基于资源描述模型的物联网态势监控系统的设计与实现

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目前,为了方便生产活动,基于物联网的监控系统被广泛开发和应用,其中监控组态图作为物理系统的图形化表示,有助于运维人员完成系统的各项监控操作。传统监控系统中,监控组态图的制作经常需要手动一步步完成,费时费力,没有考虑到应用场景的增加或变化,监控组态图制作过程复杂、制作方式不够灵活,图形演变性差等缺陷和问题日益突出,使系统难以根据场景变化进行扩展。针对上述问题,本文提出了基于资源描述模型的物联网态势监控系统。本系统通过构建统一的资源描述模型,利用组态方式,实现基于资源描述模型的监控组态图的半自动化构建,并结合地理信息技术和Web开发技术,提供基于监控组态图的系统态势监控服务,提高了监控系统的自动化和灵活性。论文主要工作如下:(1)提出了资源描述模型的构建方法。为了解决物联网系统中复杂多样的设备、传感器等资源信息无法统一描述并使用的问题,本系统选择语义表达能力丰富的OWL并基于SSN语义传感器网络本体规范,创建与系统监控有关的物理对象和监测属性,并融合具体的实例,得到全面表达监控资源信息的资源描述模型,该模型可以帮助系统自动完成对资源信息的提炼工作。(2)提出了监控组态图的半自动化构建方法。针对监控组态图制作过程复杂、灵活性差的问题,根据资源描述模型描述的资源信息,选择相似度较高的组态图模板,对其进行复用改造,自动完成图形的初步布局,实现图中的基本连接关系,同时自动完成设备图元与监控资源信息的绑定映射。倘若初步构图不够清晰直观,用户可以手动调整图形的布局摆放和样式效果,还可以为其设置监控敏感点、绑定数据库数据域,使监控组态图信息更完善。针对系统资源信息过多,不方便同时展示的问题,在构建之前,用户可以自定义监控资源模板,选择监控过程中重点关注的资源,减少不必要的信息展示。(3)搭建物联网态势监控Web平台。由于监控组态图的构建过程与监控过程相互独立,为了解决监控组态图无法直接投入到监控应用中的问题,本平台提供灵活的部署监控服务。一方面可以跨平台部署监控组态图,实现对具体设备的实时数据监控,及时显示告警信息,远程遥控设备状态;另一方面可以利用地理信息技术,监控不同地域的运行情况,结合丰富的态势提炼统计图表,直观监控系统概况,维护系统正常运行。本文从需求分析、系统设计和系统实现的不同角度,详细阐述了基于资源描述模型的物联网态势监控系统的系统需求、设计思路和实现成果。并结合高精度地基授时的实际应用场景进行系统测试,验证了系统方案设计的可行性。
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