基于云計算的水利物聯(lián)網(wǎng)集成應用探究

李操

摘要：在水利工程建設數(shù)量逐步提升的基礎上，針對水利工程相關運行信息的管理工作已經(jīng)成為現(xiàn)階段發(fā)展的重要問題。文章對水利物聯(lián)網(wǎng)集成應用的框架和技術路線進行分析，并且探討相應的應用模式。

關鍵詞：云計算;物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)云系統(tǒng)

中圖分類號：TP391.4? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2018）10-0000-00

為了提升我國的水利信息化技術水平，就需要積極引入先進技術，實現(xiàn)對云計算技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術的綜合應用。本文就以某區(qū)域的水利數(shù)據(jù)管理平臺的信息集約化管理應用進行探討。以此平臺作為研究對象，對水利物聯(lián)網(wǎng)集成應用模型的構建進行研究。從框架和技術路線入手，對水利物聯(lián)云系統(tǒng)的模型展開設計，從而實現(xiàn)對水利數(shù)據(jù)平臺相關數(shù)據(jù)的集約化處理。

1 總體框架及技術路線

1.1 總體框架

我們在對水利業(yè)務的應用系統(tǒng)進行研究時，將其分為四個功能模塊。水文信息監(jiān)測功能模塊、防汛抗旱監(jiān)測功能模塊、水資源信息監(jiān)測功能模塊以及農(nóng)村水利信息監(jiān)測功能模塊。這些功能的實現(xiàn)需要智能終端的管理開發(fā)平臺作為支持，繼續(xù)要各種智能軟件以及技術為各類功能模塊的相應信息提供保障。主要構成有數(shù)據(jù)管理組件、通信類型組件、終端功能配置組件和應用服務組件。而這些軟件和組件在對相應信息進行獲取時，還需要各類傳感系統(tǒng)作為支持。由多種先進技術綜合利用來實現(xiàn)對水利業(yè)務綜合應用系統(tǒng)的有效構建，從而保證對水利數(shù)據(jù)的集約化管理[1]。

1.2 技術路線

（1）水利物聯(lián)網(wǎng)智能終端的有效開發(fā)，可以保證對水庫、水閘、水廠等相關監(jiān)測信息的有效采集與獲取。物聯(lián)網(wǎng)終端的應用有效打破了傳統(tǒng)的單一終端數(shù)據(jù)采集模式，使獲取到的數(shù)據(jù)信息更加準確，能夠為水利工程相關業(yè)務的開展提供更加準確的數(shù)據(jù)支持。（2）為了實現(xiàn)對水庫、水閘、水廠等終端數(shù)據(jù)的有效共享，可以將物聯(lián)網(wǎng)的綜合數(shù)據(jù)直接接入網(wǎng)關，在終端采集系統(tǒng)對相關數(shù)據(jù)進行全面采集之后，將其實時傳輸?shù)剿麛?shù)據(jù)的管理云平臺中。這種直接傳輸?shù)姆绞?，不僅可以保證對數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，還可以有效改善數(shù)據(jù)獲取的時效性。（3）水利物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)服務平臺，還可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡終端采集數(shù)據(jù)的綜合處理，包括對數(shù)據(jù)的接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、共享、分析和應用等功能，是提升水利業(yè)務信息處理水平的關鍵技術。（4）水利信息綜合服務平臺中的相關技術，還可以保證對水利業(yè)務系統(tǒng)運行中，所需要的相關數(shù)據(jù)監(jiān)測信息提供數(shù)據(jù)服務接口。主要可以實現(xiàn)對視頻、語音和各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時接入，進而保證業(yè)務系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的完整性。（5）對綜合業(yè)務移動應用平臺進行有效開發(fā)，使其能夠為水利，業(yè)務平臺管理的相應操作提供信息支持。同時，相關人員在開展水利工程的相關活動時，可以在移動綜合業(yè)務移動應用平臺中提取信息。這就要求綜合業(yè)務平臺能夠提供信息檢索功能，確保物聯(lián)網(wǎng)的服務平臺能夠為水利工程各項活動的開展提供更好的信息服務[2]。

2 水利物聯(lián)云系統(tǒng)模型設計

水利物聯(lián)云系統(tǒng)模塊的構建，主要是為了提升水利物聯(lián)網(wǎng)的集成應用效果，進而為水利事業(yè)的健康發(fā)展提供保障。物聯(lián)云系統(tǒng)主要由云計算平臺和多個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構成。在實際應用的過程中，物聯(lián)網(wǎng)與云平臺之間存在相輔相成的作用關系。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會在運行的過程中將本地獲取的相應數(shù)據(jù)信息通過實施傳遞的方式提交到云計算平臺。而云計算平臺在接收到相應的信息之后，會對具體的數(shù)據(jù)進行分析，并且做出相應的控制指令。此時的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還需要依據(jù)平臺的指令，對相應的服務支持進行獲取。

3 水利物聯(lián)網(wǎng)智能終端設計

3.1 智能終端設計思路

水利物聯(lián)網(wǎng)智能終端的設計，需要依據(jù)傳感器接口的相關標準執(zhí)行，確保各類接口元件的適配性能夠滿足各類信息的獲取需求以及接入需求，避免由于端口不適應對數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換造成較大影響。基于以往智能終端存在的信號適配和協(xié)議轉(zhuǎn)換問題，我們針對傳感器的標準化接口進行有效設計，同時設計適配于各個傳感器以及設備接口的中間價，使其實現(xiàn)對傳感器接口的準確接入，進而保證各類信號信息的實時獲取與傳遞。

3.2 傳感器標準化接口模塊

（1）電流型傳感器標準化接口模塊。用于實現(xiàn)對標準電流信號輸出類型傳感器的接入。（2）電阻型傳感器標準化接口模塊。用于實現(xiàn)對標準電阻信號輸出類型傳感器的接入。（3）脈沖型傳感器標準化接口模塊。用于實現(xiàn)對標準脈沖信號輸出類型傳感器的接入。（4）傳感器標準化接口模塊中間件設計。為傳感器標準化接口模塊在集成應用設計中提供規(guī)范化的配置過程和標準化的接口管理。

4 終端綜合管理和數(shù)據(jù)處理平臺設計

4.1 綜合管理系統(tǒng)總體架構

（1）通過CMS實現(xiàn)業(yè)務管理功能，比如前端（設備）管理，服務器管理，用戶管理等。（2）通過MDU接收來自客戶端或者錄像服務器的媒體流傳輸請求，通過PAG從前端設備獲取媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端或錄像服務器。系統(tǒng)中可以設置1～N個MDU。（3）通過NRU實現(xiàn)錄像的存儲，檢索，回放，下載等功能。（4）通過PAG管理與前端設備的連接，轉(zhuǎn)發(fā)設備與平臺系統(tǒng)之間的消息及媒體流，當設備的網(wǎng)絡協(xié)議和平臺內(nèi)部網(wǎng)絡協(xié)議不一致時，進行協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

4.2 綜合管理系統(tǒng)主要功能

在對終端綜合管理和數(shù)據(jù)處理平臺的上述結構性能進行設計之后，可以確保綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)幾點功能[3]：（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集功能?？梢詫λ到y(tǒng)運行過程中，各個階段的運行數(shù)據(jù)進行實時采集;（2）機電設備智能控制功能?？梢员ＷC水利物聯(lián)網(wǎng)集成應用平臺中相應設備的自動化控制;（3）監(jiān)測數(shù)據(jù)編碼處理功能。可以保證對獲取到的數(shù)據(jù)信息進行處理與分析，并且利用數(shù)據(jù)接入服務器，將相應的數(shù)據(jù)信息上傳到終端。同時，由終端將各類數(shù)據(jù)信息進行備份，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性和安全性。之后將經(jīng)過綜合處理的數(shù)據(jù)信息保留到本地的儲存系統(tǒng)中，對于較為重要的數(shù)據(jù)信息可以將其上傳到云端儲存系統(tǒng)。同時，提供本地和遠程下載服務，使相應的監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠得到有效應用。系統(tǒng)平臺中，還在為水利業(yè)務的相關人員提供了數(shù)據(jù)查詢功能和管理功能，確保為各類水利業(yè)務活動的開展提供有效的平臺服務。

5 結語

水利物聯(lián)云系統(tǒng)模型因具備較強的數(shù)據(jù)處理功能，可以對來自不同終端的數(shù)據(jù)實行在線接入和處理，使水利信息化集約化管理成為可能。同時，信息系統(tǒng)和云計算資源，還可以為水利信息化集約化管理的發(fā)展提供信息資源支持。這種集約化的管理模式，不僅能夠減少各個系統(tǒng)平臺的運行成本，還可以有效節(jié)省系統(tǒng)平臺運行過程中所產(chǎn)生的運行費用，表現(xiàn)出很好的應用優(yōu)勢。

參考文獻

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[2] 車金林.云計算在水利信息化建設中的研究與應用淺述[J].科研，2016，（12）：229.

[3] 高馳彪.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的水利信息化系統(tǒng)[J].移動信息，2015，（8）：54-55.

Integrated Application of Water Resources Networking Based on Cloud Computing

LI Cao

（Jiangsu Shouchuang Gao Ke Information Engineering Technology Co.， Ltd. ， Changzhou Jiangsu? 213022）

Abstract： On the basis of the gradual increase in the number of water conservancy projects， the management of the operation information of water conservancy projects has become an important issue at this stage of development. This paper analyzes the framework and technical route of integrated application of water conservancy and Internet of Things， and discusses the corresponding application mode.

Key words： cloud computing; Internet of things; cloud computing system