唐時(shí)蕎

（1.重慶數(shù)字城市科技有限公司，重慶 401121；2.重慶市移動(dòng)測(cè)量工程技術(shù)研究中心，重慶 401121；3.城市全息空間數(shù)據(jù)應(yīng)用重慶市工程研究中心，重慶 401121；4.移動(dòng)型智能測(cè)量裝備重慶市工程實(shí)驗(yàn)室，重慶 401121）

0 引 言

為深入貫徹落實(shí)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推動(dòng)新型智慧城市建設(shè)，重慶市大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展管理局印發(fā)了《重慶市新型智慧城市建設(shè)方案（2019—2022年）》（渝府辦發(fā)[2019]66號(hào)），明確指出要運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，發(fā)展城市“感知—決策—控制”閉環(huán)應(yīng)用，加速數(shù)據(jù)資源“聚通用”，賦能各領(lǐng)域業(yè)務(wù)應(yīng)用?？萍紙@區(qū)聚集了大量人才、資本和產(chǎn)業(yè)，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展新亮點(diǎn)。隨著智慧技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，多種信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和升級(jí)，科技園區(qū)逐漸向智慧園區(qū)轉(zhuǎn)型。與此同時(shí)，大量新型基礎(chǔ)設(shè)施被推廣建設(shè)，各類信息資源迅速累積，但這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)未能得到很好的管理和利用，亟需建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)園區(qū)動(dòng)態(tài)感知數(shù)據(jù)自動(dòng)匯集、智能處理、高效存儲(chǔ)、可視監(jiān)管、高性能服務(wù)，以滿足各類需求，降低開(kāi)發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)園區(qū)數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值最大化。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)園區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系的研究，以“先進(jìn)性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性”為指導(dǎo)原則，以GIS、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、分布式存儲(chǔ)等信息技術(shù)為基礎(chǔ)，按照SOA分層設(shè)計(jì)思想，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 平臺(tái)總體架構(gòu)

1.2 數(shù)據(jù)體系設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)生命周期主要分為4個(gè)階段，包含資源化、資產(chǎn)化、服務(wù)化和智能化。資源化是將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)匯聚形成數(shù)據(jù)資源；資產(chǎn)化是通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、分布式等技術(shù)將數(shù)據(jù)資源進(jìn)行清洗、抽取、建模和分析處理形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)的過(guò)程；服務(wù)化是指以業(yè)務(wù)和價(jià)值為導(dǎo)向構(gòu)建面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)的過(guò)程；智能化則是數(shù)據(jù)服務(wù)支撐各類應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的過(guò)程。

數(shù)據(jù)體系架構(gòu)如圖2所示，包含地圖資源、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和預(yù)警消息。

圖2 數(shù)據(jù)體系架構(gòu)

1.3 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，功能框架如圖3所示。

圖3 平臺(tái)功能框架

2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1 運(yùn)行管理中心

運(yùn)行管理中心主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)狀態(tài)管理、預(yù)警處理、日志分析和地圖應(yīng)用管理等功能，為系統(tǒng)管理人員提供整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)的工具。其中，系統(tǒng)管理包含用戶管理、角色管理、數(shù)據(jù)字典管理以及權(quán)限管理等；系統(tǒng)維護(hù)包含平臺(tái)參數(shù)配置、站點(diǎn)一鍵重啟、備份還原以及補(bǔ)丁安裝等；狀態(tài)管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)組件以及云主機(jī)資源監(jiān)測(cè)；預(yù)警處理主要為系統(tǒng)管理人員提供預(yù)警信息的瀏覽并根據(jù)之前的維護(hù)記錄提出解決建議；日志分析主要通過(guò)系統(tǒng)日志、操作日志、數(shù)據(jù)監(jiān)控日志、接口調(diào)用日志等日志數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)運(yùn)行性能、用戶行為、數(shù)據(jù)流向、接口調(diào)用動(dòng)態(tài)等；地圖應(yīng)用管理主要實(shí)現(xiàn)地圖參數(shù)配置，包含底圖配置、坐標(biāo)系配置、圖層要素配置等。

2.2 數(shù)據(jù)管理中心

如圖4所示，數(shù)據(jù)管理中心的核心是實(shí)現(xiàn)設(shè)備接入以及海量數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)，形成整合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)的整套解決方案。不同類型設(shè)備采集的數(shù)據(jù)格式和支持的協(xié)議各不相同，設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息管理以及數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的預(yù)選。數(shù)據(jù)采集包含數(shù)據(jù)離線導(dǎo)入、手動(dòng)錄入以及平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)采集等，通過(guò)數(shù)據(jù)采集配置和采集任務(wù)定制，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)同步、設(shè)備實(shí)時(shí)采集以及第三方平臺(tái)接口調(diào)取等周期性數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)的是原始數(shù)據(jù)的堆砌，需要經(jīng)過(guò)ETL計(jì)算，完成數(shù)據(jù)校驗(yàn)、清洗和轉(zhuǎn)換等工作。經(jīng)平臺(tái)處理之后的數(shù)據(jù)均帶有時(shí)間特效，直接存入SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速率實(shí)現(xiàn)分區(qū)分表存儲(chǔ)，能有效提升數(shù)據(jù)檢索性能。

圖4 數(shù)據(jù)管理中心

2.3 可視監(jiān)管中心

可視監(jiān)管中心主要實(shí)現(xiàn)以二維地圖為底板的數(shù)據(jù)資源看板功能，包含地圖基本操作、設(shè)備地圖分布瀏覽、實(shí)時(shí)位置查詢、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、預(yù)警消息查詢、統(tǒng)計(jì)分析和接口調(diào)用分析等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生命周期全過(guò)程可視化監(jiān)管。

2.4 數(shù)據(jù)服務(wù)中心

數(shù)據(jù)服務(wù)中心主要實(shí)現(xiàn)服務(wù)接口網(wǎng)關(guān)、實(shí)時(shí)消息訂閱以及授權(quán)管理等功能，完成數(shù)據(jù)開(kāi)放共享，并監(jiān)測(cè)服務(wù)狀態(tài)以及數(shù)據(jù)流向，保障數(shù)據(jù)安全。接口調(diào)用方經(jīng)過(guò)平臺(tái)認(rèn)證授權(quán)獲取用戶標(biāo)識(shí)AppID和授權(quán)碼secret，根據(jù)AppID和secret調(diào)用服務(wù)接口，其中，AppID主要用于識(shí)別用戶身份，方便平臺(tái)記錄用戶調(diào)用行為，跟蹤數(shù)據(jù)流向，監(jiān)測(cè)接口是否處于異常調(diào)用狀態(tài)；secret是經(jīng)過(guò)對(duì)稱加密處理的，用于驗(yàn)證用戶身份是否合法有效。平臺(tái)采用RabbitMQ提供消息訂閱服務(wù)，第三方應(yīng)用通過(guò)調(diào)用消息訂閱接口獲取RabbitMQ連接地址url和客戶端ID；然后連接RabbitMQ，平臺(tái)采集數(shù)據(jù)并解析轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式后，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)給第三方應(yīng)用。具體實(shí)時(shí)消息包含實(shí)時(shí)位置信息、傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)以及事件上報(bào)等。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)智慧園區(qū)動(dòng)態(tài)感知數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，整合了園區(qū)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)資源，形成了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，減少了數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)，規(guī)范了數(shù)據(jù)采集和處理流程，構(gòu)建了智慧園區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)體系，為不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為信息展示平臺(tái)以及業(yè)務(wù)平臺(tái)提供了很好的數(shù)據(jù)支撐。