用水與節(jié)水管理系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)目標要求，本系統(tǒng)需要覆蓋從管網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、大數(shù)據(jù)整合及業(yè)務(wù)應(yīng)用實現(xiàn)等一系列功能，同時還需要對系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性、安全性、冗余性進行考量，并在系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)中予以實現(xiàn)。

其中：

數(shù)據(jù)采集層：系統(tǒng)需接入的各項數(shù)據(jù)源，包括各管網(wǎng)數(shù)據(jù)終端、需接入的其他水務(wù)相關(guān)系統(tǒng)等。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸涉及的網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)，根據(jù)數(shù)據(jù)終端傳輸方式，包括由廣域網(wǎng)（有線、GRPS/3G無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)）及內(nèi)部交換局域網(wǎng)組成基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

接口層：通過數(shù)據(jù)總線方式實現(xiàn)水表數(shù)據(jù)終端、其它水務(wù)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)源與海量數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸接口。為保證不同類型數(shù)據(jù)終端接入的兼容性，接口需同時支持行業(yè)標準規(guī)約、E格式語言文件及特定私有規(guī)約。

數(shù)據(jù)層：包括由實時/歷史數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫組成的海量數(shù)據(jù)庫。其中實時/歷史數(shù)據(jù)庫用于存儲接口采集轉(zhuǎn)換后的動態(tài)水務(wù)數(shù)據(jù)，基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫用于存儲設(shè)備靜態(tài)參數(shù)、用戶信息等數(shù)據(jù)，模型數(shù)據(jù)庫用于存儲水網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫用于存儲水網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用層：根據(jù)客戶需求，通過對海量數(shù)據(jù)庫中整合的各項數(shù)據(jù)資源進行挖掘，實現(xiàn)節(jié)水監(jiān)測、報表、費用管理等多種水務(wù)管理應(yīng)用。

用戶層：提供WEB端應(yīng)用、移動手機客戶端應(yīng)用、門戶網(wǎng)站等方式實現(xiàn)系統(tǒng)用戶端應(yīng)用，另外可提供數(shù)據(jù)訪問平臺通過WebService方式為其他水務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。

接口兼容性方案

由于現(xiàn)階段國內(nèi)水表行業(yè)沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸標準，各水表廠家提供的數(shù)據(jù)只滿足其自身產(chǎn)品的需求，因此一個水司所管轄下的水表數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約可能有好幾個，存 在數(shù)據(jù)分散、難以管理的問題。本次項目采用動態(tài)加載接口功能和插件的反射技術(shù)，開發(fā)標準化接口功能插件，通過標準化配置，實現(xiàn)接口兼容功能，解決數(shù)據(jù)規(guī)約 不統(tǒng)一的問題，同時也滿足后期新的數(shù)據(jù)接入需求。

1、數(shù)據(jù)采集層：由部署在管網(wǎng)的各采集終端組成，通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，將水表的管網(wǎng)壓力、流量、流向等各項數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理層。

2、數(shù)據(jù)處理層：數(shù)據(jù)處理層由三類數(shù)據(jù)處理插件和兩類擴展插件組成。其中三類數(shù)據(jù)處理插件包括數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)解析單元、數(shù)據(jù)提交單元，擴展插件包括擴 展功能單元與功能配置單元。數(shù)據(jù)處理時，根據(jù)運行的配置信息，通過功能配置單元配置數(shù)據(jù)處理插件和各個處理單元的擴展功能，組合成接入管線，共同實現(xiàn)兼容 的數(shù)據(jù)接入。

其中擴展插件是為了確保接口的兼容性，實現(xiàn)即插即用，我們封裝適合各類協(xié)議的擴展插件，通過管線的動態(tài)組裝架構(gòu)，根據(jù)不同的需要組成適應(yīng)指定數(shù)據(jù)源的接入接口。擴展插件的實現(xiàn)首先要根據(jù)通信協(xié)議制定標準化規(guī)范化的通信規(guī)約：

?·行業(yè)標準的規(guī)約。水務(wù)行業(yè)或工業(yè)領(lǐng)域有其成熟通用的標準規(guī)約和接口，對這些標準規(guī)約或接口，數(shù)據(jù)存儲中心的數(shù)據(jù)接入接口都提供支持。典型的規(guī)約和接口如OPC、IEC 60875-5-104等。

?·E格式語言文件。它可以通過文本文件的格式穿越單向隔離網(wǎng)閘，在調(diào)度與信息數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。以E格式文件的形式傳送數(shù)據(jù)適用于系統(tǒng)的所有業(yè) 務(wù)應(yīng)用，由系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用根據(jù)實際需求不斷的生成E格式文件，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲中心的接入服務(wù)器。接入服務(wù)器負責解析E格式文件，并調(diào)用相應(yīng)的接口將解析 過的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲中心。

?·私有的規(guī)約。對于一些規(guī)模較小的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)量小，類型較簡單，除了可以使用E格式語言文件為規(guī)范格式外，常常會使用系統(tǒng)私有規(guī)約與實時數(shù)據(jù)中心通信。此時，數(shù)據(jù)接入接口就需要為它提供獨立的規(guī)約解析功能單元，以完成數(shù)據(jù)的接入。

3、數(shù)據(jù)存儲層：處理后的數(shù)據(jù)，按照相應(yīng)的格式，存儲到數(shù)據(jù)存儲層，為后期各應(yīng)用提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。