NB—IOT物聯網智能水表監測系統開發中WEBGIS的運用

劉虎平

摘要：針對目前NB-IoT技術在智能水表中的應用局限，文章從實踐角度出發，分析了NB-IoT技術的應用現狀，并提出了WebGIS運用于系統控制的方法策略，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明，只有在明確智能水表運行使用問題的情況下，才能高效利用WebGIS來滿足用戶與供水范圍增加所帶來的數據管理需求。

關鍵詞：NB-IoT；物聯網智能水表監測系統；WebGIS；模塊設計

引言：

經濟水平的不斷提升，使得人們對水資源使用的安全可靠需求越來越大。然而，受所處水務管理系統環境問題影響，使得智能水表的使用效果無法滿足用戶與管理以及供水與用水兩方面的需求。為此，相關建設者應從實踐角度出發，即對NB-IoT技術背景下智能水表的運用問題進行分析，以為后續WebGISD的高效運用提供環境。這樣一來，水資源利用就能以可持續狀態作用于實踐，繼而推動各行各業建設的現代化水平。

1研究NB-IoT物聯網智能水表監測系統開發中WebGIS運用的現實意義

當前階段，NB-IoT物聯網智能水表系統是在水務部門精細化管理工作背景下被研發出來的。其能夠通過物聯網技術落實端到端的技術方案，進而完成大量水務管理信息的處理與匯集。當水務部門的經營效率得到提升后，就能以更為高效穩定狀態實踐用水管理的智能化建設[1]。

對于供水企業的信息化建設過程，完成管網集成的GIS系統，隨著科技水平的進步，實現了Web技術的融合，使得水務管理系統GIS形成了新的形勢，即WebGIS。在此智能化建設背景下，用戶可在Internet的任一節點上，通過瀏覽與使用地理空間數據，來完成信息檢索與信息分析的操作。這種輔助決策的物聯網智能水表監測系統，可為用戶提供水表的運行狀態與實時讀數信息。不僅提高了系統操作的簡單直觀水平，還降低了智能水表監測系統的可視化成本。

2NB-IoT技術在智能水表中的應用現狀

NB-IoT智能水平的應用，通過將NB-IoT技術的功耗低、覆蓋范圍廣以及安全性高等特點充分利用起來，以解決當前水表計量數據同步性不高、實時性差以及便捷性有待提升等問題[2]。

然而，隨著水表的流量、壓力等水務設備的接入，設備產生的數據信息會大幅增加，這就降低了智能水表的作用效果。由此可見，單一的NB-IoT技術已經無法滿足水務管理部門的工作需求，即無法同時滿足城市用水、供水等多方需求。

為此，研究人員應從現有的科學技術成果中，選取具有適用性與針對性的物聯網技術。此過程，相關技術人員應加大智能水表監測系統的開發運用，以提高用水、供水的安全穩定性。在開挖智能水表監測系統過程中，應將物聯網技術運用起來，以使大量的用水管理信息得到最具合理性與科學性的控制。

3NB-IoT物聯網智能水表監測系統開發中WebGIS的運用控制策略

基于NB-IoT技術在智能水表中的應用現狀及監測系統開發需求，研究人員應在明確水表監測系統開發運用需求的情況下，著手將WebGIS運用效果充分利用起來。

首先，提高用戶的節水意識，針對用水形勢的嚴峻程度，從用水管理角度來提高用水量控制、計量準確以及用水科學效果，進而實現節水型社會的創建目標。WebGIS系統的運用，需將優化控制重點放在獲取社區用戶用水量以及用水產生費用信息數據的獲取上。此外，WebGIS系統的子系統運用控制，需能實現向用戶提供預警消息的功能。這樣一來，社區管理就能使家庭用戶以節約用水意識下實現用水監督管理[3]。

其次，設計控制WebGIS系統，（1）數據可視化目標的實現，要求技術人員以提升管理效率與實時性作為目標，具體來說，就是利用ECharts插件，對用水產生的數據信息進行分析。此過程，應采用基于南丁格爾圖與極坐標系的堆疊柱狀圖和地圖散點圖，來掌握不同地區、不同時間段的用水情況。這樣一來，輔助管理人員就可進行決策，進而提高水資源調度的科學有效性。

（2）WebGIS系統頁面的簡潔設計，技術人員應采用UI框架中的Element，并按照一致性、反饋性、效率性以及可控性原則，來滿足人員運用系統頁面的簡潔化需求。這里的一致性是指，所有結構與元素，如樣式、圖標以及文本等保持一致。反饋性是指：通過頁面元素的變化來清晰當前系統作用狀態。效率性是指：系統使用界面簡單，能夠讓用戶快速識別，進而提高用戶操作的便捷性。可控性是指：用戶能夠以自由狀態進行撤銷、回退以及終止等操作內容。

再次，WebGIS系統模塊設計，系統主要是由儲存體系結構、智能水表物聯網數據采集以及用水數據分析決策支持等系統組成。實際設計過程，應經智能水表無線傳輸數據與位置信息，來為管理人員與用水用戶提供具有可視化的水表動態數據圖形。對于物聯網智能水平、數據采集以及存儲體系的設計，應根據WebGIS系統拓撲結構與組網方式，來確定上位機軟件接收上傳數據包。如此，就可對數據信息進行處理。而后，向系統數據庫服務器提交數據存儲過程，就可完成數據格式、傳輸方式以及數據解析存儲方式的確定。WebGIS系統對于用水單位位置的查找與定位，需向客戶端服務器發出地圖服務請求。如此，Web服務器就可將信息數據發送至GIS代理服務器上。當GIS代理服務器接收到請求后，就可根據請求數據類型進行起動。此過程，GIS地圖服務器能夠對請求進行解析，并訪問空間數據庫，以完成地理數據的存取。由此，服務器的運用成功完成了數據信息的處理，進而將結果返回至客戶端上。

最后，系統功能設計。管理功能的設計，應將用戶按照需求劃分為超級管理官、普通管理員以及用戶三種。在注冊登錄過程中，應對其權限進行嚴格控制與管理。普通管理員，只可對所處區域的用戶統計與漏水進行檢測操作。用戶只可查看自己的用水記錄與用水情況。對于閥控的管理，物聯網智能水表監測系統開發設計人員應根據供水服務要求，對日常運營過程費用不足的用戶提供遠程閥控操作。為滿足用戶的用水客觀需求，應在用戶繳費后立即開閥，以提高用戶用水的效率[4]。

4結束語：

綜上所述，WebGIS在NB-IoT物聯網智能水表監測系統中的運用，需將重點放在提高節水意識、系統優化控制、WebGIS系統模塊設計以及系統功能設計上，以滿足用戶與管理人員的雙重需求。事實證明，只有這樣，才能將用水產生數據信息龐大問題從根本上解決，進而通過監測來提高水資源利用效率與安全性。

參考文獻

[1]江武志，許娜芬，鐘煒杰，李金墉.基于物聯網LoRa智能水表的研究與設計[J].物聯網技術，2018，8（08）：77-79.

[2]鄧偉，祝錫永，曹雨薇.基于WebGIS的物聯網智能水表監測系統開發[J].經營與管理，2018（06）：153-155.

[3]李諾.NB-IoT技術在智能水表領域的應用研究[J].中國新通信，2018，20（05）：123-125.

[4]王秀文.智能水表的應用現狀及發展趨勢[J].數碼設計，2017，6（04）：99-101.

（作者單位：深圳市前海海洋儀表科技有限公司）