面向智慧城市的物联网传感器状态监测与可视化应用

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  摘要:本文以面向智慧城市的物联网传感器的可视化应用与状态监测为探讨主题,分析其系统架构,从传感器数据的传输与解析、设备运行状态的预警机制以及可视化设计三方面阐述构建系统的关键技术,总结运行监测模块、状态查询模块与信息管理模块等系统功能的组成,为物联网传感器在面向智慧城市的智能化发展提供合理建议。
  关键词:物联网传感器;状态监测;可视化应用
  中图分类号:G4  文献标识码:A  文章编号:(2020)-30-325
  引言
  科学技术的快速发展为传感器设备的设计与应用提供了良好的发展契机,越来越多不同种类的传感器被广泛运用到机械设备的系统架构中。以物联网传感器为核心的状态监测系统是基于RIA技术建设而成的,主要用于同一管理海量的异构传感器,通过数字化的技术手段切实提高传感器的管理水平,保障物联网监测平台的高质量发展。
  1 物联网传感器系统架构
  在现代信息技术中,传感器技术属于一种基础性技术,在建设智慧城市的发展浪潮下,城市各地区的每一监控点位内均分布着各种各样的传感器设备,对现代化社会的运用具备深刻感知。传感器是一种接收终端,用于获取物联网内的相关数据,因此采集的数据是否具备实效性与准确性在很大程度上取决于传感器设备的实际运行状态。
  在满足相关标准规范与安全防护要求的前提下,建设的物联网传感器状态检测系统主要包含四个层次,分别为表达层、业务层、数据层与设备层。城市运行管理平台可以与这一系统之间相互连通,从而交换或共享各类数据信息和服务等[1]。
  2 物联网传感器系统关键技术
  2.1传感器数据的传输与解析
  现阶段,GPRS无线依然是大部分传感器设备传输数据信息的主要通信方法,传感器的类型不同,与之对应的通信协议也会存在一定差异,因此物联网传感器状态监测系统需要将各项通信协议进行解析,然后在对监测数据予以实时接收。在设置不同传感器数据传输规则时,需结合不同的监测需求等实际情况,一般情况下,采取的传输策略主要包括两种,一是实时积水数据传输,二是增量报。
  2.2传感器状态预警机制
  运行状态预警的实现需要依托于传感器的通信规则,以当前时间为基准,通过其与实时数据表更新时间间存在的时间差度对传感器的数据是否正常更新予以判断,以此确定传感器的实际工作状态,包括与预设的预警阈值相比,实时电压值是否正常[2]。
  2.3传感网运行状态可视化
  物联网传感器状态监测系统分层显示了不同传感器的类型类别,系统管理员通过其内部的网络地图接口可以对传感器图层进行处理,包括删除、增加等一系列操作。除此以外,傳感器的历史位置坐标、维护信息等均是可以进行重新编辑等,信息管理模块主要负责这一部分的工作内容,便于管理人员全面掌握设备运行的各项信息。以某一物联网传感器状态监测系统为例,其主体页面上显示五个图层,主要是电子水尺、雨量计和沿街的广告牌匾,还包括雪量计与大型广告下的倾角监测传感器。当传感器处于运行中时,通过显示的不同颜色判断每个设备的实际工作状态,进而提高管理效率。热配置的使用为指挥中心的统筹管理作业提供了较大方便,在电子地图上,管理人员可以直观地看到城市内各地区传感器设备的分布与规划。
  3 物联网传感器系统功能设计
  可视化的电子地图、传感器状态监测与状态数据信息的传输是物联网传感器状态监测系统的重要组成部分,在系统功能的设计方面,主要将核心功能划分为四个模块,一是运行监测,由地图展示与状态查询组成,依据传感器提供的站点列表,管理人员可以对所需的站点信息实时查询,并通过定位地图明确设备的具体位置,或获取相关的详细信息。二是状态查询,由地图展示、表格展示和打印与导出所组成。三是维护日志,丰富了日志的填写与查询功能,传感器的维护信息会依照设备类型、维护日期和状态等条目予以清晰记录。四是信息管理,包括日志管理、用户管理、设备管理和类型管理[3]。
  4 传感器系统实现与应用
  由于传输数据的运行机制有所不同,庞大的信息数量使得传统作业模式下的传感器管理状态较为封闭,在各自系统内一直处于孤岛式的运行模式。人工检查传感器运行状态的作业效率较低,管理人员需要依靠自身经验判断数据是否出现异常,然后再进入到现场开展维护与施工工作,要保障传感器可以正常传输数据,需要耗费较多的时间与人力资源。物联网传感器状态监测系统的建设大幅提升了传感器设备的运行与管理效率,其主体结构采用B/S软件体系,与WebGIS技术框架,后台服务端的数据交互借助于WebService与Java,实现了对数据库技术与物联网技术的融合运用。
  结束语
  传感器网络的智能化发展具有部署密集与种类多的显著特点,依托与日益成熟的物联网技术,传感器设备的性能、种类愈发多样化。城市管理部门应对物联网概念予以正确认识,从而加快对现代化技术的科学应用,落实到城区管理的日常工作中,切实提升智慧城市物联监测的建设水平。
  参考文献
  [1]殳雪城,范平清.基于边缘计算的物联网网关监控系统的研究[J].电子器件,2019,42(06):1569-1573+1577.
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  [3]迟菲.大数据与物联网应用下的公共安全管理研究[J].智库理论与实践,2019,4(06):85-91.
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