标题: 物联网应用案例:智慧水务 [打印本页]

作者: 简单爱123    时间: 2017-10-18 17:24
标题: 物联网应用案例:智慧水务

智慧水务项目建设内容包括水环境治理设施监测、水务信息资源中心、水务综合监管平台(监测监控、治水监督、应急指挥、综合服务、决策支撑及集成开发)、水务专题应用(包括防汛、环保、排水)等,监管体系如图1所示。
图1 智慧水务监管体系

2技术架构

图2展示了基于物联网体系结构而设计的水务分层架构模型。按照物联网体系结构,我们将智慧水务架构抽象为4个层:感知层、网络层、平台层、应用层。
图2 水务分层架构模型

3关键设计决策

任何架构和设计决策,最终都是解决业务问题的重大关键。智慧水务开发和实施过程中面临着如下的技术挑战:


除此之外,各单位都存在一些已建或在建的系统,数据孤岛现象严重,难以互连互通。


图3 智慧水务SCADA系统的逻辑架构

那么,我们是如何解决和应对这诸多挑战的呢?接下来将重点介绍4项关键技术。它们是:


物联网网关

智慧水务项目的各类监测设备主要是工业自动化系统的传感器,如水质PH值、COD等的检测、流量计、水位计等。Modbus协议是水务水利工业传感协议的事实标准,此外,OPC协议应用也较为广泛。虽然是标准协议,但由于各单位已经存在一些原有的自动化监控系统,设备来自不同的厂家,系统也不是一个开发商提供的,所以对Modbus协议的实现方式不完全一致,增加了系统开发和集成的难度和工作量。

针对此类共性需求,项目中我们自主研发了物联网网关产品。物联网网关通俗的讲就是一个通用的数据采集和通信网关。它内置了对主流数据协议的支持,并且提供自定义插件来实现动态扩展,即对于非内置支持的协议,可支持协议的二次定制开发。开发人员只需要继承DataSource基类,实现特定的override方法,即可迅速完成一个新“数据源”程序的开发。然后将动态链接库(DLL)通过管理工具发布到物联网网关服务器,即可实现与特定类型设备和传感器的通信,如图4。
图4 物联网网关工作原理示意图

海量数据存储

智慧水务项目一期接入了诸多的监测厂、站、节点等,不同类型监测指标的采集频率也不完全相同。根据统计,所有节点一天上报的监测数据约为4.32亿条,1年下来就是1500亿条记录,约7.2TB。

基于以上的容量规划,经过技术调研和可行性验证,我们最终选择采用MongoDB数据库作为实时数据的持久化存储。






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