基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文_胡兵 錦州市環(huán)境監(jiān)測中心站

WEB即為全球廣域網(wǎng)，也稱萬維網(wǎng)，是基于超文本和全球性、動態(tài)交互的分布式圖形信息系統(tǒng)，是建立在互聯(lián)網(wǎng)上的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為瀏覽者在互聯(lián)網(wǎng)上查找和瀏覽信息提供圖形化的直觀界面，其中文檔和超級鏈接將在互聯(lián)網(wǎng)上的信息節(jié)點(diǎn)組織成一個(gè)互為關(guān)聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

智慧環(huán)保是數(shù)字環(huán)保的延伸，近幾年云計(jì)算和智能分析、WEB等技術(shù)逐漸滲透環(huán)保行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。環(huán)保監(jiān)測與業(yè)務(wù)需求融合逐漸加深，利用物聯(lián)網(wǎng)和全球定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)推進(jìn)了智慧環(huán)保的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)精確的環(huán)境管理。當(dāng)今環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)在發(fā)展中存在監(jiān)測地區(qū)偏遠(yuǎn)，設(shè)備種類多等問題，使監(jiān)測環(huán)境市場對監(jiān)測系統(tǒng)的集約智能化程度要求較高，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性方面，還有待提高。為此，針對環(huán)保設(shè)備運(yùn)行的問題，建立一種基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以解決產(chǎn)品性能和體積之間的矛盾，使信號處理更加高速化和功能化。

1 基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 硬件設(shè)計(jì)

“高耦合，低內(nèi)聚”系統(tǒng)架構(gòu)擴(kuò)展性好，有利于功能模塊的開發(fā)，針對智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，基于WEB平臺的兩層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)智慧環(huán)保系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

由圖1可知，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以ARM處理器為主，F(xiàn)PGA為協(xié)助處理器的方式，遵循這一設(shè)計(jì)思路，使用WEB的通用外設(shè)，如果ARM不夠用時(shí)，可以使用WEB資源。該設(shè)計(jì)可以直接被用戶配置使用，當(dāng)面對多種環(huán)保類型監(jiān)測設(shè)備時(shí)，可以根據(jù)用戶需求和系統(tǒng)集成度要求，增加外設(shè)接口的數(shù)量，擴(kuò)展接口。通過市場調(diào)研，選擇在WEB原有資源的基礎(chǔ)上使用 PMOD接口連接器擴(kuò)展環(huán)保設(shè)備運(yùn)行接口，該方法簡單易用，具有全雙工和校驗(yàn)方式可配置的特點(diǎn)。

1.2 軟件設(shè)計(jì)

領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)重點(diǎn)關(guān)注空間高層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其核心思想是將高層結(jié)構(gòu)顯式反饋出來，理解為對智慧環(huán)保系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)特征操作化的分配結(jié)果，完成軟件設(shè)計(jì)。第一階段，通過分析特征描述屬性，明確需求內(nèi)容。在進(jìn)行識別時(shí)，要根據(jù)這兩點(diǎn)完成。第一，要根據(jù)特征描述分析的結(jié)果找到資源容器，將資源容器包含在內(nèi)，根據(jù)不同特征約束關(guān)系找到資源容器，基于以上方法，滿足特征操作化和資源容器交互分析要求，再對不同構(gòu)建的交互關(guān)系進(jìn)行識別，確定成候選集合，創(chuàng)建出子構(gòu)建，直接分配給種子構(gòu)建。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用基于角色的訪問控制方法，基本思想是用戶通過扮演角色，獲取該角色擁有的權(quán)限，監(jiān)測環(huán)保設(shè)備運(yùn)行情況，智慧環(huán)保設(shè)備檢測時(shí)序如圖2所示。

由圖2可知，采用基于角色的監(jiān)測功能包括管理模塊和信息發(fā)布模塊，設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測有兩個(gè)步驟：第一，設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測范圍，記錄已有設(shè)備運(yùn)行的操作內(nèi)容；第二，將數(shù)據(jù)層中針對智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)兼并搜索，維護(hù)相關(guān)業(yè)務(wù)中所提到的數(shù)據(jù)，有利于監(jiān)測系統(tǒng)的升級和維護(hù)。兼容第三方監(jiān)控軟件系統(tǒng)，從第三方數(shù)據(jù)庫中采集需要的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的小程序，在將其導(dǎo)入WEB數(shù)據(jù)庫里，系統(tǒng)要用循環(huán)程序監(jiān)測第三方數(shù)據(jù)庫，從第三方數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)生新數(shù)據(jù)，超過一段時(shí)間間隔后，需要將新的數(shù)據(jù)用運(yùn)程訪問數(shù)據(jù)的形式讀取出來，按照表格的格式，導(dǎo)入環(huán)保數(shù)據(jù)庫中，通過瀏覽器向WEB服務(wù)器發(fā)出請求，向環(huán)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫發(fā)送請求，得到請求數(shù)據(jù)后，返回WEB服務(wù)器，經(jīng)過HTTP協(xié)議在瀏覽器中實(shí)現(xiàn)，完成基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

為突出基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用操作效果，設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)。對系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測的需求和獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，應(yīng)用程序經(jīng)過編譯后，拷貝到SD卡運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)時(shí)要對整個(gè)平臺的信息進(jìn)行處理最終到WEB平臺上，并檢測該系統(tǒng)在設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測中的準(zhǔn)確性與檢測效率。通過數(shù)值對比的方式驗(yàn)證系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，其中實(shí)驗(yàn)組為基于WEB的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)，對照組為傳統(tǒng)的智慧環(huán)保設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)，對比結(jié)果如圖3、圖4所示。

從圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，本文設(shè)計(jì)的監(jiān)測系統(tǒng)可以明確整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)流動狀態(tài)，獲取的信息數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更便捷，相比傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)而言，可以用一個(gè)程序單獨(dú)來監(jiān)測力控?cái)?shù)據(jù)庫所需要的數(shù)據(jù)，把更新的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到環(huán)保數(shù)據(jù)庫中顯示出來。由圖4可知，本文系統(tǒng)監(jiān)測效率保持在80%以上，傳統(tǒng)監(jiān)測效率最高值為60%左右。綜上可知，該系統(tǒng)在監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確性上更符合用戶的要求。

3 結(jié)語

本系統(tǒng)是基于WEB的監(jiān)測系統(tǒng)，在設(shè)備監(jiān)測方面，依然需要借助力控的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)才能完成，說明本系統(tǒng)存在一定的局限性，這也是基于用戶需求決定的。對于控制還是依賴于力控的設(shè)備監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)，從某種意義上來說該系統(tǒng)并不是遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，在很多的方面依然存在一定的缺陷，希望在后續(xù)的研究中不斷改進(jìn)。