李操

摘要：在水利工程建設(shè)數(shù)量逐步提升的基礎(chǔ)上，針對(duì)水利工程相關(guān)運(yùn)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(duì)水利物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用的框架和技術(shù)路線進(jìn)行分析，并且探討相應(yīng)的應(yīng)用模式。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)云系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP391.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2018）10-0000-00

為了提升我國(guó)的水利信息化技術(shù)水平，就需要積極引入先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合應(yīng)用。本文就以某區(qū)域的水利數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的信息集約化管理應(yīng)用進(jìn)行探討。以此平臺(tái)作為研究對(duì)象，對(duì)水利物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用模型的構(gòu)建進(jìn)行研究。從框架和技術(shù)路線入手，對(duì)水利物聯(lián)云系統(tǒng)的模型展開設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水利數(shù)據(jù)平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)的集約化處理。

1 總體框架及技術(shù)路線

1.1 總體框架

我們?cè)趯?duì)水利業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究時(shí)，將其分為四個(gè)功能模塊。水文信息監(jiān)測(cè)功能模塊、防汛抗旱監(jiān)測(cè)功能模塊、水資源信息監(jiān)測(cè)功能模塊以及農(nóng)村水利信息監(jiān)測(cè)功能模塊。這些功能的實(shí)現(xiàn)需要智能終端的管理開發(fā)平臺(tái)作為支持，繼續(xù)要各種智能軟件以及技術(shù)為各類功能模塊的相應(yīng)信息提供保障。主要構(gòu)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(yīng)用服務(wù)組件。而這些軟件和組件在對(duì)相應(yīng)信息進(jìn)行獲取時(shí)，還需要各類傳感系統(tǒng)作為支持。由多種先進(jìn)技術(shù)綜合利用來實(shí)現(xiàn)對(duì)水利業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用系統(tǒng)的有效構(gòu)建，從而保證對(duì)水利數(shù)據(jù)的集約化管理[1]。

1.2 技術(shù)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(duì)水庫(kù)、水閘、水廠等相關(guān)監(jiān)測(cè)信息的有效采集與獲取。物聯(lián)網(wǎng)終端的應(yīng)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(zhǔn)確，能夠?yàn)樗こ滔嚓P(guān)業(yè)務(wù)的開展提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。（2）為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)、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(guān)，在終端采集系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集之后，將其實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿麛?shù)據(jù)的管理云平臺(tái)中。這種直接傳輸?shù)姆绞?，不僅可以保證對(duì)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(shí)效性。（3）水利物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端采集數(shù)據(jù)的綜合處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、共享、分析和應(yīng)用等功能，是提升水利業(yè)務(wù)信息處理水平的關(guān)鍵技術(shù)。（4）水利信息綜合服務(wù)平臺(tái)中的相關(guān)技術(shù)，還可以保證對(duì)水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行中，所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)信息提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口。主要可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻、語音和各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入，進(jìn)而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的完整性。（5）對(duì)綜合業(yè)務(wù)移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行有效開發(fā)，使其能夠?yàn)樗?，業(yè)務(wù)平臺(tái)管理的相應(yīng)操作提供信息支持。同時(shí)，相關(guān)人員在開展水利工程的相關(guān)活動(dòng)時(shí)，可以在移動(dòng)綜合業(yè)務(wù)移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)中提取信息。這就要求綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)能夠提供信息檢索功能，確保物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)平臺(tái)能夠?yàn)樗こ谈黜?xiàng)活動(dòng)的開展提供更好的信息服務(wù)[2]。

2 水利物聯(lián)云系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

水利物聯(lián)云系統(tǒng)模塊的構(gòu)建，主要是為了提升水利物聯(lián)網(wǎng)的集成應(yīng)用效果，進(jìn)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(jì)算平臺(tái)和多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，物聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)之間存在相輔相成的作用關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)在運(yùn)行的過程中將本地獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息通過實(shí)施傳遞的方式提交到云計(jì)算平臺(tái)。而云計(jì)算平臺(tái)在接收到相應(yīng)的信息之后，會(huì)對(duì)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且做出相應(yīng)的控制指令。此時(shí)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還需要依據(jù)平臺(tái)的指令，對(duì)相應(yīng)的服務(wù)支持進(jìn)行獲取。

3 水利物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)計(jì)

3.1 智能終端設(shè)計(jì)思路

水利物聯(lián)網(wǎng)智能終端的設(shè)計(jì)，需要依據(jù)傳感器接口的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換造成較大影響?；谝酝悄芙K端存在的信號(hào)適配和協(xié)議轉(zhuǎn)換問題，我們針對(duì)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)適配于各個(gè)傳感器以及設(shè)備接口的中間價(jià)，使其實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器接口的準(zhǔn)確接入，進(jìn)而保證各類信號(hào)信息的實(shí)時(shí)獲取與傳遞。

3.2 傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊

（1）電流型傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出類型傳感器的接入。（2）電阻型傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電阻信號(hào)輸出類型傳感器的接入。（3）脈沖型傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)輸出類型傳感器的接入。（4）傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊中間件設(shè)計(jì)。為傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口模塊在集成應(yīng)用設(shè)計(jì)中提供規(guī)范化的配置過程和標(biāo)準(zhǔn)化的接口管理。

4 終端綜合管理和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)設(shè)計(jì)

4.1 綜合管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

（1）通過CMS實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理功能，比如前端（設(shè)備）管理，服務(wù)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(wù)器的媒體流傳輸請(qǐng)求，通過PAG從前端設(shè)備獲取媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端或錄像服務(wù)器。系統(tǒng)中可以設(shè)置1～N個(gè)MDU。（3）通過NRU實(shí)現(xiàn)錄像的存儲(chǔ)，檢索，回放，下載等功能。（4）通過PAG管理與前端設(shè)備的連接，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備與平臺(tái)系統(tǒng)之間的消息及媒體流，當(dāng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和平臺(tái)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不一致時(shí)，進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

4.2 綜合管理系統(tǒng)主要功能

在對(duì)終端綜合管理和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的上述結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)之后，可以確保綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)幾點(diǎn)功能[3]：（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能?？梢詫?duì)水利系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各個(gè)階段的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集;（2）機(jī)電設(shè)備智能控制功能?？梢员ＷC水利物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)中相應(yīng)設(shè)備的自動(dòng)化控制;（3）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編碼處理功能?？梢员ＷC對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理與分析，并且利用數(shù)據(jù)接入服務(wù)器，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息上傳到終端。同時(shí)，由終端將各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行備份，保證監(jiān)測(cè)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(chǔ)存系統(tǒng)中，對(duì)于較為重要的數(shù)據(jù)信息可以將其上傳到云端儲(chǔ)存系統(tǒng)。同時(shí)，提供本地和遠(yuǎn)程下載服務(wù)，使相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠得到有效應(yīng)用。系統(tǒng)平臺(tái)中，還在為水利業(yè)務(wù)的相關(guān)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(wù)活動(dòng)的開展提供有效的平臺(tái)服務(wù)。

5 結(jié)語

水利物聯(lián)云系統(tǒng)模型因具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，可以對(duì)來自不同終端的數(shù)據(jù)實(shí)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(shí)，信息系統(tǒng)和云計(jì)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(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)行成本，還可以有效節(jié)省系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用，表現(xiàn)出很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱程，戚曉明.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然版），2013，（15）：28-29.

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

[3] 高馳彪.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水利信息化系統(tǒng)[J].移動(dòng)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