基于云平臺的遠程監控系統的設計與實現

郁達飛 吳旦鈞

摘 要：伴隨當前科學技術水平逐步提高，云平臺服務也越來越普及，云平臺服務在應用的過程中價格低廉，而且可以打破空間的現在，具有的虛擬化、通用性的特點，在應用的過程中可擴展性強，因此應用越來越普遍。本文以某新能源科技有限公司的云平臺為例，來分析研究基于云平臺的遠程監控系統的設計與實現。

關鍵詞：云平臺;遠程監控;環境監測;物聯網

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0015-02

1 系統總體概述

基于云平臺的遠程監控系統主要可以分成三個部分，也就是客戶端、云平臺和下位機操作系統。具體框架如圖1所示。

下位機主要是數據采集控制節點，主要的功能是進行監測數據的采集，并且對這些獲取的數據進行初步處理，以便讓其更好地上傳數據，在應用的過程中可以很好地接受上位機的命令，并且進行相關設備的控制等。該下位機可以通過總線，來進行數據采集，在操作的過程中可以掛載多種不同類型的傳感器，依照需要定時或者不定時地進行采集。如果云平臺在應用的過程中向下位機發送監測數據獲取指令，下位機會馬上將暫存的監測數據利用數據傳輸模塊與互聯網連接，進行數據上傳以便后續的使用[1]。另外，下位機在應用的過程中也能夠掛載一些控制設備，比如說蜂鳴器、指示燈等，如果云平臺向下位機發出一些設備控制指令后，能夠依照要求對這些設備進行操作。

云平臺在管控系統導致是最為重要的組成部分，在云平臺上進行監控服務的搭建，在操作的過程中需要注意加強管理，具有以下功能：首先需要具有強大的用戶請求響應功能，在操作的過程中可以有效地響應節點上送的數據，并且將這些數據送入到服務器當中，進行數據存儲，并且把相應的命令發送給節點，另外，需要在數據管理的過程中依照用戶的要求將指令傳遞給相應的節點，實現子系統的管理和控制[2]。

客戶端是系統的前端部分，主要用于將數據展現給用戶，并且讓用戶和下位機之間進行交互，在操作的過程中，用戶可以利用客戶端和后臺之間進行交互，了解需要的信息，并且將控制命令傳達給子節點實現遠程監控。

2 案例分析

“市電控制柜云平臺”由中國電子科技集團第三十六所所屬子公司浙江嘉科新能源科技有限公司研發完成，是用于對“市電控制柜”進行遠程控制、操作、運維的先進云平臺，具有運行穩定、功能齊全、界面美觀、操作人性化等優點，并已經在嘉興、溫州、湖州等地方的站點中取得應用，效果良好，并得到客戶的一致好評，新能源科技有限公司將在目前的基礎上，進行云平臺的進一步改進、升級，不斷推出更好的平臺提供給客戶。

云平臺需要配合SIM卡的使用，以實現遠程數據的采集與傳輸，目前所開發的云平臺，可以支持2G的SIM卡、3G的SIM的使用。查詢或設置可以在點擊后1秒以內（2G和3G的SIM卡的不同，以及受天氣、信號輻射影響，最長時間為4秒）實現;

云平臺采用了先進安全的分層架構（網頁層+數據庫層+數據處理層+數據采集層），能夠保證數據在每一層都得到充分的保護、擴充和壓力均衡，其中網頁采用了JSP技術、數據庫采用了MySQL、數據處理采用了VS2010平臺、數據采集采用了G網、C網、GPRS等多種采集手段相互補充，功能可靠;

整個云平臺布署于國內知名的阿里云云端，性能可靠，安全穩定，能有力的保障云平臺的穩定運行。

3 功能說明

3.1 站點分布的GIS統計顯示功能

如圖2所示：“站點分布的統計GIS顯示”功能：實現讓所有應用了本公司開發的云平臺的控制柜（包括光伏控制柜、市電控制柜）的站點，都在圖中進行清晰明了的顯示，并能知道該站點的具體地理位置。

3.2 視頻監控功能

如圖3所示：“遠程視頻監控功能”：可以對部署了攝像頭的站點，進行遠程視頻的實時實地的顯示，該視頻顯示清晰、穩定、連續，圖像識別效果也很好。值得注意的是，安裝了球機攝像頭的站點，還可以對攝像頭進行上下左右、放大縮小的控制，非常方便。

3.3 采集并設置曝氣機主機的4個時段以及有效與無效

如圖4所示：在“曝氣機主機運行時間”的界面內，設置有“查詢”、“設置”曝氣機主機各項運行時間參數的功能。“查詢”功能：采集所對應的曝氣機當前設置的第一、第二、第三、第四各時段的開啟時間、關閉時間、時段有效或無效等;“設置”功能：實現對曝氣機主機各個時段的開啟時間、關閉時間、時段有效或無效，進行設置，并伴有提示功能以確定設置是否成功。

3.4 采集并設置回流泵主機的4個時段以及有效與無效

如圖5所示：在“回流泵主機運行時間”的界面內，設置有“查詢”、“設置”回流泵主機各項運行時間參數的功能。“查詢”功能：采集所對應的回流泵主機當前設置的第一、第二、第三、第四各時段的開啟時間、關閉時間、時段有效或無效等;“設置”功能：實現對回流泵主機的各個時段的開啟時間、關閉時間、時段有效或無效，進行設置，并伴有提示功能以確定設置是否成功。

4 權限與安全功能

4.1 用戶登錄的權限功能

登錄頁面提供了“登錄驗證”的功能：實現對登錄的用戶進行審核和驗證的功能，只允許通過審核和驗證的合法用戶，才能登錄，并管理自己范圍內的電站，對他人的電站將無法查看和管理。

考慮到云平臺的使用可以由不同的公司進行管理，不同的用戶應該具有不同的權限，當前的用戶只能查看自己所管轄范圍內的所有電站，在云平臺登錄的時候，就對用戶的權限進行了限定。

4.2 站點的安全性

A：云平臺部署于國內知名的阿里云云端上，依托阿里云強大的云系統，所以本云平臺具有安全、穩定、可靠等功能;B：軟件目前采用了安全的分層架構，在每一層，都進行了數據和操作的保護，糾正措施，具體的是網頁層的顯示采用了JSP技術;數據庫采用了MySQL進行數據存儲、數據處理層架構在VS2010上采用了多種數據算法;數據采集層采用了可靠的多線程技術保證數據采集成功，并且在每一層其相應的功能進行了詳細的保護，以防止錯誤信息和錯誤操作的傳遞，保證整個云平臺的正常穩定運行。

5 結語

將監控服務部署在云平臺上的Web服務器中，具有結構簡單，價格低廉等諸多優勢，能夠廣泛應用于農業生產和家庭安防當中，符合當前社會發展的需要。

參考文獻

[1] 李云，陳剛，魏澤峰.基于Web鐵路信號電源的遠程監控系統的設計與實現[J].鐵路計算機應用，2017（8）：53-56.

[2] 張楓沛，肖世德，陶濤，等.基于Android和云平臺技術的水族箱遠程監控系統設計[J].自動化儀表，2018（03）：35-38.