CN114500644A - 一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法 - Google Patents

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陈雪峰
赵浩宇
邹天涌
邓念
肖锋
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Abstract

本发明公开了一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，包括适配器组件、代理服务器组件与物联数据平台组件；适配器将物联设备原始数据翻译为消息代理服务器可以处理的统一标准格式，并将代理服务器下发的消息翻译为物联设备可以理解的机器语言，翻译后的数据通过代理服务器将数据分主题存储并发送至物联数据平台，通过物联数据平台进行数据处理以及数据反馈，能够为市政设施监控若干子系统建立数据融合管理机制，解决数据孤岛问题，同时提供了直接与所有物联设备对话的方法，将单个的、无序的场景监测手段升级为全局的、有序的监测方案，解决了传统市政设施监测系统数据时效性低、完整性差、分块割裂的突出问题。

Description

一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法
技术领域
本发明涉及物联网数据处理的技术领域，具体涉及一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法。
背景技术
市政设施监测对象主要涉及对道路、桥梁、路灯照明、停车场、供水等场景，通过物联网技术在这些监测场景安装物联网监测设备（如桥梁形变应变计、智能灯控、地磁车位感应器、交通卡口摄像机等），实现对目标场景的监测数据采集；目前的市政设施监测系统多为细分场景的控制系统，例如景观灯控系统、停车管理系统、大桥桥梁结构健康监测系统等。
按照细分场景建设控制系统的业务方向，当前市政设施监测的物联数据资源分散在各个系统中，未能有效归集，并且存在物联数据资源不完善、统一标准缺乏的问题，使得物联数据流转共享效率低，融合不足等问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，以提高各项物联数据的时效性，提升各数据之间的完整性，保障了各物联设备数据的完整。
为达到上述目的，本发明提供了一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，该管理方法应用于一管理系统上，该管理系统包括适配器组件、代理服务器组件与物联数据平台组件；其中通过该管理系统的管理方法包括：
通过若干所述适配器组件分别接收若干物联网设备的原始数据，并对若干的所述原始数据进行翻译形成若干格式统一的物联数据；
所述代理服务器组件内建立有与若干适配器组件分别匹配的若干主题，若干的物联数据分别储存到对应的主题内形成主题协议数据；
主题协议数据上传到所述物联数据平台，通过物联数据平台对主题协议数据进行处理并通过数据类型分类，将分类后的数据分别存储于对应的数据库内；当物联数据平台需要向物联设备发布消息时，下行消息通过代理服务器组件发送至所述适配器与物联设备中。
根据上述的管理方法，适配器组件是用来翻译物联设备原始数据的服务组件，适配器将物联设备原始数据翻译为消息代理服务器可以处理的统一标准格式，并将代理服务器下发的消息翻译为物联设备可以理解的机器语言；代理服务器组件作为上传与下行消息的中转部，对于各类数据通过不同主题的存储使得适配性好，物联数据平台是面向上层物联应用打造的数据处理组件，它能够将消息代理服务器组件上报的物联数据按照数据类型进行分类，分别存储到不同类型的数据库中，通过消息分类存储和消息转发机制，解决即时数据存储、业务计算数据存储以及紧急告警事件的通知问题，优点是针对物联数据类型配置针对性存储方案，既满足海量设备即时数据的时序化存储，又能提供计算结果数据的关系化存储，方便应用平台根据业务需求进行分类调用。
采用上述物联数据管理方法，能够为市政设施监控若干子系统建立数据融合管理机制，解决数据孤岛问题，同时为城市管理人员提供了直接与所有物联设备对话的方法，将单个的、无序的场景监测手段升级为全局的、有序的监测方案，解决了传统市政设施监测系统数据时效性低、完整性差、分块割裂的突出问题，保障市政设施数据完整、及时性，为城市管理科学决策提供强力数据支撑。
根据上述管理方法的一有利特征为：物联数据平台发布消息的步骤为：首先将下行消息分别存储到所述代理服务器组件的各个对应主题内，当所述适配器与搜索代理服务器组件建立通信时，分别将各自主体的消息发送至各自的适配器中，通过各自的适配器将消息传达至各个物联设备中。
根据上述管理方法的一有利特征为：所述代理服务器组件具有消息订阅/发布功能。本申请中的代理服务器组件是基于MQTT(消息队列遥测传输)是ISO 标准(ISO/IEC PRF20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议；提升了本申请在实际运行环境的适配能力，提升其适用性；通过消息订阅/发布模式设计，解决物联设备弱网络连接条件下的消息上报/获取难题，优点是方案成熟，协议适配性好。
根据上述管理方法的一有利特征为：所述数据类型包括实时上报数据、计算结果数据、告警事件、服务反馈数据。以上所列为本申请中常用的数据类型，根据本领域可知，在根据需要时还可加入其它相关的数据类型，以满足系统中各数据的精确处理。
本申请的一有利实施例为：所述告警事件实时上发至监控平台。通过将告警事件实时上传，使得事件反馈与处理更加及时。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的物联数据管理方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本发明的一具体实施例为：
S10、开发若干个物联设备原始数据的适配器组件
具体为：为市政各个设施监测场景下的多类物联网设备分别定制不同的适配器组件，从而实现将不同标准规范、不同物理分布的物联监测数据，统一转化上报至后续服务组件；或者将后续服务组件下发的操作指令，分发给指定的物联设备，实现物理层和传输层的消息共享。
S20、基于MQTT(消息队列遥测传输)传输协议，开发一个消息代理服务器组件
具体为：MQTT是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议；
消息代理服务器组件功能分为订阅和发布两类，订阅功能可以为不同的物联数据适配器建立各自的主题，而发布功能可以往单个/多个主题进行消息的发布。这种设计是根据物联设备的数据传输特性决定的，大部分物联设备都无法保持持续稳定的网络连接，只能通过订阅方式传输上下行消息。
S30、开发物联数据平台用于物联数据的业务处理，并将数据分类存储
物联数据平台是面向上层物联应用打造的数据处理组件，它能够将消息代理服务器组件上报的物联数据按照数据类型进行分类，分别存储到不同类型的数据库中；其中物联数据平台可以处理的物联数据包括：实时上报数据、计算结果数据、告警事件、服务反馈等。
以下针对上述实施例的步骤具体为：
首先，向桥梁形变应变计发送了一组该监测点的应力变化数据，此数据为实时测量值，需要立刻上报至物联数据后台；同时，在某地停车场安装的地磁车位感应器统计出当前停车场内总共停泊的车辆数据，此数据每5分钟向物联数据后台上报一次；这两个不同的监测场景，为了达到不同场景监测，本申请会为其准备两个不同的适配器组件：“桥梁形变数据适配器”、“停车数据适配器”；通过两个适配器组件，实时测量数据和区间时段的统计数据得到翻译整合，形成两条数据报文发往消息代理服务器组件。
接着，我们在消息代理服务器组件上创建了“桥梁数据”和“停车数量”这两个主题，每当“桥梁形变数据适配器”、“停车数据适配器”有数据上报时，就会往这两个主题分别写入数据消息，再由消息代理服务器统一上报至物联数据平台；而当物联数据平台需要向设备发布消息时，则会将下行消息首先存储到这两个主题中，待设备通过适配器与代理组件建立通信时，再将下行消息发送至适配器和物联设备。
最后，当消息代理服务器组件的“桥梁数据主题”、“停车数据主题”“高温报警主题”分别产生了数据上报的时候，物联数据平台会根据数据报文的报头，区分出这三条报文的数据类型分别是实时上报数据、计算结果数据，告警事件；物联数据平台会将这三条报文分别存储到influxDB(时序数据库)、关mysql(系型数据库)，同时将告警事件立刻以通知方式发往上层业务监控平台（例如消防监控系统），以此来实现了物联数据的采集端到处理端的闭环，且对于各个物联设备的各类数据进行了及时的整合和处理，提升了其数据处理的时效性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于，包括：
通过若干的适配器组件分别接收若干物联网设备的原始数据，并对接收的原始数据进行翻译形成若干格式统一的物联数据；
在代理服务器组件内建立有与所述适配器组件分别匹配的若干主题，若干的所述物联数据分别储存到对应的主题内形成主题协议数据；
所述主题协议数据上传到物联数据平台，通过物联数据平台对主题协议数据进行处理并通过数据类型分类，将分类后的数据分别存储于对应的数据库内；当物联数据平台需要向物联设备发布消息时，下行消息通过代理服务器组件发送至所述适配器与物联设备中。
2.根据权利要求1所述的一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于：物联数据平台发布消息的步骤为：首先将下行消息分别存储到所述代理服务器组件的各个对应主题内，当所述适配器与搜索代理服务器组件建立通信时，分别将各自主体的消息发送至各自的适配器中，通过各自的适配器将消息传达至各个物联设备中。
3.根据权利要求1所述的一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于：所述代理服务器组件具有消息订阅/发布功能。
4.根据权利要求1所述的一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于：所述数据类型包括实时上报数据、计算结果数据、告警事件、服务反馈数据。
5.根据权利要求3所述的一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于：所述告警事件实时上发至监控平台。
6.根据权利要求1所述的一种市政设施监测系统中的物联数据管理方法，其特征在于：所述数据库包括时序数据库与关系数据库，应用于物联网管理系统。
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