【摘要】：目前國(guó)內(nèi)供熱二次網(wǎng)存在水力失衡、管網(wǎng)損漏、供熱不均等問題,由于二次網(wǎng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、差異性大,因此難以有效監(jiān)控和維護(hù)。為了解決供熱二次網(wǎng)存在的問題,智慧供熱二次網(wǎng)系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與平衡調(diào)節(jié)閥技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)供熱二次網(wǎng)的智慧調(diào)控。該系統(tǒng)的服務(wù)器軟件系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的智慧調(diào)控提供了基礎(chǔ)設(shè)施的支持,它是連接現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備與用戶應(yīng)用之間的紐帶,支撐了整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的雙向流動(dòng),是該系統(tǒng)至關(guān)重要的部分之一。本文的主要工作是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了架構(gòu)靈活、穩(wěn)定可靠、拓展性強(qiáng)以及具有良好并發(fā)性能的服務(wù)器軟件系統(tǒng)。本文根據(jù)智慧供熱二次網(wǎng)系統(tǒng)的功能特點(diǎn),對(duì)其服務(wù)器軟件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析。遵循高內(nèi)聚、低耦合的軟件設(shè)計(jì)原則,本文采用模塊化的思想對(duì)服務(wù)器軟件系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì),將主要功能解壀為多個(gè)獨(dú)立的子服務(wù)器軟件模塊,使子服務(wù)器軟件模塊內(nèi)部功能內(nèi)聚度高,各個(gè)子服務(wù)器軟件模塊之間耦合度低,提高了服務(wù)器軟件系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。本文根據(jù)前述的架構(gòu)設(shè)計(jì)提出了服務(wù)器軟件系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。本文將服務(wù)器軟件系統(tǒng)解耦為四個(gè)獨(dú)立的子服務(wù)器模塊,分別為通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、配置管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器及數(shù)據(jù)接口服務(wù)器,各個(gè)子服務(wù)器之間使用消息隊(duì)列或HTTP接口調(diào)用進(jìn)行通信。通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器部分著重介紹了與基站的通信協(xié)議、上行/下行數(shù)據(jù)的處理等功能的實(shí)現(xiàn),同時(shí)還介紹了心跳機(jī)制與連接管理等內(nèi)容。配置管理服務(wù)器部分主要介紹了基站配置版本管理、基站配置文件讀寫、自動(dòng)配置優(yōu)化等功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器部分主要介紹了節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)協(xié)議以及數(shù)據(jù)持久化等功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)接口服務(wù)器部分主要介紹了基于JSON Web Tokens(適用于Web的JSON格式令牌,下文簡(jiǎn)稱JWT)驗(yàn)證的HTTP接口的實(shí)現(xiàn),以及用戶注冊(cè)、登錄授權(quán)、鑒權(quán)等功能的實(shí)現(xiàn)。在完成了服務(wù)器軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上,本文從負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化以及Java虛擬機(jī)優(yōu)化這三個(gè)方面對(duì)服務(wù)器軟件系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行了論述。本文介紹了服務(wù)器軟件系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境的部署,對(duì)服務(wù)器軟件系統(tǒng)從功能與性能兩個(gè)方面對(duì)進(jìn)行了全面客觀地測(cè)試。服務(wù)器軟件系統(tǒng)于測(cè)試環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定,功能實(shí)現(xiàn)完整,性能滿足大量并發(fā)的要求,服務(wù)器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)滿足了最初設(shè)計(jì)的需求。最后,本文對(duì)于服務(wù)器軟件系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了總結(jié),對(duì)后續(xù)拓展應(yīng)用進(jìn)行了展望。
【圖文】：

數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，從而實(shí)現(xiàn)智能化決策和控制，大大拓展了業(yè)務(wù)的想象空間。逡逑遵循著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，本文將智慧供熱二次網(wǎng)系統(tǒng)在系統(tǒng)架構(gòu)上也逡逑分為了三層，具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖２－１所示，最底層的是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，中間層是作逡逑為用戶應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備紐帶的服務(wù)器軟件系統(tǒng)層，最上層則是用戶應(yīng)用層。逡逑（１）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層逡逑現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是部署在供暖現(xiàn)場(chǎng)的具體設(shè)備，，其中無(wú)線室溫傳感器部署于采暖逡逑用戶家中墻壁上，用于監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度，通過ＬｏＲａ無(wú)線通信方式上傳數(shù)據(jù)。無(wú)線逡逑流量調(diào)節(jié)閥部署于每層樓道的暖氣管道上，通過ＬｏＲａ無(wú)線通信方式上傳流量數(shù)逡逑據(jù)，還可以接受下發(fā)的控制指令調(diào)整閥門開關(guān)／開度。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站部署于每棟樓逡逑的樓頂，屬于區(qū)域無(wú)線接收的終端設(shè)備，凡是在ＬｏＲａ有效通信距離內(nèi)的所有擁逡逑有ＬｏＲａ通信功能的節(jié)點(diǎn)均可被無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳與下發(fā)。無(wú)逡逑線網(wǎng)絡(luò)基站連接串口服務(wù)器

圖２－２智慧供熱二次網(wǎng)服務(wù)器軟件系統(tǒng)整體架構(gòu)圖逡逑２．３．２通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計(jì)逡逑通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖２－３所示，通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器模塊作為服務(wù)器軟逡逑件系統(tǒng)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站群直接交互的模塊，是整個(gè)服務(wù)器軟件系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備逡逑的門戶。因此通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器模塊需要實(shí)現(xiàn)Ｓｏｃｋｅｔ連接管理、連接信息維護(hù)、數(shù)逡逑據(jù)解析與轉(zhuǎn)發(fā)等一系列基礎(chǔ)而重要的功能。逡逑下面將對(duì)通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器詳細(xì)分析：逡逑ｒ邐＾ＨＴＴＰｉｌｆｆｊ＿逡逑無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站群ｉ邋［心跳檢測(cè)模塊）邐［ＨＴＴＰ請(qǐng)求模塊）邐；逡逑＾邐Ｚ邐邐＾邐Ｚ＾邐：邋關(guān)系型數(shù)據(jù)逡逑丨邋邐’邐＊邋Ｉ邐庫(kù)逡逑．連接模塊邋＞—Ｃ邋連接管理模塊）邐；＾逡逑費(fèi)：邐１邐Ｉ邐ｉ邋戶二逡逑＇？邐＊邐，邐，—＾＾邐＾＞桃嫌數(shù)逡逑ｆ數(shù)據(jù)上傳／下發(fā)摸塊數(shù)據(jù)解析模塊ｊ邐ｊ邐據(jù)庫(kù)逡逑Ｌｐ３Ｅｒ－邐邐邐邐逡逑消息隊(duì)列逡逑圖２－３通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器架構(gòu)圖逡逑（１）邋Ｓｏｃｋｅｔ連接模塊逡逑無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站使用串口服務(wù)器連接ＤＴＵ，通過ＧＰＲＳ、３Ｇ、４Ｇ的方式與服逡逑務(wù)器軟件系統(tǒng)相連，而連接則是標(biāo)準(zhǔn)的遵循ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議的Ｓｏｃｋｅｔ連接。Ｓｏｃｋｅｔ逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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5 肖仲W

本文編號(hào)：2657705