基于大数据和智慧城市的市政管理方法与流程

1.本发明涉及智慧城市和大数据领域，尤其涉及一种基于大数据和智慧城市的市政管理方法。


背景技术：

2.智慧城市起源于传媒领域，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通和集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。
3.城市化建设产生了大量检查井，涉及燃气、供热、供水、雨水、污水、中水、电力、照明、通信、信息、交通、公安交通、广播电视等诸多行业，广泛的分布于各大环路，主干道。然而，目前井盖管理存在丢失、移位、破损等诸多问题，公共财产遭受损失、市政形象遭到破坏、人身安全受到威胁。传统的井盖管理以人工巡检为主，一方面，不能在第一时间获悉井盖丢失信息，井盖丢失找不到责任人；另一方面，各行业独立的井盖管辖权，造成信息不对称，依靠人工管理、分割管理无法有效解决问题；再有，人力维护成本高，人员监督管理难。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种基于大数据和智慧城市的市政管理方法，其包括：
5.实时获取各井盖监测传感器采集的井盖监测数据，并将所有井盖监测数据进行数据分类处理和数据整合处理以得到每个井盖的井盖监测数据包；
6.根据所有井盖的井盖监测数据包对城市中所有井盖进行处理以得到若干个井盖联动组；
7.随机检查城市中的井盖，并将当前正在检查的井盖作为目标井盖；获取目标井盖所在的井盖联动组，并将目标井盖所在的井盖联动组中除了目标井盖外的其他井盖作为目标井盖的联动井盖；
8.获取目标井盖和目标井盖的联动井盖的井盖位置数据集，根据目标井盖的井盖位置数据集和目标井盖的联动井盖的井盖位置数据集获取目标井盖的第一位置点和目标井盖的联动井盖的第一位置点，将目标井盖的第一位置点和目标井盖的联动井盖的第一位置点进行连接以得到井盖联动区域，以井盖联动区域的重心为坐标原点建立标准坐标系；
9.将目标井盖的位置点和目标井盖的联动井盖的位置点映射到标准坐标系以得到目标井盖的位置坐标点和目标井盖的联动井盖的位置坐标点；根据目标井盖的位置坐标点和目标井盖的联动井盖的位置坐标点获取目标井盖的绝对位置矩阵和目标井盖与目标井盖的联动井盖的相对位置矩阵；
10.将目标井盖的绝对位置矩阵和目标井盖的标准绝对位置矩阵进行作差以得到绝对位置差异矩阵；将目标井盖与目标井盖的联动井盖的相对位置矩阵和目标井盖与目标井盖的联动井盖的标准相对位置矩阵进行作差以得到相对位置差异矩阵；
11.根据绝对位置差异矩阵和标准绝对差异矩阵得到绝对位置差异值，根据相对位置差异矩阵和标准相对差异矩阵得到相对位置差异值；在绝对位置差异值大于绝对位置差异
值阈值并且相对位置差异值大于相对位置差异阈值时，发送警告信息到相应的城市管理终端。
12.根据一个优选地实施方式，根据所有井盖的井盖监测数据包对所有井盖进行处理得到若干个井盖联动组包括：
13.步骤1、根据所有井盖的井盖监测数据包建立井盖时空数据库，并根据所有的井盖生成井盖集合，然后根据井盖时空数据确定井盖集合中的核心井盖；所述井盖时空数据库包括若干条井盖时空数据，每个井盖对应一条井盖时空数据；所述井盖时空数据包括时间、井盖位置数据集和井盖编号；
14.步骤2、从井盖集合中依次选取出一个井盖作为目标井盖，判断目标井盖是否属于现有的井盖联动组；在目标井盖属于现有的井盖联动组时，在井盖集合中选取下一个井盖作为目标井盖；
15.步骤3、在目标井盖不属于现有的井盖联动组，判断目标井盖是否为核心井盖，在目标井盖属于核心井盖时，在井盖集合中选取下一个井盖作为目标井盖；
16.步骤4、在目标井盖不属于核心井盖时，根据井盖时空数据获取目标井盖的所有候选井盖，在目标井盖的候选井盖不属于任何现有的井盖联动组时，将候选井盖放入新建的井盖联动组，在候选井盖属于现有的井盖联动组时，不进行任何操作；
17.步骤5、判断井盖联动组中新加入的井盖是否为核心井盖，在新加入的井盖不为核心井盖时，不进行任何操作，在新加入的井盖为核心井盖时，执行步骤4；
18.步骤6、重复执行步骤2至步骤5，直到井盖集合中的所有井盖都属于相应的井盖联动组。
19.根据一个优选地实施方式，所述城市管理终端为管理员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括：智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。所述井盖监测数据包包括井盖位置数据集、井盖编号、管理员编号和管辖部门编号；所述井盖编号用于对井盖进行唯一标识；所述管理员编号用于对管理员进行唯一标识；所述管辖部门编号用于对管辖部门进行唯一标识。
20.根据一个优选地实施方式，所述位置点包括第一位置点、第二位置点、第三位置点、第四位置点和第五位置点；所述第一位置点为井盖圆心点；所述第二位置点为延井盖圆心向正东方向的井盖边缘点；所述第三位置点为延井盖圆心向正南方向的井盖边缘点；所述第四位置点为延井盖圆心向正西方向的井盖边缘点；所述第五位置点为延井盖圆心向正北方向的井盖边缘点；所述井盖边缘点为井盖外圈的点，所有的井盖边缘点组成井盖的外圈；
21.根据一个优选地实施方式，所述位置坐标点包括第一位置坐标点、第二位置坐标点、第三位置坐标点、第四位置坐标点和第五位置坐标点；所述第一位置坐标点为第一位置点的坐标点；所述第二位置坐标点为第二位置点的坐标点；所述第三位置坐标点为第三位置点的坐标点；所述第四位置坐标点为第四位置点的坐标点；所述第五位置坐标点为第五位置点的坐标点。
22.根据一个优选地实施方式，所述井盖位置数据集包括第一位置数据、第二位置数据、第三位置数据、第四位置数据和第五位置数据；所述第一位置数据为第一位置点的位置数据；所述第二位置数据为第二位置点的位置数据；所述第三位置数据为第三位置点的位
置数据；所述第四位置数据为第四位置点的位置数据；所述第五位置数据为第四位置点的位置数据。
23.根据一个优选地实施方式，将所有井盖监测数据进行数据分类处理和数据整合处理得到每个井盖的井盖监测数据包包括：
24.获取每个井盖监测数据的井盖编号，并将井盖编号相同的井盖监测数据进行整合以得到井盖位置数据集；
25.从数据库获取井盖映射表，并根据井盖编号从井盖映射表中获取相应的管理员编号和管辖部门编号；
26.根据井盖位置数据集、井盖编号、管理员编号和管辖部门编号生成井盖监测数据包。
27.根据一个优选地实施方式，绝对位置差异矩阵的计算公式为：
28.δl
x
＝l
xc-l
xs
29.其中，δl
x
为绝对位置差异矩阵，l
xc
为绝对位置矩阵，l
xs
为标准绝对位置矩阵。
30.根据一个优选地实施方式，绝对位置差异值的计算公式为：
[0031][0032]
其中，g
x
为绝对位置差异值，m为绝对位置差异矩阵的行数，n为绝对位置差异矩阵的列数，i为行索引，j为列索引，e为自然底数，为绝对位置差异矩阵的第i行第j列的元素值。
[0033]
本发明具有以下有益效果：本技术通过井盖监测传感器采集的井盖监测数据生成每个井盖的井盖监测数据包，并根据井盖监测数据包实时监测井盖的位置，并在井盖的位置偏离原本的位置时给相关管理人员发送报警信息以提醒相关管理人员及时解决问题，有效解决了人力维护成本高，人员监督管理难的问题。此外，本发明在目标井盖偏离原本位置时，井盖发出警报以提醒行人注意安全避免出现井盖伤人事件。
附图说明
[0034]
图1为一示例性实施例提供的基于大数据和智慧城市的市政管理方法的流程图。
具体实施方式
[0035]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0036]
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0037]
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这
些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0038]
参见图1，在一个实施例中，基于大数据和智慧城市的市政管理方法可以包括：
[0039]
s1、实时获取各井盖监测传感器采集的井盖监测数据，并将所有井盖监测数据进行数据分类处理和数据整合处理以得到每个井盖的井盖监测数据包。
[0040]
在一个实施例中，井盖监测传感器为位置传感器，每个井盖监测数据包对应唯一的井盖。井盖监测数据包包括：井盖位置数据集、井盖编号、管理员编号和管辖部门编号。管辖部门编号用于对管辖部门进行唯一标识，管理员编号用于对管理员进行唯一标识，井盖编号用于对井盖进行唯一标识。
[0041]
在一个实施例中，将所有井盖监测数据进行数据分类处理和数据整合处理得到每个井盖的井盖监测数据包包括：
[0042]
获取每个井盖监测数据的井盖编号，并将井盖编号相同的井盖监测数据进行整合以得到井盖位置数据集；
[0043]
从数据库获取井盖映射表，并根据井盖编号从井盖映射表中获取相应的管理员编号和管辖部门编号；
[0044]
根据井盖位置数据集、井盖编号、管理员编号和管辖部门编号生成井盖监测数据包。
[0045]
s2、根据所有井盖的井盖监测数据包对城市中所有井盖进行处理以得到若干个井盖联动组；随机检查城市中的井盖，并将当前正在检查的井盖作为目标井盖；获取目标井盖所在的井盖联动组，并将目标井盖所在的井盖联动组中除了目标井盖外的其他井盖作为目标井盖的联动井盖。
[0046]
在一个实施例中，根据所有井盖的井盖监测数据包对所有井盖进行处理得到若干个井盖联动组包括：
[0047]
步骤1、根据所有井盖的井盖监测数据包建立井盖时空数据库，并根据所有的井盖生成井盖集合，然后根据井盖时空数据确定井盖集合中的核心井盖；所述井盖时空数据库包括若干条井盖时空数据，每个井盖对应一条井盖时空数据；所述井盖时空数据包括时间、井盖位置数据集和井盖编号；
[0048]
步骤2、从井盖集合中依次选取出一个井盖作为目标井盖，判断目标井盖是否属于现有的井盖联动组；在目标井盖属于现有的井盖联动组时，在井盖集合中选取下一个井盖作为目标井盖；
[0049]
步骤3、在目标井盖不属于现有的井盖联动组，判断目标井盖是否为核心井盖，在目标井盖属于核心井盖时，在井盖集合中选取下一个井盖作为目标井盖；
[0050]
步骤4、在目标井盖不属于核心井盖时，根据井盖时空数据获取目标井盖的所有候选井盖，在目标井盖的候选井盖不属于任何现有的井盖联动组时，将候选井盖放入新建的井盖联动组，在候选井盖属于现有的井盖联动组时，不进行任何操作；
[0051]
步骤5、判断井盖联动组中新加入的井盖是否为核心井盖，在新加入的井盖不为核心井盖时，不进行任何操作，在新加入的井盖为核心井盖时，执行步骤4；
[0052]
步骤6、重复执行步骤2至步骤5，直到井盖集合中的所有井盖都属于相应的井盖联动组，每个井盖联动组包括若干个井盖。
[0053]
s3、获取目标井盖和目标井盖的联动井盖的井盖位置数据集，根据目标井盖的井盖位置数据集和目标井盖的联动井盖的井盖位置数据集获取目标井盖的第一位置点和目标井盖的联动井盖的第一位置点，将目标井盖的第一位置点和目标井盖的联动井盖的第一位置点进行连接以得到井盖联动区域，以井盖联动区域的重心为坐标原点建立标准坐标系。
[0054]
在一个实施例中，所述井盖位置数据集包括第一位置数据、第二位置数据、第三位置数据、第四位置数据和第五位置数据；所述第一位置数据为第一位置点的位置数据；所述第二位置数据为第二位置点的位置数据；所述第三位置数据为第三位置点的位置数据；所述第四位置数据为第四位置点的位置数据；所述第五位置数据为第四位置点的位置数据。
[0055]
s4、将目标井盖的位置点和目标井盖的联动井盖的位置点映射到标准坐标系以得到目标井盖的位置坐标点和目标井盖的联动井盖的位置坐标点；根据目标井盖的位置坐标点和目标井盖的联动井盖的位置坐标点获取目标井盖的绝对位置矩阵和目标井盖与目标井盖的联动井盖的相对位置矩阵。
[0056]
在一个实施例中，所述位置点包括第一位置点、第二位置点、第三位置点、第四位置点和第五位置点；所述第一位置点为井盖圆心点；所述第二位置点为延井盖圆心向正东方向的井盖边缘点；所述第三位置点为延井盖圆心向正南方向的井盖边缘点；所述第四位置点为延井盖圆心向正西方向的井盖边缘点；所述第五位置点为延井盖圆心向正北方向的井盖边缘点。
[0057]
在一个实施例中，所述位置坐标点包括第一位置坐标点、第二位置坐标点、第三位置坐标点、第四位置坐标点和第五位置坐标点；所述第一位置坐标点为第一位置点的坐标点；所述第二位置坐标点为第二位置点的坐标点；所述第三位置坐标点为第三位置点的坐标点；所述第四位置坐标点为第四位置点的坐标点；所述第五位置坐标点为第五位置点的坐标点。
[0058]
s5、将目标井盖的绝对位置矩阵和目标井盖的标准绝对位置矩阵进行作差以得到绝对位置差异矩阵；将目标井盖与目标井盖的联动井盖的相对位置矩阵和目标井盖与目标井盖的联动井盖的标准相对位置矩阵进行作差以得到相对位置差异矩阵。
[0059]
在一个实施例中，绝对位置差异矩阵的计算公式：
[0060]
δl
x
＝l
xc-l
xs
[0061]
其中，δl
x
为绝对位置差异矩阵，l
xc
为绝对位置矩阵，l
xs
为标准绝对位置矩阵。
[0062][0063]
在一个实施例中，相对位置差异矩阵的计算公式：
[0064]
δly＝l
yc-l
ys
[0065]
其中，δly为相对位置差异矩阵，l
yc
相对位置矩阵，l
ys
为标准相对位置矩阵。
[0066][0067]
s6、根据绝对位置差异矩阵和标准绝对差异矩阵得到绝对位置差异值，根据相对位置差异矩阵和标准相对差异矩阵得到相对位置差异值；在绝对位置差异值大于绝对位置差异值阈值并且相对位置差异值大于相对位置差异阈值时，发送警告信息到相应的城市管理终端。
[0068]
在一个实施例中，绝对位置差异值的计算公式：
[0069][0070]
其中，g
x
为绝对位置差异值，m为绝对位置差异矩阵的行数，n为绝对位置差异矩阵的列数，i为行索引，j为列索引，e为自然底数，为绝对位置差异矩阵的第i行第j列的元素值。
[0071]
在一个实施例中，相对位置差异值的计算公式：
[0072][0073]
其中，gy为相对位置差异值，u为相对位置差异矩阵的行数，v为相对位置差异矩阵的列数，p为行索引，q为列索引，e为自然底数，为相对位置差异矩阵的第p行第q列的元素值。
[0074]
城市管理终端为管理员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括：智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。
[0075]
在另一个实施例中，在绝对位置差异值大于绝对位置差异值阈值并且相对位置差异值大于相对位置差异阈值时，发送警告信息到相应的城市管理终端，并发送报警指令到目标井盖的报警器和目标井盖的联动井盖的报警器，目标井盖的报警器和目标井盖的联动井盖的报警器响应于接收到的报警指令发出警报以提示行人注意安全。
[0076]
本技术通过井盖监测传感器采集的井盖监测数据生成每个井盖的井盖监测数据包，并根据井盖监测数据包实时监测井盖的位置，并在井盖的位置偏离原本的位置时给相关管理人员发送报警信息以提醒相关管理人员及时解决问题，有效解决了人力维护成本高，人员监督管理难的问题。此外，本发明在目标井盖偏离原本位置时，井盖发出警报以提醒行人注意安全避免出现井盖伤人事件。
[0077]
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、
机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c 等，以及过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
[0078]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。