基于云計算的建筑工程監控系統設計研究

劉勤

（江蘇華鐵項目管理有限公司 江蘇省如皋市 226571）

在建筑行業中，為了確保建筑行業的流程能夠更好地展開，符合我國科學施工的要求，建筑流程的關鍵環節必須確保合理、有效，以使整個工程質量能夠達到安全性能。在施工中，需要避免傳統的分布式監控出現的問題，滿足目前出現的監控需求。結合云計算監控系統，可以更好地提出全新的工程設計方法，利用云計算在資源管理、服務功能等方面的優勢，提高整個建筑工程的施工效率，提高監控效果。在后續發展中，云計算是一種全新的網絡架構。在云計算的架構體系里，通過全新的均衡性研究方案，將整個計算任務可以完成分配，劃分至適當的單元中，使用戶能夠按照所需需求，獲取必要的服務措施。

1 云計算結構

分析云計算的整體結構，可以得知云計算的結構包含了物理層、虛擬服務層、中間層、客戶層。其中，在物理層中，云計算物理層包含了服務器集群以及相關的儲存陣列。通過二者的融合，可以構成全新的系統計算以及儲存資源，并基于云計算的整個監督服務基礎，更好的完成排列優化。

而在虛擬服務層中，通過虛擬化技術，可以將物理層的計算以及儲存資源能夠完成物理資源化，并根據相關需求進行資源池的資源調度。

而在中間層泛指整個用戶端以及云端二者之間的銜接，并生成全新的策略方案，以決定是否能夠接納客戶端的需求。從客戶端傳遞給虛擬層，實現資源之間的應用。接受云端傳輸的響應信息，并轉發給相應的客戶端，以便能夠完成服務監控以及接納。

在客戶層中，包含分布式互聯網的遠程監控，通過不同類型的終端，可以向監控系統發送請求，并接收全新的管理內容。因此，通過以上幾大管理層的融合，可以更好的確保云計算能夠實現開源節約目前在管理中出現的成本。且云計算基于Apache 開源組織，其是一個分布式的計算框架，可以在大量的硬件設備上進行應用，兼容性極高。并為相關的應用程序提供一組可靠且穩定的信息接口，構建具有較高可靠性以及拓展性的管理方案。

2 基于云計算建筑工程監控體系結構

2.1 系統層次

在整個云計算中，其內置的服務包含了計算儲存以及信息服務，這些信息在云計算中，可以將其轉化為虛擬單元。整個計算層可以完成計算、服務等于一體，通過合理的計算方案完成融合。在整個系統層次里，基于云計算以及P2P 結構，以便能夠實現云計算的優勢。針對于建筑工程管理系統，確保整個建筑行業的管理特質能夠符合要求，滿足工程建設。監督管理活動已然成為涉及到整個建筑工程質量與安全的基本內容，且面向整個建筑工程而言，其監控系統已在國內地區出現。由于系統的可拓展性能較差，因此很有可能會對系統的拓展性以及升級改造帶來一定的困難。而基于云計算，則可以確保軟件能夠具備全新的可共享性，達成人力以及物力的有效成長。在全新的環境下，取得現場設備的數據信息，并為每個軟件編寫特定接口。在研究中，將云計算引入全新的建筑工程監控體系，可以在現有基礎上更好的建立全新監控管理系統。優化計算處理以及儲存能力，實現數據的交融以及精度處理，構建全新的建筑工程監控系統。適用于計算的方式，實現整個系統資源的合理利用，提高效率，避免出現重復建設的問題。

在系統設計中，整個監控工程需要完成多網合一的方向。因此，需要對整個監控系統進行垂直化設計，避免出現建筑成本增加的問題。根據全新的服務模式以及其他部門的管制需求，對整個系統結構進行分析。云計算將確保監控工程監控系統能夠實現整合、統一方向發展。就整個系統監控平臺而言，確保能夠融合多系統、多地區之間的資源完成高效利用，避免在融合過程中出現資源浪費。針對于系統層次，工程監控系統可將其劃分為三層：

第一層為主站系統，以便能夠為建設提供合理的管理服務；

第二層則是檢測機制自身內置的主站系統，其主站系統可以為監測現場提供合理的監管服務；

第三層是檢測現場的檢測系統，為系統提供全新的建設數據，并負責管理監測現場的視頻以及環境監控設備。以便能夠根據現場的圖像，提供合理的環境信息。人員在監測單位的監測點中，可以對建設現場的實時數據提供遙控以及監督功能。

2.2 大體框架

整個體系包含了軟件平臺以及其他平臺，二者融合，可以為相關的計算提供合理的運行方案。針對于云計算體系，可以通過全新的計算方法，使整個數據以及視頻能夠在傳輸過程中，對于數據進行更加簡單、高效的處理，提升業務響應速度以及其運行成本，保障服務質量。在整個云計算服務器中，根據不同的操作系統，如Windows 以及Mac OS，制定相關的開源軟件。打造全新的流程以及編程方法，實現數據信息的記錄以及篩選。根據云計算的體系結構，不僅可以對服務目錄進行訪問控制，更可以就系統管理模塊，分配相關資源，實現全新的負載均衡。將該系統傳遞給模塊后，可以為用戶提供恰當的網絡環境，配置專用工具，以便能夠更好的結合用戶需求。將一定模式的服務數據傳遞給系統模塊后，便可以由系統模塊出發，為用戶提供科學的網絡環境，為后續服務能夠提供精準的運行體系。在建設服務數據中，根據運行狀態，分析用戶節點的運行情況，使用戶能夠根據節點配置相關的信息，運行全新服務體系。

根據監控系統，分析監控系統的優勢。在工程中，應用監控系統以及管理系統可以更好的對其他領域中的監控體系提供合理的參考價值。根據其發展特點，向多網合一的模式進行轉變。多網合一可以實現整個系統之間的融合，且監控系統設計為典型的垂直狀態。但該種設計亦存在明顯的弊端，主要集中在設計以及應用成本較高。此外，系統服務反應時間也會有明顯延長，該種設計模式在短時間內實現信息的集中處理，需要在現有程度上改變原有的設計方案。采用全新的云計算設計體系，在計算過程中根據其整合度進行調整。對海量數據進行高效處理，使監控系統的統一性更加完善。且根據監控系統中的模式，改善資源浪費情況。在系統層次劃分中，可分為三大層次。

（1）為地區層次系統。可以為整個工程項目提供全面監督以及管理，通過全新的系統層次，完成應用。

（2）便是主站系統模塊，其主要服務對象為不同監測位置及監測裝置，實現監測信息的有效傳遞。

（3）便是建筑工程施工場地監管模塊，該模塊可以對生產監控設備產生的信息進行傳輸管理。

就目前的分析，云計算要想實現開源，需要在分布式計算框架中構建Ha-doop。該系統的最主要優勢可以對整個系統硬件設備進行規劃，對于系統等級要求不高，整個系統層級均可以在較低設備上運行。其中，拓展出的應用程序可以在各種低端設備上完成監控。之所以采取該種設計，主要優勢可以對系統進行拓展，以便能夠維護系統的穩定性，使系統便捷程度提高。此外，該系統在使用過程中，還可以對系統資源進行搭配，將云端接收到的信息進行高效傳遞，通過不同網絡以及設備終端，實現命令的請求以及接收（如圖1）。

圖1：分布式計算框架中構建Ha-doop

2.3 服務模式

基于云計算工程監控系統，其包含了以下三種主要的服務模式：

（1）通過相應的監控模式，可以在后續的監控服務中，根據使用者以及系統的自身需求，設定全新的研究方案。通過互聯網，向云端發送合理資源，以便能夠根據用戶之間的情況，分析整個資源層的模式以及用戶的請求權限，以更好的決定二者之間的資源能否得到合理分配。如相關條件允許，便可基于現有的基礎，對服務體系進行資源保留。同時，在運行過程中，啟動相關的監控程序以及虛擬程序，監測服務器的運行狀態，以便能夠提供全新的服務數據以及服務模式；

（2）提供全新的個性化監控措施。在監測中，可以根據用戶的具體需求，在相關的云端就個人文件進行儲存。例如，儲存個人系統配置以及執行監測手段，在用戶監測完畢退出系統后，云端便可以進行自動記憶，將預留好的偏好文件進行保存，以便后續取用。且為了更好的便于用戶進行調控，針對于復雜的監控任務，用戶無需花費過多時間，即可以通過定制模板開展自身想要的監控任務；

（3）就整個統一資源進行配置。針對于建筑工程，通過相應的監控模式，可以在后續的監控服務中，根據使用者以及系統的自身需求，設定全新的研究方案。通過互聯網，向云端發送合理資源，以便能夠根據用戶之間的情況，分析整個資源層的服務模式以及用戶的請求權限，以更好的決定二者之間的資源能否得到合理分配。如相關條件允許，便可基于現有的基礎，對服務體系進行資源保留。同時，在運行過程中，啟動相關的監控程序以及虛擬程序，監測服務器的運行狀態，以便能夠提供全新的服務數據以及服務模式，同時也可以提升監測過程的可靠性以及合理性（如圖2）。

圖2：云計算工程監控流程

3 工程監控系統應用

在施工中，需要避免傳統的分布式監控出現的問題，滿足目前出現的監控需求。結合云計算監控系統，可以更好地提出全新的工程設計方法，利用云計算在資源管理、服務功能等方面的優勢，提高整個建筑工程的施工效率，提高監控效果。在后續發展中，云計算是一種全新的網絡架構。在云計算的架構體系里，通過全新的均衡性研究方案，將整個計算任務可以完成分配，劃分至適當的單元中，使用戶能夠按照所需需求，獲取必要的服務措施。對工程監控系統進行分析，工程監控系統現場具有特殊的工作環境，因此施工人員自我防護意識較為薄弱，很容易出現破壞高壓線，導致高壓事故產生。在建筑工程中，建筑全新的工程監控系統，可以通過本地遠程銜接，對于整個監控場地的施工線路進行合理監控管理，以避免出現破壞高壓線路的情況。同時，還可以用來監測整個工地的施工過程，確保工人能夠有效的工作，保障工人生命安全。工程監控系統極大的便捷了工程項目的應用，提升了其自身的安全管理水準，為整個工程提供全新高標準、高質量，完成先進的技術手段以及強力的技術保障。就現有的工程監控系統而言，其通過3G 無線視頻架構監控周圍情況，一旦發現有塔吊或車輛穿越，啟動錄像并進行遠程錄制。在技術參數中，其工作電壓主要選擇DC12V，功率則6W，通訊方式通常使用GPRS、3G、英特爾等。在其系統內部，工程監控系統應用通過攝像水平、清晰度、視頻分辨率、攝像機、鏡頭系統配置等進行。

其中，在攝像中其相機傳感器需要保持在1/4CCD、在水平清晰度中，必須高于480 線，且采用低照度攝像機、在視頻分辨率中，使用大于等于640×480 的格式，也根據實際工程情況完成調整、在攝像機鏡頭中，用戶在后臺可以實現對計算機方位聚焦光圈等遠程控制、在系統配置的云臺中，必須保持有64 個預留位、在監控視角中，其監控視角需要保持在355°，垂直90 度，且保障其連續可調、在變焦率中，需要使用18 倍光學變焦以及12 倍電子放大、照片格式使用JPEG 格式、太陽能使用一組、蓄電池使用一組，其具有高度的優勢。例如，通過高清的數字視頻以及圖片，可以及時的獲取整個數據，完成監控施工現場的監控。此外，基于整個施工，完成紅外探測。支持遠端可拍、近端可控，更有全新的電池管理功能。整個工地監控容量較大，可達1000 度以上。具備完善的視頻圖片管理功能，以及全新的語音警示功能。具備遠程喊話功能提醒，可以就工程監控系統功能，進行更深層次的優化。云計算建筑工程監控系統完成太陽能供電，可以應對相應的攻擊。例如，自然攻擊以及人為攻擊，還具有一定的防雷擊功能、防磁、防高壓、防腐蝕。傳輸通信通道，可以兼容3G、GPRS、EVDO 等，具有高度的兼容性。

4 服務模型設計分析

在服務模型設計中，根據遠程監控功能的優勢，結合全新的服務架構完成建設。使遠程監控功能可以更好的通過用戶需求，由互聯網傳遞至云端。隨后，在后臺生成訪問需求，系統將根據用戶的使用權限，對用戶的請求進行處理。根據系統的實際運行模式，對整個監控服務進行啟動，完成操作。例如，在個性化監控中，系統可以根據用戶以及用戶權限對監控內容進行全面儲存，將其放置于云端平臺。當使用者進入系統時，云端可對預留信息進行分析，實現恰當的配置以及檢測。且由于特殊原因，終端使用時云端還能夠自動保存配置。在后期恢復將實現自主融合，幫助相關使用者項目工程能夠進行有效管理，增強集中統一性，保障在改進過程中可以對出現的問題進行有效儲存處理。在建筑工程實踐中，不僅需要對大量的相似數據進行分析，同時還需要考慮在處理過程中是否會對系統造成多余負擔。因此，在設計中，采用同一的管理模式，分析相似的監督內容，提升監控活動效率（如圖3）。

圖3：遠程監控功能架構

在系統框架實踐中，根據工程系統所采用的軟件環境，分析分布式云計算儲存方式的優勢。通過云計算技術，完成監控過程以及相關服務的有效簡化，縮短傳統傳統設計中產生的溝通問題。通過溝通信息、傳輸業務、探討效率等流程，簡化系統運作模式，提高軟件的整體服務效率，降低企業的相關成本。在云計算服務中，首先進行Linux 系統的安裝，隨后，建立Hadoop 框架。在編程模擬方面，采用并行模式，以達到對于最大數據吞吐量以及信息視頻的處理。借助云計算系統，在系統結構中，包含了服務目錄頁。該設計的主要內容可以為使用者提供一份可以獨立訪問的目錄清單，其二便是創新的用戶交互服務模式。在設計中，用戶可以在服務清單中選取一項必要的服務進行使用，系統可以自動將該請求發送至服務器系統模塊，對用戶選取的功能進行實現。此外，該系統具備監視統計功能，可以對整個系統的運行情況進行統計監督，提供相應的運行環境。

5 結束語

綜上所述，基于目前的云計算技術，將其引入至建筑工程監控中，可以就云計算的建筑工程體系，闡述其整個施工標準，以及其典型的施工流程。通過比較分析，證明該系統結構自身的優勢，為后續研究提供進一步的優化資源，提供全新的遠程管理監控流程。