基于Web的智慧工地管理信息安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

劉洋宇

(深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000)

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息傳輸通道的日益創(chuàng)新，使得我國相關(guān)行業(yè)也得到了充分發(fā)展。在市場競爭日益加劇的今天，傳統(tǒng)的信息管理方式主要是以人工處理或者集成處理的方式實現(xiàn)，雖然可以完成預(yù)期的監(jiān)測任務(wù)，但是在實際應(yīng)用的過程中，時常會出現(xiàn)一些問題和缺陷，對于最終的監(jiān)測結(jié)果造成十分消極的影響[1]。不僅如此，傳統(tǒng)的信息監(jiān)測與匯總系統(tǒng)的執(zhí)行效率還處于較為低下的狀態(tài)，在應(yīng)用的過程中，面對龐大的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的執(zhí)行也會產(chǎn)生一定的壓力，嚴(yán)重時甚至?xí)斐上到y(tǒng)崩潰。

現(xiàn)如今，在互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的輔助支持之下，信息管理系統(tǒng)得到了極大的改變，尤其是智慧工地管理信息的監(jiān)測工作，更是有了明顯的提高。Web技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)前端技術(shù)，通常被應(yīng)用在系統(tǒng)或者平臺數(shù)據(jù)的整合或者處理工作中去，目前階段取得了相對較好的效果[2]。隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸與普及，Web技術(shù)也被逐漸應(yīng)用在智慧工地信息管理系統(tǒng)的日常執(zhí)行與處理工作中，一定程度上為工地的管理提供了極大的便利，在較為真實的環(huán)境之下，將系統(tǒng)的執(zhí)行頻率調(diào)整更改為貼合實際的范圍，結(jié)合Web技術(shù)，構(gòu)建嚴(yán)密且真實的監(jiān)測環(huán)節(jié)，以此來進一步提升系統(tǒng)整體的控制管理能力，促使信息監(jiān)測系統(tǒng)邁入一個新的發(fā)展臺階。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 監(jiān)測傳感器設(shè)計

在對信息管理檢測系統(tǒng)進行設(shè)計前，需要先進行相關(guān)的硬件設(shè)計。監(jiān)測傳感器是一種信息的匯總收集處理器，通常情況下，會被應(yīng)用在核心的電路之上，將傳感器的鏈接與系統(tǒng)的電源接口相關(guān)聯(lián)，促使接口處于穩(wěn)定的終端狀態(tài)，此時，電路處于無限的閉合模式[3]。在電路的執(zhí)行電源側(cè)后方，需要設(shè)計相應(yīng)的執(zhí)行節(jié)點，每一個節(jié)點需要關(guān)聯(lián)在一起，形成串聯(lián)形式。結(jié)合集成網(wǎng)將智慧工地的管理信息匯總整合在一起，依據(jù)特殊的格式，將信息打包成文件傳輸至對應(yīng)的合成協(xié)調(diào)器之中，這樣一來，便可以將監(jiān)測傳感器與每一個對應(yīng)節(jié)點連接在一起，形成多混合網(wǎng)絡(luò)處理電路，為后續(xù)的集成網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)，方便信息的安全采集與上傳[4]。

在初始的控制電路之中，設(shè)計一個單獨控制監(jiān)測傳感器的電路。這部分主要是因為，部分系統(tǒng)在日常執(zhí)行的過程中，時常會出現(xiàn)信號切斷、監(jiān)測范圍錯誤等現(xiàn)象。這便很容易出現(xiàn)誤差，所以，可以在電路安裝監(jiān)測傳感器的區(qū)域，設(shè)計一個單獨控制的小型串聯(lián)電路[5]。在傳感器側(cè)后方安置SHTxx控制芯片，將其與硬件功能模塊關(guān)聯(lián)，調(diào)整電路的電流與電壓在合理的范圍之內(nèi)，關(guān)聯(lián)警報器，一旦電路中的電流高于預(yù)設(shè)范圍，便會發(fā)出警報，這樣的模式也會降低出現(xiàn)誤差的概率，確保電路更為穩(wěn)定、安全地運行，以此來進一步優(yōu)化完善監(jiān)測傳感器的設(shè)計。

1.2 ZigBee基站節(jié)點設(shè)計

完成對監(jiān)測傳感器的設(shè)計之后，需要結(jié)合系統(tǒng)的實際需求，進行ZigBee 基站節(jié)點的設(shè)計。ZigBee 基站節(jié)點主要是將系統(tǒng)所設(shè)定的外部執(zhí)行模塊關(guān)聯(lián)在一起，主要可以劃分為ARM 模塊、存儲模塊、CF2420 收發(fā)模塊、傳感器模塊以及電源管理模塊[6]。不同的模塊在執(zhí)行的過程中均是獨立的，且具有特定的處理功能。但是需要注意的是，如果系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，那相應(yīng)的模塊便可以通過特殊的形式雙向作用，加強對電路以及電源的內(nèi)部控制。

另外，還可以在電路的核心芯片控制器中安裝STR710FZ2T6 微處理[7]。該處理器可以對電路中的信號進行整合，把正弦波與單項雙音頻信號混合，此時，電路會形成一個單獨的fow，將其與ZigBee基站處理器關(guān)聯(lián)，同時，獲取關(guān)聯(lián)的距離，根據(jù)實際的傳輸情況，在這之中建立相應(yīng)的基站節(jié)點，節(jié)點需要通過串聯(lián)的方式連接，并設(shè)定具有一致性的執(zhí)行編碼。

為了增強電路的執(zhí)行能力，還需要將電路設(shè)計成雙電源的模式，這樣可以進一步加強對其的控制，也可以最大程度地避免電路異常，避免系統(tǒng)的損壞。但是需要注意的是，雙電源的設(shè)計要嚴(yán)格控制電壓，隨著電路中電流的增強，電壓也需要隨著增強，這樣才可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 Web技術(shù)下功能模塊架構(gòu)設(shè)計

對于信息系統(tǒng)的日常執(zhí)行架構(gòu)，通常是需要一個特定的格式來劃分的，具體可以分為應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、指令執(zhí)行架構(gòu)以及交互架構(gòu)等，不同的架構(gòu)均代表不同的系統(tǒng)功能模塊，且相互之間都是獨立運行的。所以，在設(shè)計的初期，需要結(jié)合實際的控制管理需要，進行多項層級的設(shè)計，具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 執(zhí)行多項層功能模塊架構(gòu)流程圖

根據(jù)圖1 可以了解到相應(yīng)的架構(gòu)流程。隨后，在Web技術(shù)的輔助支持之下，可以設(shè)計相應(yīng)的處理層級，每一個層級負責(zé)控制管理對應(yīng)的功能架構(gòu)，同時，在執(zhí)行工作的過程中，還需要制定對應(yīng)的工作處理目標(biāo)，依據(jù)目標(biāo)來執(zhí)行對應(yīng)的任務(wù)，使整個系統(tǒng)更加形式化、流程化、系統(tǒng)化。另外，隨后，進行功能節(jié)點執(zhí)行范圍的確定，具體如公式（1）所示：

式（1）中，K為功能節(jié)點執(zhí)行范圍；η為執(zhí)行變化值；α為Web執(zhí)行層級；m為獨立系數(shù)。通過上述計算，最終可以得出實際的功能節(jié)點執(zhí)行范圍，根據(jù)設(shè)定的數(shù)值，最終可以確定出具體的應(yīng)用處理范圍。結(jié)合Web技術(shù)，設(shè)計出具體的執(zhí)行層級，并根據(jù)系統(tǒng)的功能，構(gòu)建出不同的處理區(qū)域，將應(yīng)變區(qū)域與目標(biāo)模塊的執(zhí)行節(jié)點關(guān)聯(lián)，形成具有Web特征的功能模塊架構(gòu)設(shè)計。

2.2 信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在完成Web 技術(shù)下功能模塊架構(gòu)設(shè)計之后，接下來，需要設(shè)計信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與普通數(shù)據(jù)庫存在一定的差異，普通數(shù)據(jù)主要的功能是信息數(shù)據(jù)的存儲、查詢與下載，而監(jiān)測數(shù)據(jù)庫則是對數(shù)據(jù)或者信息進行監(jiān)管與匯總整合的一種執(zhí)行程序[8]。在實際應(yīng)用的過程中，管理人員可以采用特定的模式，將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫之中，隨后，采用特殊的形式，構(gòu)建監(jiān)管的結(jié)構(gòu)，并對監(jiān)測的信息層級進行處理。隨后，進行數(shù)據(jù)庫執(zhí)行程序的設(shè)定，其數(shù)據(jù)具體如表1所示。

表1 執(zhí)行數(shù)據(jù)庫執(zhí)行程序指標(biāo)參數(shù)設(shè)定表

根據(jù)表1數(shù)據(jù)可以完成對執(zhí)行數(shù)據(jù)庫執(zhí)行程序指標(biāo)參數(shù)的設(shè)定。將所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)添加在數(shù)據(jù)庫之中，隨后，建立具體的執(zhí)行層級，設(shè)定層級的架構(gòu)，進一步優(yōu)化完善數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率與質(zhì)量，進而完成信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的最終設(shè)計。

3 系統(tǒng)測試

此次主要是對Web 技術(shù)下智慧工地管理信息安全監(jiān)測系統(tǒng)的驗證與分析。測試會在較為真實的環(huán)境之下進行，并且測試網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也是十分穩(wěn)定的，接下來，對測試系統(tǒng)進行預(yù)設(shè)與搭建。

3.1 測試準(zhǔn)備

在進行測試之前，需要搭建相應(yīng)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境。為了確保測試的穩(wěn)定性與可靠性，該次測試采用B/S 架構(gòu)實現(xiàn)，并將其與J2EE 的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)。考慮到在執(zhí)行的過程中，時常會存在監(jiān)測誤差的出現(xiàn)，所以，在預(yù)設(shè)測試環(huán)境時，劃定具體的測試區(qū)域，加強對具體流程的控制。在系統(tǒng)中，安裝Tomat 6.0 測試軟件，同時在數(shù)據(jù)庫之中將Oracle10g 與Tomat 6.0 關(guān)聯(lián)，形成覆蓋對應(yīng)的執(zhí)行覆蓋范圍。此時，在上述情況的基礎(chǔ)之上，需要結(jié)合Web 技術(shù)，計算出安全監(jiān)測的距離，公式（2）如下。

式（2）中，P為安全監(jiān)測距離；v為執(zhí)行系數(shù)；r為核心監(jiān)測范圍。通過上述計算，最終可以得出實際的安全監(jiān)測距離。根據(jù)距離的變化，明確設(shè)定出相對應(yīng)的執(zhí)行范圍。同時，在云無線的接入網(wǎng)之中，設(shè)定與J2EE的網(wǎng)絡(luò)一致的執(zhí)行指令，將執(zhí)行命令添加在系統(tǒng)之中，完成軟件測試環(huán)境的搭建。

隨后，進行硬件系統(tǒng)測試環(huán)境的搭建，具體如下：選擇一級平臺服務(wù)器作為測試的主要控制服務(wù)裝置，設(shè)定為8 核，同時，內(nèi)存需要在252 GB 的范圍之內(nèi)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的服務(wù)器，形成循環(huán)處理電路，同時，啟動雙向定位執(zhí)行電源，此時，電路中的節(jié)點是并聯(lián)的狀態(tài)，所以，可以將其與智慧工地的管理系統(tǒng)電路連接，為后續(xù)的測試奠定基礎(chǔ)。

3.2 測試過程及結(jié)果分析

根據(jù)上述所搭建的測試環(huán)境，接下來，進行更為具體的系統(tǒng)測試。結(jié)合Web 技術(shù)，在智慧工地管理信息安全監(jiān)測系統(tǒng)之中設(shè)定相應(yīng)數(shù)量的測試節(jié)點，考慮到測試的層級性，節(jié)點的測試結(jié)構(gòu)也是不同階段的。所以，所編制的指令也是不同的。根據(jù)節(jié)點的作用范圍，確定不同的測試階段并編制相應(yīng)的執(zhí)行監(jiān)測指令，依據(jù)系統(tǒng)的測試機制與協(xié)議范圍，最終可以得出實際的測試結(jié)果，其測試結(jié)果如表2所示。

表2 系統(tǒng)測試結(jié)果分析表

根據(jù)表2 數(shù)據(jù)可知，最終可以完成對測試結(jié)果的分析與驗證：在不同的Web信息節(jié)點監(jiān)測范圍之中，系統(tǒng)在監(jiān)測過程中所得出的監(jiān)測預(yù)警速度均控制在0.5以下，說明系統(tǒng)的監(jiān)測靈敏度相對較高，在實際應(yīng)用的過程中具有一定的現(xiàn)實價值。

4 結(jié)語

綜上所述，便是對基于Web 的智慧工地管理信息安全監(jiān)測的系統(tǒng)設(shè)計。對比于傳統(tǒng)的信息監(jiān)管系統(tǒng)，該文所設(shè)計的Web監(jiān)測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中具有更強的靈活性與多變性，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，Web監(jiān)測系統(tǒng)通過改變監(jiān)管的指標(biāo)參數(shù)來調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行內(nèi)容或者指令，不僅如此，對于監(jiān)測的范圍也發(fā)生了改變，一定程度上打破了傳統(tǒng)信息監(jiān)測系統(tǒng)的限制與局限，所覆蓋的面積明顯得到了延伸與擴展，而執(zhí)行結(jié)構(gòu)也與Web 技術(shù)相關(guān)聯(lián)，形成更加貼合實際的數(shù)據(jù)處理流程，以此來進一步完善優(yōu)化系統(tǒng)的整體功能。實現(xiàn)建設(shè)現(xiàn)代化的工程監(jiān)管系統(tǒng)模式的創(chuàng)新，促進社會的穩(wěn)定和諧。