【摘要】：針對傳統(tǒng)給水系統(tǒng)的監(jiān)測終端少、數(shù)據(jù)來源單一、預(yù)警及時性低、設(shè)備智能化程度不高以及數(shù)據(jù)利用率低等問題,本文設(shè)計了一套智慧水務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)分析實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài),采用數(shù)據(jù)挖掘和可視化界面實現(xiàn)管網(wǎng)實時監(jiān)測與預(yù)警,并研究了數(shù)據(jù)建模在“城市水務(wù)系統(tǒng)”信息化與智能化方面的應(yīng)用。本文設(shè)計的智慧給水系統(tǒng)包含智能連接器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通用傳輸協(xié)議、業(yè)務(wù)設(shè)計器、數(shù)據(jù)展示平臺等5大模塊,研究了智慧給水系統(tǒng)各個組成部分的工作原理以及模塊間協(xié)同工作方法。論文主要工作如下:(1)采用RTOS+VFS+腳本系統(tǒng)設(shè)計了智能連接器,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集子層和傳感網(wǎng)絡(luò)管理及協(xié)同信息處理子層,具有通用好、集成度高、智能化程度高擁有自檢和輕量的機器學(xué)習(xí)功能以實現(xiàn)前端智能等優(yōu)點。(2)設(shè)計了負(fù)責(zé)與智能連接器交互數(shù)據(jù)服務(wù)器,并設(shè)計了高并發(fā)通信框架,進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲管理,數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)建模。數(shù)據(jù)服務(wù)器的設(shè)計又分為鏈路層、傳輸層、會話層、服務(wù)層、應(yīng)用層。鏈路層對數(shù)據(jù)鏈路做抽象,根據(jù)不同的應(yīng)用場景指定不同的數(shù)據(jù)來源。傳輸層支持四種通信狀態(tài),涵蓋了可靠性通信CON、廣播通信NON、總線復(fù)位信號RESET、應(yīng)答ACK。協(xié)議滿足各種應(yīng)用場景下的通信需求。傳輸層還擁有擁塞控制和流量控制功能,滿足不同帶寬、不同網(wǎng)絡(luò)狀況、不同處理能力終端的通信需求。在數(shù)據(jù)服務(wù)器中還設(shè)計了業(yè)務(wù)處理器,并研究了基于動態(tài)編譯技術(shù)的業(yè)務(wù)處理引擎插件,主要是為了實現(xiàn)將采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成前臺展示業(yè)務(wù)所需要的數(shù)據(jù),該引擎最主要的特點是支持動態(tài)拓展,以及業(yè)務(wù)的定制化。(3)設(shè)計了后臺管理的業(yè)務(wù)設(shè)計器,其主要負(fù)責(zé)權(quán)限業(yè)務(wù)設(shè)計、菜單設(shè)計、站點與設(shè)備關(guān)聯(lián)設(shè)計、子傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感器關(guān)聯(lián)設(shè)計、地圖配置。(4)設(shè)計了業(yè)務(wù)展示平臺,用于給水系統(tǒng)業(yè)務(wù)展示以及前端報警推送。(5)研究了水務(wù)數(shù)據(jù)建模方法,通過數(shù)據(jù)分析,對監(jiān)測站點進(jìn)行行為預(yù)測。還設(shè)計了數(shù)據(jù)倉庫,其中的庫表是水務(wù)展示業(yè)務(wù)的一一對應(yīng),通過對原始數(shù)據(jù)的采集與分析最后轉(zhuǎn)換成展示業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)項減少前臺數(shù)據(jù)處理,增加效率。數(shù)據(jù)倉庫還負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)建模所需要的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)將海量水務(wù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)建模,通過與智能連接器的聯(lián)動實現(xiàn)管網(wǎng)智能,并結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型分析生產(chǎn)模型、運維模型,降低能耗、優(yōu)化生產(chǎn)、智能預(yù)警,提高運維效率,從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài),具有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP311.13;TU991

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2625829