基于React框架的矿区电子围栏人员管理系统设计与实现

陈江华

关键词：电子围栏；人员管理；React;leaflets

1引言

矿区地形复杂、范围大且时常发生较大变动，若要通过传统方式实时掌握作业区工作人员的位置并在人员违规时及时作出警示存在较大困难。近年来，随着高精度的实时定位、5G网络通信、先进的前端系统设计框架等各种技术的发展，利用现有技术搭建以电子围栏为核心的人员安全管理系统成为可能[1-2]。

电子围栏人员管理系统具有很多优点：（1）经济性，整套系统一次性投入，后期只需少量的维护费用，极大地节省了人员管理成本；（2）精细化，利用高精度实时定位设备高频率采集工作人员位置信息，可以做到对全部人员实时位置及活动轨迹的精确掌握，数据存放于数据库，利用历史数据可分析人员违规情况；（3）智能化，可实时对人员位置信息做出判断，当人员出现在区域外时自动记录并实时通知管理人员，系统管理员也可通过平台了解所有人员1天内的活动轨迹，平台自动对运行期内的违规人数及违规次数进行统计。

2关键技术

2.1React前端Web框架[3]

React是用于构建用户界面的JavaScript库，起源于Facebook的内部项目。React主要用于构建UI，可以在React里传递多种类型的参数，如声明代码、渲染UI以及静态的HTML DOM元素，也可以传递动态变量，甚至是可交互的应用组件。

React具有很多优点：（1）声明式设计，创建交互式UI更为容易，当数据变动时React能高效更新并渲染合适的组件；（2）组件化，构建管理自身状态的封装组件，然后对其组合以构成复杂的UI；（3）高效，通过对DOM的模拟，最大限度地减少了与DOM的交互；（4）灵活，可在无需重写现有代码的前提下，通过引入React来开发新功能。

2.2leaflets开源地图包

leaflets是业界比较流行的JS开源交互式地图包，它支持直接调用Mapbox，OpenStreetMap，CartoDB等主流地图数据作为辅助图层来进行地理信息数据的可视化操作。它对于shapefile格式和json格式以及sp包的空间数据格式的地图数据都有着很好的支持能力，在图层函数中涵盖了点标记、线条和多边形等常用地理信息可视化图形要素。此次系统设计我们使用的版本为leaflets1.0.3。一方面电子围栏系统所使用的地图功能较为简单：另一方面leaflets1.0.3版本更为稳定。

2.3MySQL数据库

MySQL是一个关系型数据库管理系统，属于Oracle旗下产品。MySQL是最流行的关系型数据库管理系统之一，在Web应用方面，MySQL是最好的RDBMS关系数据库管理系统应用软件之一。MySQL数据库部署简单且免费，本次使用MySQL可以满足系统对数据库性能的要求，且能节省成本。

3系统总体构架

系统总体架构包括4层：（1）硬件层，包括应用部署服务器、网络设备、定位数据采集设备等；（2）数据层，包括定位数据、电子围栏数据、设备数据、人员数据，定位数据通过采集设备实时传人数据库；（3）服务层，包括后台定位点数据分析服务、与前端相关业务服务等；（4）应用层，主要为前端电子围栏人员管理系统。系统结构清晰，充分考虑到了系统的开发性及后期的可扩展性。总体架构如图1所示。网络结构如图2所示。

4系统功能模块设计

系统建设主要用于对矿区人员活动进行监测，需要有基础的地图展示模块、设备运行情况统计模块、人员状态轨迹展示模块、人员管理模块、设备管理模块、围栏数据维护模块等。

4.1地图展示模块[4]

利用leaflets提供的地图功能直观展现人员活动情况，地图展示模块包含基础的底图、地图控制工具栏、活动图标展示等功能，其中底图可采用在线底图（如天地图、百度、高德等），也可自行发布相关测绘成果地图。

4.2设备运行情况统计模块

在系統主界面展示当前系统总设备数、在线设备数、监控围栏区域、当前越界人员数、历史越界人员数等信息，方便管理人员实时掌握当前工地内的人员活动概况。

4.3人员状态轨迹展示模块

点击任意人员标识即可在地图展示模块中展示当前选中人员的历史活动轨迹及当前所在位置。利用不同颜色标绘不同状态的人员，红色表示人员当前在违规区域；黄色代表人员历史存在越界行为；绿色表示正常。

4.4人员管理模块

模块主要功能为对入库管理人员的信息进行管理，包括信息录入、删除、修改。其中，人员的信息包括关联设备信息、姓名、授权区域等。

4.5设备管理模块

模块主要功能为对定位设备的信息进行管理，包括信息录入、删除、修改。设备的信息包括设备代码、设备名称等。设备代码为设备唯一标识码，定位设备传人数据通过设备代码相关联。

4.5围栏数据维护模块

围栏范围可通过直接在地图界面手动绘制区域或导人测绘的边界数据获得，区域确定后可录入围栏的属性信息，包括名称、标注名称、介绍。已录入平台的围栏区域可删除、修改。

5结束语

电子围栏人员管理系统实现了对矿区人员管理的信息化、智能化。系统的使用能提升矿区生产安全，同时能节省管理成本、降低管理难度。随着应用的深入，后期可在现有成果的基础上扩展更丰富的功能，服务于企业的生产管理。