系统解决方案

   

用水与节水管理系统

 
 

      根据系统建设目标要求,本系统需要覆盖从管网数据的采集、传输、存储、大数据整合及业务应用实现等一系列功能,同时还需要对系统的兼容性、稳定性、安全性、冗余性进行考量,并在系统开发建设中予以实现。

 

 
     其中:


     数据采集层:系统需接入的各项数据源,包括各管网数据终端、需接入的其他水务相关系统等。


     网络传输层:数据采集及系统数据传输涉及的网络及服务,根据数据终端传输方式,包括由广域网(有线、GRPS/3G无线数据通信网)及内部交换局域网组成基础网络。


     接口层:通过数据总线方式实现水表数据终端、其它水务系统等数据源与海量数据库之间的数据传输接口。为保证不同类型数据终端接入的兼容性,接口需同时支持行业标准规约、E格式语言文件及特定私有规约。


     数据层:包括由实时/历史数据库、模型数据库、基础数据库及业务数据库组成的海量数据库。其中实时/历史数据库用于存储接口采集转换后的动态水务数据,基础数据库用于存储设备静态参数、用户信息等数据,模型数据库用于存储水网拓扑数据,业务数据库用于存储水网业务数据及应用系统数据。


     应用层:根据客户需求,通过对海量数据库中整合的各项数据资源进行挖掘,实现节水监测、报表、费用管理等多种水务管理应用。


     用户层:提供WEB端应用、移动手机客户端应用、门户网站等方式实现系统用户端应用,另外可提供数据访问平台通过WebService方式为其他水务系统提供数据支持。
 

 
接口兼容性方案
 
     由于现阶段国内水表行业没有统一的数据传输标准,各水表厂家提供的数据只满足其自身产品的需求,因此一个水司所管辖下的水表数据传输规约可能有好几个,存在数据分散、难以管理的问题。本次项目采用动态加载接口功能和插件的反射技术,开发标准化接口功能插件,通过标准化配置,实现接口兼容功能,解决数据规约不统一的问题,同时也满足后期新的数据接入需求。
 

 
     1、数据采集层:由部署在管网的各采集终端组成,通过GPRS无线通信网络等网络传输方式,将水表的管网压力、流量、流向等各项数据发送至数据处理层。


     2、数据处理层:数据处理层由三类数据处理插件和两类扩展插件组成。其中三类数据处理插件包括数据监测单元、数据解析单元、数据提交单元,扩展插件包括扩展功能单元与功能配置单元。数据处理时,根据运行的配置信息,通过功能配置单元配置数据处理插件和各个处理单元的扩展功能,组合成接入管线,共同实现兼容的数据接入。


    其中扩展插件是为了确保接口的兼容性,实现即插即用,我们封装适合各类协议的扩展插件,通过管线的动态组装架构,根据不同的需要组成适应指定数据源的接入接口。扩展插件的实现首先要根据通信协议制定标准化规范化的通信规约:


· 行业标准的规约。水务行业或工业领域有其成熟通用的标准规约和接口,对这些标准规约或接口,数据存储中心的数据接入接口都提供支持。典型的规约和接口如OPC、IEC 60875-5-104等。


· E格式语言文件。它可以通过文本文件的格式穿越单向隔离网闸,在调度与信息数据交换领域得到了广泛的应用。以E格式文件的形式传送数据适用于系统的所有业务应用,由系统的业务应用根据实际需求不断的生成E格式文件,并传输到数据存储中心的接入服务器。接入服务器负责解析E格式文件,并调用相应的接口将解析过的数据存储到数据存储中心。


· 私有的规约。对于一些规模较小的业务应用系统,由于数据量小,类型较简单,除了可以使用E格式语言文件为规范格式外,常常会使用系统私有规约与实时数据中心通信。此时,数据接入接口就需要为它提供独立的规约解析功能单元,以完成数据的接入。


     3、数据存储层:处理后的数据,按照相应的格式,存储到数据存储层,为后期各应用提供相关数据支持。
 

 
 
 
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