CN112307104A - 一种基于物联网共性平台的监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网共性平台的监测系统，包括共性平台和三个应用子集，所述共性平台包括应用支撑层系统，所述应用支撑层系统包括共性平台基础支撑系统和物联网信息融合服务系统；所述基础支撑子系统为三个应用子集部署的前端感知设备，所述基础支撑子系统通过共性平台基础支撑系统提供的各类适配接口接入到网共性平台，所述物联信息融合服务系统为基础支撑子系统提供实时感知信息接入服务和管理对象基础信息服务。本发明通过共性平台实现对感知设备、管理对象、感知数据的管理；基于物联网共性平台可大大缩短应用子集开发周期，减少开发、运维成本，提高系统稳定性及兼容性。

Description

一种基于物联网共性平台的监测系统
技术领域
本发明涉及监测系统技术领域，具体为一种基于物联网共性平台的监测系统。
背景技术
物联网作为信息技术前沿领域，将改变未来人们的生活方式，对国家安全、经济和社会发展产生重大影响。由于物联网应用种类繁多，各应用之间对技术的要求差异化大，物联网应用开发者构建不同物联网应用时在技术体系架构的选择上会受限于设备及解决方案供应商提供的技术平台与解决方案。而采用不同技术平台的物联网系统间互不兼容，不能互联互通，这一问题严重阻碍了物联网大规模应用的推广。因此长期以来，物联网领域内的许多厂商尚未走出“小作坊”的开发与建设模式，无法构建于杂散的技术体系之上，必然要求平台化、标准化、规模化的物联网技术体系和系统解决方案。
针对物联网前期研究方向杂散、开发模式孤立、物联网应用系统差异性大等特点，提出“共性平台+应用子集”的体系框架和产业开发模式，该体系框架重点分离了各物联网应用的共性技术特点和差异性，贯穿于物联网感知层、网络传输层、应用层等，为解决应用场景多样化和大规模产业化的矛盾提供了有效的解决思路，有利于建立物联网分工明确的产业链，在同一的标准体系下推进物联网的研究、开发、集成和应用。“共性平台+应用子集”的原则有利于物联网发展摆脱原有小作坊式建设和一盘散沙的发展局面，将国内的物联网优势发展力量凝成一股合力，推动物联网有序发展，实现无所不在的物联网应用，建立人与物和谐共处的信息化社会。
本解决方案就是针对以上问题，通过物联网共性平台的建设，实现基础IT资源支撑、物联网应用开发支撑、物联网应用协同融合支撑等3大应用支撑能力。通过感知环保应用子集的建设，进一步提升对水环境质量、空气质量、污染源情况及噪声的监测能力，实现环境监测业务管理、总量减排管理、建设项目环保审批管理等6项业务的智慧化。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于物联网共性平台的监测系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网共性平台的监测系统，包括共性平台和三个应用子集，所述共性平台包括应用支撑层系统，所述应用支撑层系统包括共性平台基础支撑系统和物联网信息融合服务系统，所述物联网信息融合服务系统包括数据交换子系统、服务管理子系统、管理对象子系统、实时感知信息子系统、物联信息目录管理子系统、物联信息融合子系统、平台管理子系统；所述共性平台基础支撑系统包括基础支撑子系统；
所述基础支撑子系统为三个应用子集部署的前端感知设备，所述基础支撑子系统通过共性平台基础支撑系统提供的各类适配接口接入到网共性平台，所述物联信息融合服务系统为基础支撑子系统提供实时感知信息接入服务和管理对象基础信息服务。
优选的，所述实时感知信息接入服务具体为：通过接口或服务方式，使得基础支撑子系统向物联信息融合服务系统推送实时感知信息；
所述管理对象基础信息服务具体为：通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息的注册；通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息数据项的编码规则解析和转换；能够按照权限查询检索其他部门注册的管理对象信息；了解统一管理对象同一数据项，与其他部门掌握的信息是否一致。
优选的，所述数据交换子系统用于提供数据总线，实现异地、异构数据库的数据整合、交换，消除信息孤岛、完成数据集中整合，支撑三个应用子集之间、三个应用子集与共性平台之间，以及其他部门与共性平台间的信息资源的按需交换与共享。
优选的，所述服务管理子系统用于创建一个可持续扩展的、松耦合的、可靠可管的SOA基础设施环境，把三个应用子集所关注的共享信息资源封装成应用系统可以直接调用的Web Service或可视化的Web查询服务，通过服务的统一管理与调度，实现基于授权的服务调用和信息共享。
优选的，所述管理对象子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，从相关应用系统同步管理对象、感知设备基础信息，实现管理对象统一编码，通过关键数据项比对找出不同应用子集针对同一个管理对象的不一致信息，实现管理对象和感知设备基础信息维护、导航、查询、筛选。
优选的，所述实时感知信息子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，解析物联网共性平台基础支撑系统采集的实时感知信息，根据上层应用系统定义的阈值提供报警服务，并提供相关数据接口，信息需求方调用接口，获取其所需实时信息或报警信息。
优选的，所述物联信息目录管理子系统用于采用元数据对三个应用子集交换信息资源、数据中心融合信息资源的特征进行描述，形成统一规范的交换信息目录和融合信息目录，通过对目录内容的有效组织和管理，形成子集间信息资源物理分散、逻辑集中的信息共享模式
优选的，所述物联信息融合子系统用于以管理对象为核心，将分散在各三个应用子集的相关信息进行汇集，按照统一编码规范进行加工处理，生成融合信息库，按照上层应用系统或用户的需求，快速生成其所需信息。
优选的，所述平台管理子系统用于对共性平台涉及用户及权限管理，操作日志进行统一管理，集成数据交换子系统和服务管理子系统管理界面，提供平台运行情况概览。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：共性平台实现对感知设备、管理对象、感知数据的管理；实现共性平台与各应用子集间信息资源交换共享及对物联网业务信息资源的综合管理，为物联网应用提供标准化的物联网信息资源服务及面向管理对象的物联信息融合服务；实现物联网应用支撑、物联网运营支撑、系统运行支撑及运维管理等功能。基于物联网共性平台可大大缩短应用子集开发周期，减少开发、运维成本，提高系统稳定性及兼容性。
附图说明
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网共性平台的监测系统，包括共性平台和三个应用子集，所述共性平台包括应用支撑层系统，所述应用支撑层系统包括共性平台基础支撑系统和物联网信息融合服务系统，所述物联网信息融合服务系统包括数据交换子系统、服务管理子系统、管理对象子系统、实时感知信息子系统、物联信息目录管理子系统、物联信息融合子系统、平台管理子系统；所述共性平台基础支撑系统包括基础支撑子系统；
所述基础支撑子系统为三个应用子集部署的前端感知设备，所述基础支撑子系统通过共性平台基础支撑系统提供的各类适配接口接入到网共性平台，所述物联信息融合服务系统为基础支撑子系统提供实时感知信息接入服务和管理对象基础信息服务。
共性平台的建设采用面向服务（SOA）的思想、企业服务总线(ESB)技术、数据挖掘技术和相关成熟中间件技术，采用组件化、分布式、面向对象的设计开发模式和基于分层的架构体系，平台上的各种组件和接口应基于开放、标准化的原则设计。应用子集可以包括感知环保、智能家居、智能交通等。感知环保可包括水环境、水文、GIS等功能。
所述实时感知信息接入服务具体为：通过接口或服务方式，使得基础支撑子系统向物联信息融合服务系统推送实时感知信息；
所述管理对象基础信息服务具体为：通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息的注册；通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息数据项的编码规则解析和转换；能够按照权限查询检索其他部门注册的管理对象信息；了解统一管理对象同一数据项，与其他部门掌握的信息是否一致。
所述数据交换子系统用于提供数据总线，实现异地、异构数据库的数据整合、交换，消除信息孤岛、完成数据集中整合，支撑三个应用子集之间、三个应用子集与共性平台之间，以及其他部门与共性平台间的信息资源的按需交换与共享。
所述服务管理子系统用于创建一个可持续扩展的、松耦合的、可靠可管的SOA基础设施环境，把三个应用子集所关注的共享信息资源封装成应用系统可以直接调用的WebService或可视化的Web查询服务，通过服务的统一管理与调度，实现基于授权的服务调用和信息共享。
所述管理对象子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，从相关应用系统同步管理对象、感知设备基础信息，实现管理对象统一编码，通过关键数据项比对找出不同应用子集针对同一个管理对象的不一致信息，实现管理对象和感知设备基础信息维护、导航、查询、筛选。
所述实时感知信息子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，解析物联网共性平台基础支撑系统采集的实时感知信息，根据上层应用系统定义的阈值提供报警服务，并提供相关数据接口，信息需求方调用接口，获取其所需实时信息或报警信息。
所述物联信息目录管理子系统用于采用元数据对三个应用子集交换信息资源、数据中心融合信息资源的特征进行描述，形成统一规范的交换信息目录和融合信息目录，通过对目录内容的有效组织和管理，形成子集间信息资源物理分散、逻辑集中的信息共享模式
所述物联信息融合子系统用于以管理对象为核心，将分散在各三个应用子集的相关信息进行汇集，按照统一编码规范进行加工处理，生成融合信息库，按照上层应用系统或用户的需求，快速生成其所需信息。
所述平台管理子系统用于对共性平台涉及用户及权限管理，操作日志进行统一管理，集成数据交换子系统和服务管理子系统管理界面，提供平台运行情况概览。
本方案运用5级信息融合模型将智能制造工厂信息融合的信息源进行扩充，将智能制造主流信息系统如MES、ERP、SCADA中相关信息采集并进行信息融合，由于这些信息源来自不同设备和不同系统，具有多源异构特征，因此采用多源异构信息融合方法将多源异构信息进行时空配准、数据关联和融合估计，对设备的运行状态进行预测和评估，发出预警或自主修正运行状态，更精确完成相应工序，提高运行效率及良品率。
5级信息融合模型是一种应用于制造制造工厂较为复杂全面的信息融合模型，能够将传感器信息、控制程序、MES、ERP、SCADA等其他信息系统相关联进行多源异构信息融合，输出更精确有效的信息，给管理人员提供有用的参考信息，优化控制程序等。
多源异构信息融合模型由信息源、信息融合、数据管理和应用服务四个部件组成。
多源异构信息融合模型分为5级融合，分别是信号检测、对象估计、态势估计、影响估计和认知精炼五个融合级别。
0级融合--信号检测主要包括时空统一、误差补偿、信号关联和信号融合。
1级融合--对象估计，对象估计的输入是各类传感器的数据、MES、ERP、SCADA、支持数据库数据和融合数据库数据，对象估计的输出是对象状态及其精度估计，以及对象属性及其可信程度估计。
2级融合--态势估计，态势估计的输入是对象估计输出结果以及人的认知和判定信息，并利用支持数据库的数据和相关的外部信息、融合数据库中的已有案例和先验知识，输出态势图，辅以图表和文字报告。
3级融合--过程精炼，过程精炼的输入是信息融合应用需求和0级～2级的融合结果，输出是对0级～2级的融合产品性能改进的方案和融合资源的优化控制指令，过程精炼包括对融合过程评估和优化控制两部分。
4级融合-认知精炼，认知精炼的输入是0级～3级融合产品、融合系统和通过人机界面输入的体现人的认知能力的信息，输出则是融入人的认知能力的融合系统。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于物联网共性平台的监测系统，包括共性平台和三个应用子集，所述共性平台包括应用支撑层系统，其特征在于：所述应用支撑层系统包括共性平台基础支撑系统和物联网信息融合服务系统，所述物联网信息融合服务系统包括数据交换子系统、服务管理子系统、管理对象子系统、实时感知信息子系统、物联信息目录管理子系统、物联信息融合子系统、平台管理子系统；所述共性平台基础支撑系统包括基础支撑子系统；
所述基础支撑子系统为三个应用子集部署的前端感知设备，所述基础支撑子系统通过共性平台基础支撑系统提供的各类适配接口接入到网共性平台，所述物联信息融合服务系统为基础支撑子系统提供实时感知信息接入服务和管理对象基础信息服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述实时感知信息接入服务具体为：通过接口或服务方式，使得基础支撑子系统向物联信息融合服务系统推送实时感知信息；
所述管理对象基础信息服务具体为：通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息的注册；通过接口或服务方式，进行管理对象基础信息数据项的编码规则解析和转换；能够按照权限查询检索其他部门注册的管理对象信息；了解统一管理对象同一数据项，与其他部门掌握的信息是否一致。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述数据交换子系统用于提供数据总线，实现异地、异构数据库的数据整合、交换，消除信息孤岛、完成数据集中整合，支撑三个应用子集之间、三个应用子集与共性平台之间，以及其他部门与共性平台间的信息资源的按需交换与共享。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述服务管理子系统用于创建一个可持续扩展的、松耦合的、可靠可管的SOA基础设施环境，把三个应用子集所关注的共享信息资源封装成应用系统可以直接调用的Web Service或可视化的Web查询服务，通过服务的统一管理与调度，实现基于授权的服务调用和信息共享。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述管理对象子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，从相关应用系统同步管理对象、感知设备基础信息，实现管理对象统一编码，通过关键数据项比对找出不同应用子集针对同一个管理对象的不一致信息，实现管理对象和感知设备基础信息维护、导航、查询、筛选。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述实时感知信息子系统用于根据三个应用子集信息共享需求，解析物联网共性平台基础支撑系统采集的实时感知信息，根据上层应用系统定义的阈值提供报警服务，并提供相关数据接口，信息需求方调用接口，获取其所需实时信息或报警信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述物联信息目录管理子系统用于采用元数据对三个应用子集交换信息资源、数据中心融合信息资源的特征进行描述，形成统一规范的交换信息目录和融合信息目录，通过对目录内容的有效组织和管理，形成子集间信息资源物理分散、逻辑集中的信息共享模式。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述物联信息融合子系统用于以管理对象为核心，将分散在各三个应用子集的相关信息进行汇集，按照统一编码规范进行加工处理，生成融合信息库，按照上层应用系统或用户的需求，快速生成其所需信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网共性平台的监测系统，其特征在于：所述平台管理子系统用于对共性平台涉及用户及权限管理，操作日志进行统一管理，集成数据交换子系统和服务管理子系统管理界面，提供平台运行情况概览。
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