CN115049239B - 一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，属于数据管理领域，包括节点服务器、中转服务器和云服务器，节点服务器用于采集安装于城市各个楼宇的建筑设备监控模块、建筑能效监管模块、建筑安全防范管理模块和建筑环境监测模块的楼宇数据，并将实时数据发送至中转服务器，中转服务器用于接收城市公共区域的园林管理模块、水务管理模块和市政管理模块发送的园区公共区域数据，云服务数据将楼宇数据与园区公共区域数据采用基于CIM模型进行融合以向城市提供精细化管理。解决了面向城市和区域系统下的多源信息的实时融合而导致的在城市范围内实现跨领域的信息协同共享的协同联动难度加大问题。具有数据管理的安全可靠和高效数据处理效率。

Description

一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统

技术领域

本发明实施例涉及数据管理技术领域，具体涉及一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统。

背景技术

随着智慧城市与数字化产业的发展，CIM兼具模型、平台等多重内涵，赋予实现城市海量多源异构信息的融合和数据汇聚的基础平台的功能，能够充分发挥在城市体检、城市安全、智能建造、智慧市政、智慧社区、城市综合管理服务以及政务服务、智慧交通等领域的基础支撑作用，推动全方位多维度智慧城市应用建设。而大量的城市化信息资源、物联网、GPS等相关技术得到了应用，为城市管理提供了有效支撑。

目前，数据管理的规模化，数据管理的使用越来越广泛，如多地运营中心、云计算数据中心等，而在众多的应用中，数据管理既要满足功能的多样性又要满足数据管理的统一规范，如无法使城市事件及时处理形成闭环，尤其是日常管理事件不能及时处理，对于城市各种元素变化和状态的采集数据的多样性，降低了数据管理的安全可靠和各个节点间的工作平衡。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，以解决现有技术中由于以物联网为核心的智慧应用建设在解决一个个信息孤岛时，容易形成领域间的新智慧孤岛，面向城市和区域系统下的多源信息的实时融合而导致的在城市范围内实现跨领域的信息协同共享的协同联动难度加大和智慧城市的精细化管理效率较弱的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，所述数据分布式管理系统包括节点服务器、中转服务器和云服务器，所述节点服务器用于采集安装于城市各个楼宇的建筑设备监控模块、建筑能效监管模块、建筑安全防范管理模块和建筑环境监测模块的楼宇数据，并将所述实时数据发送至所述中转服务器，所述中转服务器用于接收城市公共区域的园林管理模块、水务管理模块和市政管理模块发送的园区公共区域数据，所述云服务数据用于将所述楼宇数据与园区公共区域数据采用基于CIM模型进行融合以向城市提供精细化管理；

当中转服务器中的各管理模块采集的公共区域数据与节点服务器控制各监控模块采集楼宇数据存在关联关系时，中转服务器将楼宇数据发送至云服务器，云服务器执行更新相应的数据；

其中，所述CIM模型集成GIS宏观分析与模拟展示在园区区域协调总控级进行协调总控，采用CIM集成的ITO实现协同管理的及时高效，结合单体自主管理和园区区域协调总控形成两级联动的分布管理模式，所述分布管理模式包括在区域协调总控接入由各专项业务智慧应用的各类业务数据及其布设的各类信息感知终端设备，以集中采集建筑内外的安全防范、设备监控、能耗管理、智能卡、停车管理监控、生态环境监测、园林管理、水务管理、官网监测、环境卫生监测、市政公共服务设施和景观设施监控、市容次序信息、园林绿地设施信息、智能灌溉信息、林情监测信息、涉水监测信息、无线接入设备运行信息、导引信息和终端设备运行信息、智能路灯信息的实时感知数据及其分析结果，将各类数据汇聚并处理、整合存储至所述云服务器，云服务器共享给予园区运行管理关联的单体自主管理级的各楼宇弱电智能化系统和公共区域专项业务智慧应用使用，以实现对园区建筑内外的安防、生态环境监测、设施管理和能源管理的一体化管理。

进一步地，所述中转服务器还包括主控制模块、通信管理模块和调度模块，主控制模块用于对调度模块指派的评估任务进行评估，自动识别楼宇数据或公共区域数据的数据实际大小，并根据动态调整数据索引节点大小，将关联性高的数据绑定在同一数据索引节点或相邻数据索引节点中，将从云服务器中查询到的数据通过通信管理模块返回至调度模块，通信管理模块用于接收和响应节点服务器的分布式数据采集并发送的数据和请求，调度模块用于将中转服务器的评估工作进行任务指派并动态分配到主控制模块对应的核心算法中。

进一步地，中转服务器接收到的概要数据根据统计时间作为范围定时进行统计分析并发送保存至云服务器得到实时管理数据，云服务器按照预设周期保存实时管理数据，超时后自动删除实时管理数据以清空空间。

进一步地，CIM模型包括将BIM作为CIM的子单元即将建筑物作为城市细胞以建立城市3D GIS数据模型，基于3D GIS模型建立CIM的工作载体，结合物联感知数据以实现多种数据的录入，在节点服务器中接入城市时空数据且中转服务器中生成对应的突发事件预警信息，对应地云服务器中得到城市综合治理的模拟规划专业的特征，采用人工智能技术，在建立的CIM模型基础上和CIM模型叠加模拟城市突发事件预警，形成不同业务领域的CIM预警模型，通过不同的场景以相应城市各种预警业务。

进一步地，所述云服务器包括数据接收模块、信息持久化模块、信息缓存模块、数据分级管理模块、指令加工模块、指令发送模块、分析引擎模块和节点注册模块。

进一步地，所述数据接收模块接收来自数据节点和名字节点分别发送的数据，对数据进行解析并发送至所述数据分级管理模块：

所述数据分级管理模块生成带外数据分级命令，并周期性发送给名字节点：

所述信息缓存模块接收来自数据接收模块的消息，经过处理形成有效信息存入信息缓存区，同时管理和维护信息缓存区内容，并将信息分类后发送给数据分级管理模块，信息缓存区内容包括信息的创建、更新和删除：

当信息缓存区超出容量或时间计数器结束或服务停止时，信息持久化模块对经过信息缓存模块处理后的数据写入到磁盘，数据分级管理模块从磁盘读取信息，送入信息缓存区。

本发明实施例具有如下优点：

本发明提供的一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，通过在楼宇间设置用于采集楼宇建筑的监控模块并将采集的楼宇数据发送至节点服务器，同时在各楼宇间的公共区域间设置园林、水务和市政管理模块来获取公共区域数据并上传至中转服务器，将楼宇数据和公共区域数据进行融合存储至云服务器，实现对城市管理智慧化的监测、处理和运营，对采集信息和城市物联感知资源的整合，在立体交通、经济运行、安全生产、基础设施等重大民生类服务中发挥重要作用，结合协调和调度各类运行保障措施，集约的协调管理模式实现运行管理向智慧化升级，提升城市管理和公共服务向智能化和智慧化进程。中转服务器可以一对一或一对多的与数据采集模块通过有线或无线的方式与节点服务器进行数据接收，中转服务器可以一对一或一对多的与数据处理模块通过有线或无线方式与云服务器进行数据发送，实现了多种节点的数据分布式融合，便于统一规范管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统的结构框图；

图2为本发明的数据分布式管理的运行过程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

参照说明书附图1－图2，本发明提供了一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，所述数据分布式管理系统包括节点服务器、中转服务器和云服务器，所述节点服务器用于采集安装于城市各个楼宇的建筑设备监控模块、建筑能效监管模块、建筑安全防范管理模块和建筑环境监测模块的楼宇数据，并将所述实时数据发送至所述中转服务器，所述中转服务器用于接收城市公共区域的园林管理模块、水务管理模块和市政管理模块发送的园区公共区域数据，所述云服务数据用于将所述楼宇数据与园区公共区域数据采用基于CIM模型进行融合以向城市提供精细化管理；

当中转服务器中的各管理模块采集的公共区域数据与节点服务器控制各监控模块采集楼宇数据存在关联关系时，中转服务器将楼宇数据发送至云服务器，云服务器执行更新相应的数据；

其中，所述CIM模型集成GIS宏观分析与模拟展示在园区区域协调总控级进行协调总控，采用CIM集成的ITO实现协同管理的及时高效，结合单体自主管理和园区区域协调总控形成两级联动的分布管理模式，所述分布管理模式包括在区域协调总控接入由各专项业务智慧应用的各类业务数据及其布设的各类信息感知终端设备，以集中采集建筑内外的安全防范、设备监控、能耗管理、智能卡、停车管理监控、生态环境监测、园林管理、水务管理、官网监测、环境卫生监测、市政公共服务设施和景观设施监控、市容次序信息、园林绿地设施信息、智能灌溉信息、林情监测信息、涉水监测信息、无线接入设备运行信息、导引信息和终端设备运行信息、智能路灯信息的实时感知数据及其分析结果，将各类数据汇聚并处理、整合存储至所述云服务器，云服务器共享给予园区运行管理关联的单体自主管理级的各楼宇弱电智能化系统和公共区域专项业务智慧应用使用，以实现对园区建筑内外的安防、生态环境监测、设施管理和能源管理的一体化管理。

本实施例中，集成各楼宇弱电智能化模块和公共区域的各项智慧应用，可以实现数据的充分汇聚和共享，改变以往网状的数据交换和业务协同模式，以实现园区总区域级的协调总控和统筹综合管理，为各业务管理机构间的数据联动和有序、高效的业务协同提供支撑。园区的各项运行管理和保障服务是对园区运行状态的全面掌控为基础的，而对园区运行状态的掌控需要通过信息资源的全面汇聚、整合、分析、共享和各项业务的联动实现，扩展园区各项业务管理的集成范围和深度，突破时间和空间限制，使管理触角延伸至每一寸空间的每一个设备的每一个能耗，实现对园区运行的全方位和动态监管。

需要说明的是，在安防、设施管理、能源管理、生态环境监测等业务领域，提升对管理对象和问题的智能感知和自动识别能力，综合协调和调度各类运行保障力量以提升园区管理效率。通过物联感知终端、数据资源、业务应用的全面统筹集约建设，可以在感知终端的统筹共享，避免重复部署，也可以实现数据的分建共享，避免重复采集加工，各项业务协同联动和条块结合，根据业务需求统筹部署和动态协同调度。同时可以较全面地分析智慧园区运行管理对CIM的需求，深入分析面向智慧园区运行管理CIM，可以针对业务需求采取高效应对机制，有效提高了数据处理的效率和系统的标准化管理。

可选地，所述中转服务器还包括主控制模块、通信管理模块和调度模块，主控制模块用于对调度模块指派的评估任务进行评估，自动识别楼宇数据或公共区域数据的数据实际大小，并根据动态调整数据索引节点大小，将关联性高的数据绑定在同一数据索引节点或相邻数据索引节点中，将从云服务器中查询到的数据通过通信管理模块返回至调度模块，通信管理模块用于接收和响应节点服务器的分布式数据采集并发送的数据和请求，调度模块用于将中转服务器的评估工作进行任务指派并动态分配到主控制模块对应的核心算法中。

本实施例中，各个监控模块采集的实时数据存储至节点服务器，节点服务器根据预设周期向中转服务器发送楼宇数据并向中转服务器发送查询请求，判断存在与楼宇数据关联的数据时，控制相应监控模块不对该楼宇进行特征提取，中转服务器接收到的概要数据根据统计时间作为范围定时进行统计分析并发送保存至云服务器得到实时管理数据，云服务器按照预设周期保存实时管理数据，超时后自动删除实时管理数据以清空空间。核心算法可以是设备能量消耗性能评估算法和平均违规率评估算法，对调度模块指派的评估任务进行评估，采集的数据进行分布式存储和管理可以实现数据有效查询、及时更新，提高系统的运行效率。

可选地，CIM模型包括将BIM作为CIM的子单元即将建筑物作为城市细胞以建立城市3D GIS数据模型，基于3D GIS模型建立CIM的工作载体，结合物联感知数据以实现多种数据的录入，在节点服务器中接入城市时空数据且中转服务器中生成对应的突发事件预警信息，对应地云服务器中得到城市综合治理的模拟规划专业的特征，采用人工智能技术，在建立的CIM模型基础上和CIM模型叠加模拟城市突发事件预警，形成不同业务领域的CIM预警模型，通过不同的场景以相应城市各种预警业务。

本实施例中，物联信息感知接入可以实现对物联感知信息的类型识别，并对接入数据经过处理后统一存储，解析识别物联感知信息的类型，对原始感知信息进行分类存储，为后续逐步建立完善主题数据而实现数据共享打下良好基础。专项应用业务数据接入用于对各专项应用和楼宇信息化建立的共享服务资源，如应用模块、页面等。接入资源管理用于实现对各专项应用提供共享服务资源的统一管理，包括资源的注册、审核、发布等功能，注册后的共享服务资源可供其他部门使用和调用。接入资源控制用于实现对接入共享服务资源的控制管理，包括启用、暂停和停用等功能，接入资源监控用于提供接入资源的实时监控功能，若监测到接入资源不能正常提供服务时，自动发送报警信息给平台运行管理人员。

可选地，所述云服务器包括数据接收模块、信息持久化模块、信息缓存模块、数据分级管理模块、指令加工模块、指令发送模块、分析引擎模块和节点注册模块。

本实施例中，数据整合是对系统接入汇聚、共享交换的数据资源和共享服务资源的整合融合，并面向系统和其他相关业务应用提供服务，主要包括信息融合、智能分析服务等功能。根据各项应用建设需求、对基础数据、物联感知实时数据、专项业务数据等进行抽取、加工，建立管理对象－感知部门－实时信息－业务信息等数据间的关联关系，消除脏数据并将不同格式的数据进行转换形成主题库。智能分析服务通过建立分析模型，实现对数据、应用、页面等应用层面的整合，并通过封装、发布，为各专项业务应用提供直接调用服务。具体的工作过程如下：

S1：所述数据接收模块接收来自数据节点和名字节点分别发送的数据，对数据进行解析并发送至所述数据分级管理模块：

S2：所述数据分级管理模块生成带外数据分级命令，并周期性发送给名字节点：

S3：所述信息缓存模块接收来自数据接收模块的消息，经过处理形成有效信息存入信息缓存区，同时管理和维护信息缓存区内容，并将信息分类后发送给数据分级管理模块，信息缓存区内容包括信息的创建、更新和删除：

S4：当信息缓存区超出容量或时间计数器结束或服务停止时，信息持久化模块对经过信息缓存模块处理后的数据写入到磁盘，数据分级管理模块从磁盘读取信息，送入信息缓存区。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (6)

1.一种基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，所述数据分布式管理系统包括节点服务器、中转服务器和云服务器，所述节点服务器用于采集安装于城市各个楼宇的建筑设备监控模块、建筑能效监管模块、建筑安全防范管理模块和建筑环境监测模块的楼宇数据，并将实时数据发送至所述中转服务器，所述中转服务器用于接收城市公共区域的园林管理模块、水务管理模块和市政管理模块发送的园区公共区域数据，所述云服务数据用于将所述楼宇数据与园区公共区域数据采用基于CIM模型进行融合以向城市提供精细化管理；

当中转服务器中的各管理模块采集的公共区域数据与节点服务器控制各监控模块采集楼宇数据存在关联关系时，中转服务器将楼宇数据发送至云服务器，云服务器执行更新相应的数据；

其中，所述CIM模型集成GIS宏观分析与模拟展示在园区区域协调总控级进行协调总控，采用CIM集成的ITO实现协同管理的及时高效，结合单体自主管理和园区区域协调总控形成两级联动的分布管理模式，所述分布管理模式包括在区域协调总控接入由各专项业务智慧应用的各类业务数据及其布设的各类信息感知终端设备，以集中采集建筑内外的安全防范、设备监控、能耗管理、智能卡、停车管理监控、生态环境监测、园林管理、水务管理、官网监测、环境卫生监测、市政公共服务设施和景观设施监控、市容次序信息、园林绿地设施信息、智能灌溉信息、林情监测信息、涉水监测信息、无线接入设备运行信息、导引信息和终端设备运行信息、智能路灯信息的实时感知数据及其分析结果，将各类数据汇聚并处理、整合存储至所述云服务器，云服务器共享给予园区运行管理关联的单体自主管理级的各楼宇弱电智能化系统和公共区域专项业务智慧应用使用，以实现对园区建筑内外的安防、生态环境监测、设施管理和能源管理的一体化管理。

2.如权利要求1所述的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，所述中转服务器还包括主控制模块、通信管理模块和调度模块，主控制模块用于对调度模块指派的评估任务进行评估，自动识别楼宇数据或公共区域数据的数据实际大小，并根据动态调整数据索引节点大小，将关联性高的数据绑定在同一数据索引节点或相邻数据索引节点中，将从云服务器中查询到的数据通过通信管理模块返回至调度模块，通信管理模块用于接收和响应节点服务器的分布式数据采集并发送的数据和请求，调度模块用于将中转服务器的评估工作进行任务指派并动态分配到主控制模块对应的核心算法中。

3.如权利要求1所述的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，中转服务器接收到的概要数据根据统计时间作为范围定时进行统计分析并发送保存至云服务器得到实时管理数据，云服务器按照预设周期保存实时管理数据，超时后自动删除实时管理数据以清空空间。

4.如权利要求1所述的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，CIM模型包括将BIM作为CIM的子单元即将建筑物作为城市细胞以建立城市3D GIS数据模型，基于3D GIS模型建立CIM的工作载体，结合物联感知数据以实现多种数据的录入，在节点服务器中接入城市时空数据且中转服务器中生成对应的突发事件预警信息，对应地云服务器中得到城市综合治理的模拟规划专业的特征，采用人工智能技术，在建立的CIM模型基础上和CIM模型叠加模拟城市突发事件预警，形成不同业务领域的CIM预警模型，通过不同的场景以相应城市各种预警业务。

5.如权利要求1所述的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，所述云服务器包括数据接收模块、信息持久化模块、信息缓存模块、数据分级管理模块、指令加工模块、指令发送模块、分析引擎模块和节点注册模块。

6.如权利要求5所述的基于云分布存储技术的数据分布式管理系统，其特征在于，所述数据接收模块接收来自数据节点和名字节点分别发送的数据，对数据进行解析并发送至所述数据分级管理模块：

所述数据分级管理模块生成带外数据分级命令，并周期性发送给名字节点：

所述信息缓存模块接收来自数据接收模块的消息，经过处理形成有效信息存入信息缓存区，同时管理和维护信息缓存区内容，并将信息分类后发送给数据分级管理模块，信息缓存区内容包括信息的创建、更新和删除：

当信息缓存区超出容量或时间计数器结束或服务停止时，信息持久化模块对经过信息缓存模块处理后的数据写入到磁盘，数据分级管理模块从磁盘读取信息，送入信息缓存区。