基于SaaS云平臺(tái)的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉云鋒?趙祎鋒?后騰輝?馬源

摘要：本文主要闡述在軟件即服務(wù)（Software as a Service，SaaS）云平臺(tái)模式下，的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)及功能設(shè)計(jì)。通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有基于傳感器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，達(dá)到構(gòu)建以項(xiàng)目生命周期為主線的管理平臺(tái)的目的，并結(jié)合當(dāng)下流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：SaaS；云平臺(tái)；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)

近年來(lái)，隨著科技水平的不斷提高，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的公司為用戶提供云計(jì)算服務(wù)，如國(guó)外的Google、Microsoft、Amazon，國(guó)內(nèi)的百度、阿里、華為等。云技術(shù)已成為新一代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的最佳選擇，為用戶提供了更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。云計(jì)算下的三大服務(wù)模式分別是IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）以及SaaS（軟件即服務(wù)）。SaaS是一種新的基于云的軟件應(yīng)用模式，它將軟件以服務(wù)的形式提供給用戶，為企業(yè)帶來(lái)了諸如成本較低、數(shù)據(jù)安全、可定制服務(wù)、部署維護(hù)方便等突出優(yōu)勢(shì)。為了保證支護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)過(guò)程中的安全，變形監(jiān)測(cè)變得至關(guān)重要。隨著城市的不斷發(fā)展和工程建設(shè)的加快步伐，市政和房產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量明顯增加，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的數(shù)量也大幅上升。在監(jiān)測(cè)人員數(shù)量沒(méi)有增加的情況下，為了保證所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的完成，迅速、高效地完成外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作顯得尤為重要。

目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)不少的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，但這些平臺(tái)都存在一定的局限性，結(jié)構(gòu)比較單一，管理簡(jiǎn)單。無(wú)法滿足因項(xiàng)目類型各異、工程項(xiàng)目眾多、數(shù)據(jù)量大的需求。鑒于此，本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、SaaS云平臺(tái)技術(shù)等當(dāng)前流行技術(shù)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)監(jiān)測(cè)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，搭建了測(cè)繪監(jiān)測(cè)云平臺(tái)。這一平臺(tái)針對(duì)各類型監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，提供了全生命周期的管理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算分析、報(bào)表報(bào)告輸出等功能，為監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的高效管理提供了有力支持。

一、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

（一）總體設(shè)計(jì)

基于SaaS云平臺(tái)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以阿里云、華為云作為支撐，采用MySql作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)框架。采集端分為人工采集和基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩種模式。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，提供多結(jié)構(gòu)、多樣式的數(shù)據(jù)集成能力，大數(shù)據(jù)量?jī)?chǔ)存能力、數(shù)據(jù)批量處理、實(shí)時(shí)性處理和分析計(jì)算能力。并且通過(guò)Web、App等多種方式及途徑對(duì)外提供數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)有效性、及時(shí)性和真實(shí)性數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。

（二）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有體積小、操作簡(jiǎn)單、速度快等特點(diǎn)。它以表格的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，支持多種操作軟件和豐富的API接口，并提供多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的支持，因此具有高度的可移植性，能夠輕松地在不同的系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行。此外，MySQL采用安全套接字層（SSL），保證了極高的數(shù)據(jù)安全性，因此具有較高的可靠性。因此，MySQL在眾多不同的系統(tǒng)平臺(tái)上都能夠穩(wěn)定運(yùn)行，并且提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)安全保障。

2.數(shù)據(jù)集成

本系統(tǒng)具有多數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一在線管理能力，能夠連接多個(gè)不同環(huán)境和版本的數(shù)據(jù)源，并支持多種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成?？紤]到現(xiàn)有設(shè)備的多樣性，包括各式傳統(tǒng)儀器設(shè)備（如全站儀、水準(zhǔn)儀等）和自動(dòng)化傳感器設(shè)備通信協(xié)議的多樣性，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同來(lái)源獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和轉(zhuǎn)換，將來(lái)自不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以通用格式整合存儲(chǔ)到一個(gè)集中的數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣做可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可查詢性和一致性，保證數(shù)據(jù)的有效利用和共享，并滿足不同需求的調(diào)度與并發(fā)運(yùn)行要求。

（三）云端策略

基于SaaS云平臺(tái)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了第三方企業(yè)提供的云計(jì)算服務(wù)，在云端部署了Windows系統(tǒng)，以為用戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算和分析等服務(wù)。該云平臺(tái)具有豐富的安全防護(hù)能力，采用多項(xiàng)措施來(lái)確保涉密數(shù)據(jù)的安全性，包括防火墻、合規(guī)保留策略（WORM）、服務(wù)器集群、異地容災(zāi)和容錯(cuò)等技術(shù)。

（四）應(yīng)用服務(wù)

項(xiàng)目管理人員可以通過(guò)web和app等方式對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、分析和計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享。業(yè)主和其他相關(guān)使用人員也可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行查詢和管理等操作。這將有效消除技術(shù)資料時(shí)效性差的問(wèn)題，并提升工作效率和溝通協(xié)作的便利性。

二、系統(tǒng)功能

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以項(xiàng)目全生命周期為主線，旨在實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)項(xiàng)目的全程管理和跟蹤。通過(guò)方便快捷的信息橋梁，為用戶提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、巡視圖像的傳輸、存儲(chǔ)、處理，以及預(yù)警和預(yù)報(bào)等多項(xiàng)信息服務(wù)。

（一）項(xiàng)目管理

本平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全生命周期的可視化管理，包括項(xiàng)目的基本信息、成員組成和項(xiàng)目進(jìn)展等內(nèi)容，以及監(jiān)控項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)度和成員工作情況。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和反饋，管理者可以及時(shí)預(yù)測(cè)工作量并進(jìn)行合理配置，優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)展。同時(shí)，系統(tǒng)還提供項(xiàng)目總體進(jìn)度和時(shí)間預(yù)警等功能，自動(dòng)向相關(guān)人員發(fā)送風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的全局掌控，推動(dòng)項(xiàng)目按時(shí)完成，方便進(jìn)一步跟進(jìn)后續(xù)相關(guān)工作。此外，系統(tǒng)還構(gòu)建了監(jiān)測(cè)人員和客戶之間的緊密聯(lián)系，使客戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度信息，有利于客戶掌握項(xiàng)目進(jìn)度節(jié)點(diǎn)，從而確保測(cè)繪產(chǎn)品的質(zhì)量和安全管理。

（二）數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理功能包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理、合同管理、收款管理、部門(mén)人員管理和設(shè)備管理等，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目工程各模塊的規(guī)范化管理。它涵蓋了與項(xiàng)目相關(guān)的資料、質(zhì)量安全、設(shè)備、材料、分包和財(cái)務(wù)等各部門(mén)，圍繞核心業(yè)務(wù)流程，規(guī)范管理作業(yè)流程，提高作業(yè)效率并減少紙質(zhì)文檔。平臺(tái)整合了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和其他項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)，避免了因缺少資料而導(dǎo)致的不便，幫助客戶解決混亂的項(xiàng)目文檔管理狀況，使項(xiàng)目文檔管理有序化。這有助于項(xiàng)目管理者提升工作效率，減少勞動(dòng)和時(shí)間成本。系統(tǒng)化存儲(chǔ)管理各類項(xiàng)目資料，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)上傳和隨時(shí)查看，為項(xiàng)目入場(chǎng)、各施工節(jié)點(diǎn)、完工和竣工階段驗(yàn)收提供保障。

（三）后臺(tái)維護(hù)

系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)系統(tǒng)平臺(tái)的日常維護(hù)和更新，包括對(duì)人員、儀器和其他數(shù)據(jù)字典的維護(hù)，以及數(shù)據(jù)備份和維護(hù)。管理員通過(guò)對(duì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和文件的快速操作和管理，確保前臺(tái)內(nèi)容能夠得到及時(shí)更新和調(diào)整。此外，管理員還負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)站系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行日常管理，包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)信息，輔助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

（一）以項(xiàng)目管理生命周期為主線

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以項(xiàng)目生命周期管理為主線，各種報(bào)表和數(shù)據(jù)依附于主線之上，對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、安全、技術(shù)等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。通過(guò)減少手工參與過(guò)程，加強(qiáng)內(nèi)控和自動(dòng)化管理，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠保證數(shù)據(jù)的同源性和完整性。

（二）項(xiàng)目進(jìn)度共享

參與項(xiàng)目的各級(jí)人員可以通過(guò)系統(tǒng)隨時(shí)查看項(xiàng)目的進(jìn)展情況，實(shí)現(xiàn)異地辦公和作業(yè)。在關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)可以向特定人員發(fā)送提示信息，確保關(guān)鍵信息被及時(shí)傳達(dá)。

（三）數(shù)據(jù)采集支持線下線上

數(shù)據(jù)采集支持線下和在線兩種方式。外勤人員可以實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器，也可以在回公司后進(jìn)行線下上傳。對(duì)于安裝了在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)定期自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在云端。

（四）內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)交換更便捷規(guī)范

外業(yè)數(shù)據(jù)需要通過(guò)管理系統(tǒng)按照指定格式上傳，這有助于規(guī)范作業(yè)行為和數(shù)據(jù)格式，提高工作效率，并降低作業(yè)成本。

（五）輔助編制技術(shù)方案、技術(shù)報(bào)表報(bào)告

為技術(shù)人員提供輔助方案編輯功能，方便他們編制方案和報(bào)告，并盡可能地降低重復(fù)編制技術(shù)報(bào)表和報(bào)告帶來(lái)的工作量。

（六）資料報(bào)送、歸檔自動(dòng)化

為內(nèi)業(yè)人員資料報(bào)送提供便利。自動(dòng)歸檔各級(jí)資料并上傳至云端備份數(shù)據(jù)可以提供后期查詢和數(shù)據(jù)恢復(fù)的便利。

（七）項(xiàng)目信息展示

給客戶提供在線數(shù)據(jù)瀏覽功能，即使在項(xiàng)目尚未完工的情況下，客戶也可以通過(guò)圖形化方式直接查閱數(shù)據(jù)。這樣可以讓管理層及時(shí)了解項(xiàng)目的進(jìn)展，為后續(xù)項(xiàng)目決策提供系統(tǒng)支持。

四、基于SaaS云平臺(tái)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用

（一）基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理應(yīng)用于應(yīng)急搶險(xiǎn)

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用4G模塊對(duì)接現(xiàn)有傳統(tǒng)儀器設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)并利用4G模塊傳輸至采集人員移動(dòng)設(shè)備，然后上傳至云端進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理。隨后，計(jì)算結(jié)果可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備查看，使得觀測(cè)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，為業(yè)主提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（二）增值服務(wù)

為客戶提供更加方便、快捷的監(jiān)測(cè)服務(wù)，同時(shí)減少監(jiān)測(cè)單位的管理成本，加強(qiáng)技術(shù)資料的時(shí)效性。人們提供持續(xù)運(yùn)維服務(wù)，保障數(shù)據(jù)上傳穩(wěn)定，為后續(xù)項(xiàng)目帶動(dòng)更多產(chǎn)值奠定基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上，利用SaaS云平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)搭建的以項(xiàng)目生命周期為主線的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了管理工作上的缺失導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)度滯后的問(wèn)題，同時(shí)降低了數(shù)據(jù)處理過(guò)程中因人為導(dǎo)致的出錯(cuò)率，大大提高了監(jiān)測(cè)工作的效率和質(zhì)量。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和傳感器等設(shè)備的更新，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)正在逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿娴淖詣?dòng)化監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也將變得更加智能化。這將為地鐵運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)、保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)以及常規(guī)建筑變形監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供更便捷、精確的數(shù)據(jù)服務(wù)，使得非專業(yè)人士也能成為用戶群。同時(shí)，作為大數(shù)據(jù)云平臺(tái)下的一個(gè)子系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也為后期建立大數(shù)據(jù)云平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。

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