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基于物联网和云计算的智慧园区信息系统的研究与实现

2023-08-04俞朝辉王光鹏

通信电源技术 2023年9期
关键词:公共信息环境监测集群

王 毅,俞朝辉,王光鹏

(华信咨询设计研究院有限公司,浙江 杭州 310052)

0 引 言

1 基于物联网和云计算的智慧园区信息系统设计要点

1.1 智慧园区信息系统硬件架构

1.1.1 建立智慧园区信息系统架构

由感知层、网络层以及应用层共同组成智慧园区的信息系统架构,基于同一标准实现园区内各单位之间的互联互通与资源共享,加快园区内信息感知速度,再将感知到的信息通过各传输网络向应用系统高效、稳定地传输,并显示于各应用系统中。智慧园区信息系统架构如图1 所示。

图1 智慧园区信息系统架构

1.1.2 应用系统设计

(1)智能环境监测设计。将环境监测单元及模块在园区内合理设置,对园区环境信息进行实时监控,如湿度、温度以及有害气体含量等均为环境信息,再通过传输网络汇总监控到的环境信息,并向应用支撑平台发送。由环境数据采集与环境数据接收处理2 个部分共同组成环境监测系统,其中数据处理部分主要包括无线数据的接收处理,将合适数量的传感器在园区内的各节点合理布置,再通过传输系统发送所采集的环境数据并处理分析。当环境数据超过安全范围内时,智能环境监测系统将自动对其进行处理,相关管理人员也会接收到由智能环境监测系统所发送的报警信息,即可通过视频专网查看相关情况。

(2)智能交通设计。利用车辆上的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)与射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)模块,对车辆在园区内所在位置进行实时监控,并在此基础上实现园区各路段实时态势的自动生成,利用传输网络对其进行汇总后,发送至应用支撑平台[1]。一般情况下,各路段信息被实时调用后,即可将最合适的路线提供给园区管理人员,实现对园区交通的统一指挥调度;其中经过园区认证的车辆能够在园区内享受免停进出园区的服务。

1.1.3 应用支撑平台设计

(1)公共信息无/有线接入服务。在设计支撑平台时,应根据园区的具体需求,对公共信息接入设计不同的权限,确保安保系统以及其他人员能够在一定程度上获取园区内部的公共信息,从而完成各项工作,该操作过程则是公共信息接入。例如,对园区的地理信息、园区入驻企业等进行查询等,都属于公共信息接入的服务范围[2]。

(2)公共信息整合与交换服务。公共信息整合:根据实际需要,收集园区内部的企业以及应用系统的信息,并将各项信息整合在一起,向各应用系统直接反馈生成后的公共信息,该部分公共信息既完整又全面。公共信息交换:根据实际需要,选择合适的形式或格式交换不同应用系统所上报的公共信息。

有意思的是,《二月》语篇中的第十封信是钱正兴写给陶岚的,信中没有使用问句。此外,《二月》一般不直接描写女方陶岚的读后感,多写男方萧涧秋的读后感。

(3)公共信息基础数据服务。园区地理信息、企业基本信息、园区人员信息、车辆信息等均属于公共信息基础数据,可以根据不同应用系统的需求将相关基础数据全方位提供。

1.1.4 智慧园区传输网络设计

(1)有/无线专网。在设计时应针对园区内部单位及应用系统的需求,进行智慧园区信息系统有/无线专网的设计与建立,实现不同企业与应用系统的互联互通,即在园区内对公共信息进行广播或交互等操作[3]。例如,园区安保系统的构建可以通过集群通信的形式,利用无线专网建立安保专用的无线网络,为安保日常工作提供服务,提高智慧园区通信效率与质量。

(2)集群通信。利用数字技术、互联网技术等构建集群通信系统,主要是基于IP 网络架构形成的集合电话联通、指挥调度以及数据通信等功能的数字系统,形成高效且满足关键领域无线指挥调度需求的移动通信系统[4]。配置灵活性高、扩展性良好等是该系统明显的基本特征,在实际应用过程中,可以根据具体需求灵活选择相应的系统,使系统能够满足为多个城市的用户提供单域系统的需求,或者满足为全国的用户提供多域系统的需求。数字集群通信系统中搭建的综合通信平台,集成处理与通信相关的技术,提高通信网络的互联互通,融合不同通信系统,在此基础上建立综合性的通信系统,根据具体需求灵活选择合适的互联互通方式,如与IP 网络、公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network,PSTN)进行互通等[5]。

(3)视频专网。根据园区的实际情况,在园区各区域合理进行视频布控,构建视频专网,使其能够实现对园区内部进行全面、实时的视频监控,将视频服务与园区安保系统进行对接,提高园区安防智能化水平。

1.2 智慧园区信息系统软件架构

1.2.1 智能环境监测软件系统设计

由环境数据收集与显示、危险信息分发等模块共同组成智能化环境监测软件,收集与显示园区内的环境数据,当收集到危险数据时,该软件完成判断后将发出警告提醒,选择合适的形式或格式,利用集群通信或者综合通信等平台将警告信息发送给相关人员,实现在最短的时间内快速处置险情[6]。基于智能环境监测软件的功能架构如图2 所示。

图2 基于智能环境监测软件的功能架构

1.2.2 智能交通软件设计

智能交通软件在应用时主要是通过智能交通系统接收车载终端全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)模块发出的信号,获取车辆的位置信息,从而在交通系统上合理进行车载信息的设置,以保证各车辆位置信息接收的实时性。智能交通软件还可以将车辆信息共享给相应的平台,确保管理人员能够通过视频专网实时调阅园区内部的车辆视频信息。如车辆行驶方向、位置等信息均会经过云分析、云存储处理,并根据已有信息预测园区内部的交通情况,将其反馈给相关人员。也可以通过互联网发布园区内交通情况,以便拥有权限的人员对其进行实时访问与查看[7]。

在进行园区内部交通信息收集、保存与查询功能设计时,该功能模块主要负责收集园区内部的交通信息,并将信息保存在数据库中,待存储完成后,即可在智能交通系统界面显示相关车辆信息。

2 智慧互联型园区信息系统应用试验

首先,通过利用有线、无线、模拟、数字、IP等通信网络,建立一个满足各种网络之间互联互通需求的新型通信系统,实现智慧园区统一指挥调度。利用综合通信平台能够对园区内部信息进行综合调度,呼叫园区网络中的通信终端,以实现调度与指挥一体化[8]。

其次,分别编号试验中所使用的数字集群手持终端(a、b、c),将园区地图导入智能安防系统中,对a、b、c 手持终端所发送的位置信息进行接收。对指定监控区域可出现的人员数量上限进行设置,如人员数量上限为16;一旦智能安防系统监测到该区域人员数量超过限值,将会自动发出警告信息[9]。同时对布控点的交通信息、环境信息进行收集与融合处理,并向相关人员手持终端分发处理后的综合信息。通过PSTN 网络与集群通信手持终端、手机进行互联,即可通过调度台拨号满足互联互通需求。

最后,从试验结果来看,数字集群手持终端a、b、c 位置信息接收后,能够实时显示在智能安防系统中的地图上,且各个位置信息准确。针对人员数量超过限值情况的处理,当监控视频画面中所显示的人员数量超过限值时,智能安防系统自动警告功能正常,可以向智能融合系统快速传输警告信息[10]。利用智能环境监测系统、智能交通系统对相关位置的环境及交通信息进行调用,获得最终的综合信息,再以短信形式向各数字集群手持终端发送融合处理后的信息,不同数字集群手持终端即可通过调度台拨号进行实时互联互通,提升园区内突发事件的处置效率,在一定程度上也能充分体现各系统之间协作的高效性。

3 结 论

在物联网与云计算技术持续发展及技术水平不断提高的支持下,不仅能为智慧园区信息系统升级提供有利条件,又能积极促进智慧园区向精确化发展,进一步提高园区的智能化水平。同时注重各种新技术的融合应用,以保证智慧园区信息系统的运行效率,实现园区内不同行业间多层次互联以及业务方面的跨界融合,降低智慧园区运营成本的同时,又能助推智慧园区可持续发展。

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