基于云平臺的遠程環保在線監測系統研究及實現

岑曦，羅曉瓊

（百色職業學院，廣西百色，533000）

0 引言

在科學技術文明發展的推動下，網絡技術已經廣泛的融入到各個領域，而且在線監測系統與互聯網技術，云計算技術的有效結合越來越密切，但由于傳統在線監測系統，通常部署在工業現場。在實際運行的過程中，受到的影響現在要嚴重，為了能夠有效解決這些不足，并使得其范圍更為廣泛，則應該加強對遠程環保在線監測系統研究的重視，并通過云平臺的建立，有效的將其伸縮性及高效性特點發揮，從而能夠建立數據庫，數據分布式處理等各個環節工作，最大化發揮云平臺在線監測系統的效果。

1 系統整體架構

云平臺環保遠程在線監測系統，主要分為感知層、網絡層及應用層，而且傳統架構主要是對現場數據進行采集，傳輸監控監測系統受多種因素影響，導致其具有一定的局限性，不利于各項工作的完善與創新（圖1為系統總體架構方案）。由于監測系統涉及到的內容相對比較多，儲存量也在不斷增大，對其需求必須要得到完善，避免承受能力無法進行數據處理，而導致遠程在線監測系統架構受到一定的影響，而對于監測本身并無要求來講，可以有效的依賴云平臺，實現數據的儲存及處理，為用戶提供更加優質的服務，從而避免產生較為嚴重的限制與影響。針對各個層級的應用來講，還需要注重做好更為全面的分析，確保可以有效的對各項工作進行完善，最大化發揮系統整體架構設計的效果。首先，感知層現場傳感器將采集的水質及臭氧發生器的數據通過OPC協議傳輸，并且在實際應用的過程中，可以實現網絡通信。而針對網絡層來講，其在實際運行的過程中主要涉及到數據儲存的處理，而且通過云服務器中數據庫的儲存，可以掌握各項歷史數據，為后續的應用提供工作幫助。對于應用層來講，可以在現有的基礎上對各項工作進行分析，并有效的進行整體優化，為后續系統的設計與實現打下良好基礎，避免受到一定的限制而導致系統無法正常運行[1]。

圖1 系統總體架構方案

2 系統設計與實現

■2.1 現場設備數據傳輸設計

現場數據需要通過OPC協議作為數據采集協議，并通過OPC服務器傳輸數據，通過采用所開發的客戶端對各環節工作進行優化，這樣可以最大化發揮系統設計的效果，解決傳統系統運行所面臨的問題，而且在此環節實際開展設計的過程中，還需要對各層協議內容有了一定了解，通過現場布設無線網絡傳輸至云平臺當中來實現環保遠程監測系統都要完善，而針對數據采用TCP套接字進行傳輸，對現場數據完成傳輸的同時，還可以接電話和數據傳輸的效果，這樣可以從底層設備采集使用套接字進行數據處理，進而能夠交數據傳輸到阿里云IP地址當中，為后續的數據分析及解析處理，并且可以將數據儲存到阿里云數據庫當中。

■2.2 阿里云數據庫的設計

實時數據和歷史數據的儲存，涉及到的內容相對較多，而且需要依賴于云平臺數據庫，使用云平臺數據庫對數據進行處理及儲存，可以有效保障數據儲存的效果，為數據增加了基礎平臺，從而能夠保證數據在后續應用管理的過程中效果最大化發揮。而且在查詢的過程中，可以直接在服務器對數據進行操作，遠程客戶端需要客戶對數據直接進行讀取，并且在實際應用的過程中還需要注重分析，確保可以在現有的基礎，做好更全面的優化，實現系統的有效設計。不僅如此，針對阿里云數據庫的設計來講，需要涉及到較多的技術，而且在實際設計的過程中必須要注重各個界面的優化，這樣可以確保在數據不斷增加的背景下能夠有效保障系統設計的高效性[2]。

圖2 主要設計思路

3 系統的顯示設計與實現

系統的顯示界面在實際設計的過程中，根據實際情況合理的運用多種界面設計模式，這樣可以通過云平臺可視化服務，直接在瀏覽器輸入網址登錄后進行觀測，從而能夠對數據進行全面測試，并有助于運用到日后的環境監測及保護當中。而針對多種見面的運用來講，可以根據工業現場環境進行合理的設計，完全模擬工業現場的實際情況，從而能夠通過報警歷史數據查詢及數據的優化等各環節工作，最大化保證數據設計的高效性，減少多元化因素影響的同時，可以全面發揮，保證界面設計能夠為后續工作的運行提供工作幫助。

■3.1 可視化界面設計

云平臺數據可視化作為便捷的現場數據可視化軟件可以有效的與阿里云服務器數據庫直接連接，但由于數據的傳輸作為云平臺服務器局域網內進行，具有良好的數據實現，為工業現場監控提供更為準確的數據信息，而且在實際運用多元化技術進行插入語優化的過程中，必須要對各項技術應用的重視，這樣可以在現有的基礎上對各項工作進行全面分析，最大化發揮數據優化的效果，而且在此環節進行設計的過程中，還應該注重分析，掌握可視化界面設計過程中所面臨的問題，并在現有的基礎上進行優化與創新。

■3.2 web界面設計

web界面設計主要就是在瀏覽器上完成，而且界面顯示過程，能夠更為準確通過設計優化可以與云數據庫，直接進行連接，從而實現實時數據的顯示，并且通過歷史數據的查詢報警，可以最大化完善各項數據的應用，減少多元化因素影響，為服務器的設計與日后優化提供更多有力幫助，從而能夠實現實時數據監測[3]。

■3.3 服務器設計

由于系統的可靠性分析云平臺服務器在試運營的過程中會受多元化因素影響，所以為了能夠防止云服務出現故障，則必須要建立一套完整的服務器，從而對各個環節設計提出了更多要求，而且針對環境遠程監測來講，需要加強對污水處理在線監控系統的重視，通過云平臺服務器的監測若出現故障，則需要對數據采集儲存和客戶端數據讀取產生影響，導致在故障發生時客戶端讀取數據失敗，而且在短時間內無法保證數據的有效儲存。所以，為了能夠有效解決數據讀取失敗這些問題，則必須要加強分析，確保可以通過備用服務器的運用，有效實現數據的讀寫，并加強對故障檢測的重視，確保可以保障服務器，處于健康監測的緩解，而且通過備用服務器可以對端口進行實時監控，保證數據的正常傳輸，避免產生消費調研的影響，從而在端口監測時發現web服務器是否處于正常狀態，一旦受到影響相對比較嚴重，需要根據實際情況對服務器進行故障轉移設置，并采用虛擬IP地址和IP地址映射的方式進行轉移，從而通過多種技術的優化來實現設備的完善。除此之外，針對此環節工作的開展來講，由于具有一定的難度而且涉及到的技術相對比較多，所以工作人員在實際開展的過程中，需要加強對自身責任的重視，確保可以全面掌握web監測展示設計與實現的要點，并通過云計算和云平臺等關鍵技術的分析來保證系統設備，通信協議的高效性并通過系統網絡通信實現研究，最大化發揮各項技術的優勢，從而使得遠程監測系統的設計與實現得到保障。不僅如此，針對此環節都要設計來講，為了能夠有效實現系統的實際應用，還應該注重做好更為全面的分析，在現有的基礎上對當前數據的應用現狀進行優化，最大化保障各項數據的穩定運行，避免產生過于嚴重的影響而不利于后期設計工作的開展。

4 系統集成測試與實際應用

■4.1 底層數據通信測試及應用

為了能夠更加準確的測試底層現場開發補錄數據的情況，在實際運用的過程中可以通過模擬軟件向開發主張模擬發送數據，這樣可以全面保證數據的準確性，并通過主站程序代碼讀取從站地址、位置及設計編碼的情況進行優化，從而借助虛擬串口軟件，為主站和從站之間建立通訊，從而能夠掌握此環節數據，提高系統應用的效果。而且針對PC協議設備來講，在實際開發的過程中，可以通過PC客戶端來進行數據采集，并采用新型模擬器作為數據的提供，從而能夠保證數據研究的效果，解決各項工作開展所面臨的問題。

■4.2 云端服務器功能測試及應用

針對云端服務器功能測試及應用來講，為了能夠最大發揮應用的效果，則必須要做好各位全面的分析，尤其針對自定義數據傳輸協議的通訊測試及應用，針對項目現場設備個性化定制及開發，分析環保遠程監測在線系統的運行情況，從而能夠通過有效的分析，從數據的整理及路由器將數據傳輸到云端服務器當中，這樣可以全面保證數據監測的效果，而且通過連接成功會彈出數據顯示界面，這樣可以掌握各種傳感器、臭氧發生器及電源板的實時數據，從而為接口測試提供有利幫助，保證各項數據對穩定運行，減少多元化因素影響。除此之外，針對數據庫測試及應用來講，由于此環節工作開展的過程中，需要云端服務器在接收到現場遠程傳輸數據之后對其進行儲存，這樣可以將其準確的保留到數據庫當中，為后續的應用提供的幫助。而且，針對web服務器功能檢測及應用來講，不僅需要在現有的基礎上對其應用進行優化，同時還需要加強對未來工作展望的重視，由于在線監測系統面臨著監測對象企業分散數據的處理，而且對安全性有著一定的要求。所以，為了能夠全面保證系統應用的可靠性，則必須要做好更為全面的分析，更為徹底的實現分布式接入監管，從而能夠整合開發一套具備兼容性和擴展性的中間件，并且在監測系統中加入監控功能，進一步實現系統最完善，從而能夠利用云計算的特性被環保在線監測系統的建立提供的幫助，而且系統數據流量正在不斷增大，通過云平臺對有效建立，可以實現云儲存及云計算服務的相結合，解決系統負載均勻、穩定性、安全性等一系列性的問題。

5 結語

針對遠程環保在線監測系統的研究，必須要基于云平臺開展研究，通過其實現數據采集、網絡通信、數據庫管理等各環節工作，而且對于遠程在線監測系統的創新，必須要合理的將分布式結構及多種結構融入到各環節，這樣可以最大化發揮技術設計的效果，從而能夠通過數據的采集，對環境保護在線監測情況有著充足的了解，從而通過各項工作的落實，實現系統的開放性特點增加系統的可擴展性，解決系統跨網所面臨的問題，使得數據的實時性得到保障，為日后的順利運行打下良好基礎，避免受到多種因素限制而導致系統應用面臨更多問題。