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多流域水庫大壩云平臺(tái)建設(shè)方案！
多流域水庫大壩云平臺(tái)建設(shè)方案
一、傳統(tǒng)監(jiān)測軟件的局限性
1.1 運(yùn)維成本大
一般來說，應(yīng)用傳統(tǒng)的監(jiān)測軟件需要購置一系列服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等基礎(chǔ)設(shè)施硬件，這類硬件設(shè)備不僅安裝繁瑣，更需要配備專業(yè)人員進(jìn)行持續(xù)維護(hù)。在很多水庫大壩，需要額外建造一個(gè)機(jī)房來放置這些硬件設(shè)備。因此在項(xiàng)目中會(huì)產(chǎn)生一定的設(shè)備購置成本，并且在項(xiàng)目持續(xù)運(yùn)行的階段也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的人員運(yùn)維成本。此外，自建機(jī)房存在著潛在的人員操作故障風(fēng)險(xiǎn)，這也給大壩監(jiān)測帶來了不穩(wěn)定因素。
1.2 軟件整合困難
傳統(tǒng)監(jiān)測軟件帶來更大的問題是軟件多而零散，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)據(jù)整合存在困難。一個(gè)個(gè)軟件猶如一個(gè)個(gè)封閉的孤島，用戶很難將數(shù)據(jù)融合在一起。
如果只有一個(gè)大壩工程，用傳統(tǒng)監(jiān)測軟件也許并不能立刻看出這個(gè)問題，但是一旦大壩工程多起來，例如流域多庫多個(gè)大壩，或不同地區(qū)的多個(gè)大壩，這個(gè)問題就會(huì)凸顯出來。由于用戶無法有效將數(shù)據(jù)打通，因此無法更好的將數(shù)據(jù)應(yīng)用起來。
1.3 軟件功能固定
從軟件功能上來看，傳統(tǒng)監(jiān)測軟件一般功能都比較固定。如用戶在使用了一段時(shí)間以后，想對軟件功能進(jìn)行升級是非常困難的，往往需要投入很大的成本。
并且，在這類軟件交付使用后，軟件廠商和用戶之間并無耦合關(guān)系。因此，不僅是軟件廠商后期對軟件的維護(hù)，還是后期需要對軟件功能進(jìn)行更新都非常困難。
二、云平臺(tái)的優(yōu)勢及特點(diǎn)
2.1 低成本免運(yùn)維
云平臺(tái)基于SaaS的云計(jì)算架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。SaaS全稱為Software-as-a-service，意思是“軟件即服務(wù)"。 SaaS是一種基于互聯(lián)網(wǎng)提供軟件服務(wù)的應(yīng)用模式，它打破了傳統(tǒng)軟件概念，SaaS模式隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用軟件的成熟不斷完善，是軟件科技發(fā)展的趨勢。基于SaaS架構(gòu)的云平臺(tái)低成本免運(yùn)維，云計(jì)算使得云平臺(tái)可動(dòng)態(tài)提供可伸縮的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等虛擬化資源，并以服務(wù)的方式提供給用戶。用戶不需要關(guān)注底層的硬件資源，從而可讓用戶放在數(shù)據(jù)整合、軟件功能上，大大提高用戶體驗(yàn)和軟件的有用性。
2.2 系統(tǒng)擴(kuò)展性
云平臺(tái)整套架構(gòu)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中目前*的微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅保證系統(tǒng)的松耦合度，并且能夠保證系統(tǒng)的彈性。云平臺(tái)整套系統(tǒng)采用模塊化和分布式設(shè)計(jì)，為整個(gè)系統(tǒng)提供擴(kuò)展性。
云平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得云平臺(tái)可在流域多庫大壩監(jiān)測中對多個(gè)大壩工程進(jìn)行復(fù)制并推廣應(yīng)用。并且，云平臺(tái)兼容多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，軟件采用標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議，可方便用戶與其他平臺(tái)進(jìn)行對接。對于大型系統(tǒng)及工程，可方便的實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行統(tǒng)一管理。
2.3 輕松升級
云平臺(tái)負(fù)責(zé)管理所有的更新和升級，用戶無需自行下載或安裝補(bǔ)丁。同時(shí)，云平臺(tái)還管理著應(yīng)用程序的可用性，所以用戶無需添加硬件和軟件，也不必隨著用戶或業(yè)務(wù)的增長而增加網(wǎng)絡(luò)資源。
用戶一旦應(yīng)用了云平臺(tái)，可輕松享有后續(xù)的升級服務(wù)，用戶*不需擔(dān)心軟件的后續(xù)維護(hù)、升級更新等問題。
2.4 可靠性
大壩監(jiān)測是關(guān)系國計(jì)民生的大事情，因此保障平臺(tái)是云平臺(tái)搭建的基礎(chǔ)。云平臺(tái)部署在與國內(nèi)高校大學(xué)合作搭建的機(jī)房及服務(wù)器集群，采用運(yùn)營商獨(dú)享專線以及國外專業(yè)廠商認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行加密，保證系統(tǒng)的可靠性。
2.5 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性
在大壩監(jiān)測中，用戶往往關(guān)心的是監(jiān)測數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)的獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，對監(jiān)測情況做出預(yù)估，在大壩監(jiān)測中是至為關(guān)鍵的一環(huán)。云平臺(tái)中運(yùn)用以傳感器和自動(dòng)化采集系統(tǒng)為主體的在線采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不間斷的從云端對大壩進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解大壩監(jiān)測情況。
用戶可直接通過網(wǎng)頁或小程序等多種方式查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便快捷。通過在云平臺(tái)上設(shè)置的多種報(bào)警策略，用戶可接收到短信、微信、郵件等不同方式發(fā)送的報(bào)警推送，方便用戶實(shí)時(shí)排查問題。
2.6 支持大數(shù)據(jù)場景
云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用時(shí)序數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫結(jié)合的方式，適合大數(shù)據(jù)量、高并發(fā)、高吞吐量的數(shù)據(jù)場景，可支撐大壩監(jiān)測的不同場景。
2.7 彈性的服務(wù)及收費(fèi)模式
云平臺(tái)采用即用即付，按需付費(fèi)的形式，用戶可隨時(shí)在云平臺(tái)上進(jìn)行對資源的購買，這種收費(fèi)方式不僅節(jié)省成本，并且十分靈活方便。
并且，云平臺(tái)提供定制功能，用戶可在云平臺(tái)上按需購買，以滿足特定需求。
用戶通過Web端、小程序、定制數(shù)據(jù)展板或接口的方式訪問云平臺(tái)，方便用戶在不同場合下隨時(shí)隨地對平臺(tái)進(jìn)行使用。云平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)主要分為以下十二個(gè)部分：
(1) 采集設(shè)備：通過自動(dòng)化采集設(shè)備，將傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)以一定的傳輸方式，一般為無線傳輸方式（4G/NB-IoT/WiFi等）傳輸至云平臺(tái)；
(2) 數(shù)據(jù)采集服務(wù)：通過數(shù)據(jù)采集服務(wù)，接收不同的設(shè)備及傳感器的采集數(shù)據(jù)，服務(wù)自動(dòng)擴(kuò)容支持海量設(shè)備連接，可支撐大數(shù)據(jù)場景；
(3) 消息隊(duì)列集群：在系統(tǒng)中承擔(dān)負(fù)載均衡、消息通知、流量削峰等角色；
(4) 數(shù)據(jù)分析：通過數(shù)據(jù)分析模塊，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行自定義公式計(jì)算、數(shù)據(jù)閾值報(bào)警判斷等一系列分析計(jì)算；
(5) 日志：通過日志模塊管理日志，包括操作、報(bào)警、登錄、推送日志等；
(6) 基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)：包括推送、充值、文件等，為云平臺(tái)提供技術(shù)支撐；
(7) 工程管理：管理工程內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)及資源，包括工程、設(shè)備、測點(diǎn)、報(bào)表及數(shù)據(jù)等；
(8) 外部數(shù)據(jù)接入：外部數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)庫、接口的方式導(dǎo)入云平臺(tái)，靈活的與其他系統(tǒng)進(jìn)行整合；
(9) 數(shù)據(jù)持久化：不同類型的數(shù)據(jù)以不同的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，支撐不同使用場景；
(10) 系統(tǒng)權(quán)限：采用基于用戶組角色的多級訪問系統(tǒng)和基于樹狀的數(shù)據(jù)權(quán)限控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限管理的靈活性；
(11) 服務(wù)網(wǎng)關(guān)：動(dòng)態(tài)管理用戶的調(diào)用請求，對接口訪問進(jìn)行管理控制；
(12) 系統(tǒng)：通過流量監(jiān)控、日志監(jiān)控等方式對惡意訪問進(jìn)行攔截，對系統(tǒng)進(jìn)行管理。
三、應(yīng)用案例
自云平臺(tái)正式上線以來，已廣泛應(yīng)用在大壩、橋梁、房屋、工民建等各個(gè)工程領(lǐng)域。
文章主要介紹了云平臺(tái)和傳統(tǒng)監(jiān)測軟件的區(qū)別，闡述了云平臺(tái)的優(yōu)勢及架構(gòu)，并通過在流域多庫大壩監(jiān)測中的應(yīng)用案例進(jìn)行進(jìn)一步說明云平臺(tái)優(yōu)勢。
通過云平臺(tái)，可大大減少大壩監(jiān)測運(yùn)維成本和管理成本，方便用戶更加有效的管理工程數(shù)據(jù)，使大壩監(jiān)測更有效、更便捷、更可靠。基于云平臺(tái)的多種數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示等功能，用戶可輕松將多個(gè)大壩工程的數(shù)據(jù)資源打通，讓監(jiān)測數(shù)據(jù)更好的實(shí)現(xiàn)價(jià)值，從而有效推動(dòng)大壩調(diào)度及管理決策。