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用水與節(jié)水管理系統(tǒng)解決方案

來源:寧波水表(集團)股份有限公司   2015年11月19日 10:30  

根據系統(tǒng)建設目標要求,本系統(tǒng)需要覆蓋從管網數據的采集、傳輸、存儲、大數據整合及業(yè)務應用實現等一系列功能,同時還需要對系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性、安全性、冗余性進行考量,并在系統(tǒng)開發(fā)建設中予以實現。

 

 
     其中:


     數據采集層:系統(tǒng)需接入的各項數據源,包括各管網數據終端、需接入的其他水務相關系統(tǒng)等。


     網絡傳輸層:數據采集及系統(tǒng)數據傳輸涉及的網絡及服務,根據數據終端傳輸方式,包括由廣域網(有線、GRPS/3G無線數據通信網)及內部交換局域網組成基礎網絡。


     接口層:通過數據總線方式實現水表數據終端、其它水務系統(tǒng)等數據源與海量數據庫之間的數據傳輸接口。為保證不同類型數據終端接入的兼容性,接口需同時支持行業(yè)標準規(guī)約、E格式語言文件及特定私有規(guī)約。


     數據層:包括由實時/歷史數據庫、模型數據庫、基礎數據庫及業(yè)務數據庫組成的海量數據庫。其中實時/歷史數據庫用于存儲接口采集轉換后的動態(tài)水務數據,基礎數據庫用于存儲設備靜態(tài)參數、用戶信息等數據,模型數據庫用于存儲水網拓撲數據,業(yè)務數據庫用于存儲水網業(yè)務數據及應用系統(tǒng)數據。


     應用層:根據客戶需求,通過對海量數據庫中整合的各項數據資源進行挖掘,實現節(jié)水監(jiān)測、報表、費用管理等多種水務管理應用。


     用戶層:提供WEB端應用、移動手機客戶端應用、門戶等方式實現系統(tǒng)用戶端應用,另外可提供數據訪問平臺通過WebService方式為其他水務系統(tǒng)提供數據支持。
 

 
接口兼容性方案
 
     由于現階段國內水表行業(yè)沒有統(tǒng)一的數據傳輸標準,各水表廠家提供的數據只滿足其自身產品的需求,因此一個水司所管轄下的水表數據傳輸規(guī)約可能有好幾個,存在數據分散、難以管理的問題。本次項目采用動態(tài)加載接口功能和插件的反射技術,開發(fā)標準化接口功能插件,通過標準化配置,實現接口兼容功能,解決數據規(guī)約不統(tǒng)一的問題,同時也滿足后期新的數據接入需求。
 

 
     1、數據采集層:由部署在管網的各采集終端組成,通過GPRS無線通信網絡等網絡傳輸方式,將水表的管網壓力、流量、流向等各項數據發(fā)送至數據處理層。


     2、數據處理層:數據處理層由三類數據處理插件和兩類擴展插件組成。其中三類數據處理插件包括數據監(jiān)測單元、數據解析單元、數據提交單元,擴展插件包括擴展功能單元與功能配置單元。數據處理時,根據運行的配置信息,通過功能配置單元配置數據處理插件和各個處理單元的擴展功能,組合成接入管線,共同實現兼容的數據接入。


    其中擴展插件是為了確保接口的兼容性,實現即插即用,我們封裝適合各類協議的擴展插件,通過管線的動態(tài)組裝架構,根據不同的需要組成適應數據源的接入接口。擴展插件的實現首先要根據通信協議制定標準化規(guī)范化的通信規(guī)約:


· 行業(yè)標準的規(guī)約。水務行業(yè)或工業(yè)領域有其成熟通用的標準規(guī)約和接口,對這些標準規(guī)約或接口,數據存儲中心的數據接入接口都提供支持。典型的規(guī)約和接口如OPC、IEC 60875-5-104等。


· E格式語言文件。它可以通過文本文件的格式穿越單向隔離網閘,在調度與信息數據交換領域得到了廣泛的應用。以E格式文件的形式傳送數據適用于系統(tǒng)的所有業(yè)務應用,由系統(tǒng)的業(yè)務應用根據實際需求不斷的生成E格式文件,并傳輸到數據存儲中心的接入服務器。接入服務器負責解析E格式文件,并調用相應的接口將解析過的數據存儲到數據存儲中心。


· 私有的規(guī)約。對于一些規(guī)模較小的業(yè)務應用系統(tǒng),由于數據量小,類型較簡單,除了可以使用E格式語言文件為規(guī)范格式外,常常會使用系統(tǒng)私有規(guī)約與實時數據中心通信。此時,數據接入接口就需要為它提供獨立的規(guī)約解析功能單元,以完成數據的接入。


     3、數據存儲層:處理后的數據,按照相應的格式,存儲到數據存儲層,為后期各應用提供相關數據支持。
 

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