算的速度,可大大提高业务操作的效率,并提高管理水平。
3.2.2地理信息数据库
地理信息数据库用于存放各种类型的空间数据。
本系统所涉及的空间数据众多,主要包括以下数据:
Ø基础底图数据
ØXX市道路数据
Ø行政区划数据
Ø与业务无关的各类POI数据
Ø与业务相关的各类POI数据
●工地位置数据
●处置场位置数据
●摄像头位置数据
●固定读取器位置数据
ØGPS轨迹数据
●执法人员位置信息
●巡查人员位置信息
●巡查车辆位置信息
Ø影像数据
由于系统需管理的数据类型众多,为更好的进行数据组织,系统将按层对数据进行团里,本系统中图层可如下设计:
1.水系图层——显示湖泊和河流;
2.山、绿地或公园图层——显示城市中绿色的地块;
3.建筑图层——显示城市的建筑;
4.道路图层——包括高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路等外公路、主干道、次干道、支路、内部道路、商业街、环路等;
5.单位图层——包括金融、邮政、影院、公园、学校、饭店、商厦、医院、运输、商贸、科研、工厂、机关、政府、市场等;
6.桥梁图层——显示城市的桥梁;
7.交通设施分布图层——包括道路电视监视系统监视点、交通信号控制系统控制点;
8.工地位置数据
9.处置场位置数据
10.摄像头位置数据
11.固定式读取器位置数据
12.执法人员位置数据
13.巡查人员位置数据
14.巡查车辆位置数据
15.停车场图层——辖区内主要停车场分布信息,包括公交车站、长途运输公司等。
在实际应用中,通过对空间位置与业务信息的关联,操作人员可以在电子地图上非常直观的了解相关单位或相关设置的具体位置,并进行科学的调度和管理,这也可大大提高管理的效率和水平。
第四章业务系统设计
业务系统是通过Web服务器发布的供操作人员使用的交互式系统,包括业务支撑子系统和业务应用子系统二大类。
其中业务支撑子系统主要是为实际业务应用提供数据和服务支撑;业务应用子系统主要满足实际工作的办公和管理需要。
4.1业务支撑子系统
业务支撑子系统主要为实际业务提供各种数据服务,可被具有权限的操作人员进行调用,包括:
RFID数据服务子系统、GPS/GIS应用子系统、视频服务子系统和协同工作子系统。
4.1.1RFID数据服务子系统
RFID数据服务子系统用于管理RFID信息和进行RFID信息的采集工作,主要包括如下功能模块:
ØRFID卡制作模块
ØRFID信息管理模块
ØRFID信息采集模块
Ø结算管理模块
4.1.1.1RFID卡制作模块
RFID卡制作模块用于进行RFID卡的制作及发放,可作为车辆的识别标识。
系统可根据数据库中已有的企业和车辆信息与RFID的编号信息进行关联,并通过RFID读写装置将信息写入到RFID卡中。
系统也在企业申办过程中将相关信息写入到RFID卡中。
4.1.1.2RFID信息管理模块
RFID信息管理模块主要用于RFID卡信息与现有IC卡信息和企业、车辆相关信息的关联,并进行相关数据的在数据库的添加、删除、修改查询等操作。
4.1.1.3RFID信息采集模块
RFID信息采集模块以手持式RFID读写器和固定式RFID读写器为载体,用于工地现场、处置场现场和巡查过程中的RFID信息采集工作,并将采集到的相关信息回传至中心服务器,可进行如下管理工作:
Ø车辆身份识别,操作人员可通过读写器读取车辆中安装的RFID卡的基本信息、业务信息和合法性信息;
Ø车辆合法性检验,可检测出非法运营的车辆和未按要求进行运营的车辆,并对操作人员进行警示。
Ø车辆运载量管理,可通过车辆额定的载重值和运输频率计算出车辆在设定时间内的运载总量。
Ø未发卡车辆管理,对于未发RFID卡的合法车辆,可通过手动输入的方式进行管理,并将信息与处置场管理终端和结算系统进行关联。
4.1.1.4结算管理模块
结算管理模块用于运输企业及运输车辆运输总量的结算。
该过程通过数据匹配来验证信息的准确性,其基本流程如下:
系统完成合法的结算业务后,可自动对如下信息进行操作:
Ø工地渣土总量进行扣减
Ø处置场填埋量进行累加
Ø企业运输总量进行累加
通过这种自动的结算操作,可为固体废弃物管理处管理人员提供精确、实时的数据参考。
4.1.2GPS/GIS应用子系统
GPS/GIS应用子系统用于管理各种空间数据,包括工地位置、处置场位置、固定式读写器位置、摄像头位置等信息,并提供手持终端,执法车辆的位置和轨迹管理功能。
这所有功能的实现必须依赖于GIS平台,包括空间数据库引擎和GIS服务器。
4.1.2.1空间数据库引擎
考虑到XX市城管局现有GIS系统的现状,本系将采用ESRI公司的ArcSDE作为系统的空间数据库引擎。
ArcSDE为DBMS提供了一个开放的接口,允许ArcGIS在多种数据库平台上管理地理信息。
这些平台包括Oracle,OraclewithSpatial/Locator,MicrosoftSQLServer,IBMDB2,和Informix等。
ArcSDE主要特征如下:
●高性能的DBMS通道
ArcSDE是多种DBMS的通道。
它本身并非一个关系数据库或数据存储模型。
它是一个能在多种DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理的接口。
●开放的DBMS支持
ArcSDE允许在多种DBMS中管理地理信息:
Oracle,OraclewithSpatialorLocator,MicrosoftSQLServer,Informix,以及IBMDB2.
●多用户
ArcSDE为用户提供大型空间数据库支持,并且支持多用户编辑。
●连续、可伸缩的数据库
ArcSDE可以支持海量的空间数据库和任意数量的用户,直至DBMS的上限。
●GIS工作流和长事务处理
GIS中的数据管理工作流,例如多用户编辑、历史数据管理、check-out/check-in以及松散耦合的数据复制等都依赖于长事务处理和版本管理。
ArcSDE为DBMS提供了这种支持。
●丰富的地理信息数据模型
ArcSDE保证了存储于DBMS中的矢量和栅格几何数据的高度完整性。
这些数据包括,矢量和栅格几何图形、支持x,y,z和x,y,z,m的坐标、曲线、立体、多行栅格、拓扑、网络、注记、元数据、空间处理模型、地图、图层,等等。
●灵活的配置
ArcSDE通道可以让用户在客户端应用程序内或跨网络、跨计算机地对应用服务器进行多种多层结构的配置方案。
ArcSDE支持Windows,UNIX,Linux等多种操作系统。
4.1.2.2GIS服务器
本系统将沿用XX市城管局的GIS信息发布模式,采用ESRI公司的ArcGISServer作为GIS服务器。
ArcGISServer是一个发布企业级GIS应用程序的综合平台,提供了创建和配置GIS应用程序和服务的框架,可以满足各种客户端的各种需求。
利用它可以构建集中管理的、支持多用户的、具备高级GIS功能的企业级GIS应用与服务。
如:
空间数据管理、二维三维地图可视化、数据编辑、空间分析等即拿即用的应用和类型丰富的服务。
关键特征可以概括如下:
●标准的GIS服务器框架
ArcGISServer为开发GIS服务器应用程序提供了一个行业标准的框架。
ArcGISDesktop(ArcView、ArcEditor、ArcInfo),和ArcGIS引擎都从这同一套软件对象创建而来。
●集中管理的GIS
ArcGISServer可以使用户创建集中管理的企业级GIS、发布网络应用程序和网络服务,以高效的支持众多用户。
●企业级GIS开发工具
ArcGISServer包括一套丰富的在交叉平台上使用的开发工具,如与.NET和Java一起使用的组件,控件、模板和应用示例等。
借助于这些工具,可以快速高效地实现用户自定义应用程序和服务。
●标准的GIS服务器框架
ArcGISServer为开发GIS服务器应用程序提供了一个行业标准的框架,ArcGIS软件,同样是根据这套软件对象(也就是ArcObjects)创建的,为用户的自定义和集成提供了一套完整的组件,这样开发者只需要关注GIS应用而不是关注如何创建GIS功能。
●集中管理的GIS
ArcGISServer允许创建一个集中管理的GIS,这样在任何其他桌面系统上应用时节约时间和开支,还可以在一个集中的环境里创建和管理GIS服务。
集中管理的GIS系统节省了在整个公司内部部署GIS的开支,使得管理任务更加简单,并且方便地内嵌到其他集中管理IT系统中,如联合数据库。
●GISServer
宿主GIS资源,包括地图、Globes、地理处理工具、地理编码等,并且将其发布为服务提供给客户端应用。
当客户端应用请求某种特定服务时,GISServer产生响应并且将其返回到客户端应用。
GISServer可以进行配置以处理多并发请求以及负载均衡。
●WebServer
部署Web应用和服务,这些应用和服务使用GISServer上提供的资源。
●数据服务器
包含以服务方式发布到GISServer的GIS资源。
这些资源可以是地图文档、地址编码、Globe文档、Geodatabase和地理处理工具。
通常,采用DBMS在数据服务器上部署ArcSDEGeodatabase,以实现地理数据的安全、完整性和高效性。
●Manager和ArcCatalog管理工具
ArcGISServer管理员可以使用Manger或者ArcCatalog以发布和管理GIS资源和服务。
Manger是Web应用、支持GIS服务和管理、Web应用创建和管理,以及在服务器上发布ArcGISExplorer地图。
ArcCatalog可以为普通用户和服务器管理员添加GISServer连接。
它同样也为GIS专家提供了将GIS资源发布为GIS服务的界面。
4.1.2.3子系统主要功能
1)地图操作
地图操作是整个系统最基本的地理信息操作功能,包括如下操作:
放大、缩小、平移、鹰眼等。
2)空间信息录入
系统可录入工地位置、处置场位置、固定式读写器位置和摄像图位置等空间信息。
3)GPS位置管理
系统可实施显示手持式终端和执法车辆的位置,并能记录这些设备的运行轨迹。
4)空间查询
系统提供两种方式的空间查询:
Ø点击查询。
使用鼠标点击感兴趣的对象,系统则显示用户选中对象的属性。
Ø拉框查询。
使用鼠标在地图上拉出一个矩形框,系统则显示所有框内的查询对象的属性。
5)属性查询
Ø单项查询:
按照设施的属性字段查询到相对应的设施并进行地图定位。
Ø组合查询:
按照设施的属性字段,例如:
设施编号,设施所属责任区,设施地址等属性自由组合查询,结果为查询出所有相关的管理设备信息,实现地图定位。
Ø图形数据与属性数据双向查询:
根据设施的属性查询出设施的图形数据进行地图高亮显示,也可根据设施的属性信息调阅出该设施的图形信息,支持图形检索属性和属性检索图形的双向查询功能。
6)空间统计分析
Ø设施空间区域统计:
系统具备空间数据的查询统计功能,用户可根据自己的需要对自行设定范围内的设施进行统计分析,并支持对整个设施进行分类别统计,统计结果能够以文本或表格的形式输出,统计图形能够以直方图或饼图等多种统计方式保存和输出。
Ø设施属性条件统计:
可按设施相关属性中的任意条件进行查询,并统计出相对应的设施数据,统计数据能以直方图或饼图等方式保存和输出。
7)服务接口子系统
是为平台本身功能集成和开发用户用于构建业务应用系统所服务的。
服务接口由地理信息基础软件和平台应用扩展开发提供,由系列服务引擎对服务接口提供实现。
服务层提供的服务遵循SOAP协议,平台提供的服务包括目录服务、WMS服务、WFS服务、KML服务、地图缓存服务、遥感影像服务、业务信息图层服务、兴趣点服务、地名地址服务、空间分析服务、路径分析服务、电子地图二次开发API等,可方便局级应用系统与本系统的整合。
4.1.3视频服务子系统
本次视频监控子系统的建设主要通过自建、租用和共享视频监控摄像头,对主干道、重点热点地段实施现场监控,及时发现城市管理问题,交办市监督指挥中心处
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