一、項目背景

 地下水是人類賴以生存的重要淡水資源，地下水本身質(zhì)和量的變化以及引起地下水變化的環(huán)境條件和地下水的運移規(guī)律不能直接觀察。同時，地下水的污染以及地下水超采會造成底層下陷，沿海地區(qū)甚至會造成海水滲入，使地下水咸化。因此準確開發(fā)保護地下水就必須依靠長期的地下水監(jiān)測，及時掌握動態(tài)變化情況。通過掌握地下水變化規(guī)律、了解地下水開采狀況、指導地下水資源保護的重要手段。地下水監(jiān)測系統(tǒng)可對地下水的水位、水溫、水質(zhì)等參數(shù)進行長期監(jiān)測并自動存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，可對地下水的變化規(guī)律進行動態(tài)分析。

 一套*、易用、便于維護和運行可靠的地下水環(huán)境遠程監(jiān)測平臺，對提高管理部門的管理層次和綜合服務(wù)水平方面將起重要的作用。

二、項目目標

通過地下水環(huán)境遠程監(jiān)測平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測點分布及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，管理人員可以實時查看監(jiān)測點設(shè)備的運行情況、分析監(jiān)測點采集的水質(zhì)、水位流量數(shù)據(jù)、規(guī)范管理保養(yǎng)設(shè)備、監(jiān)管干預使管理人員規(guī)范操作設(shè)備。

通過地下水環(huán)境遠程監(jiān)測平臺，將采集的地下水水質(zhì)水位流量等數(shù)據(jù)，實時統(tǒng)一匯總至云數(shù)據(jù)中心，并經(jīng)處理后，形成有效的、及時的和全面的參考指導決策數(shù)據(jù)，對地下水的分布狀況進行分析指導，為政府、主管部門、經(jīng)營單位提供地下水狀況監(jiān)管、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和展現(xiàn)、決策支持分析等信息。

 通過地下水環(huán)境遠程監(jiān)測平臺，可以實現(xiàn)維護人員服務(wù)位置的跟蹤及派遣調(diào)度、工程師能夠遠程診斷調(diào)試設(shè)備，并隨時了解監(jiān)測點設(shè)備實時運行情況、管理人員能夠即時發(fā)現(xiàn)故障預警信息做到預防式維護設(shè)備從而降低故障發(fā)生率、可以分析數(shù)據(jù)推導設(shè)備持續(xù)改進決策、監(jiān)測分析維護人員服務(wù)質(zhì)量及工作效率。

三、架構(gòu)設(shè)計

 系統(tǒng)采用業(yè)界標準的規(guī)范體系，基于Asp.net、Delphi、Html5技術(shù)平臺，可部署在Windows，LINUX等多操作系統(tǒng)之上；系統(tǒng)采用Asp.net及AJAX、NHibernate構(gòu)架，實現(xiàn)了B/S架構(gòu)，通過瀏覽器界面方便地實現(xiàn)管理；系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基于Oracle11g管理，采用靈活的業(yè)務(wù)邏輯配置和備份機制，有效保障了系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)移動端Delphi、Html5面向?qū)ο箝_發(fā)語言，實現(xiàn)C/S和B/S混合架構(gòu)的有效互補C/S和B/S之間不足，達到高效穩(wěn)定運行效果。

平臺的軟件體系結(jié)構(gòu)分為三個層次，分別是展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)層以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層。各層功能模塊的基本功能介紹如下：

3.1展現(xiàn)層

展現(xiàn)層是平臺與用戶交互的接口。包括手機APP、微信端、web應(yīng)用、大屏訪問。該層為用戶建立提供主觀能動的接入界面，實現(xiàn)不同層面用戶的個性化服務(wù)。

3.2業(yè)務(wù)服務(wù)層

業(yè)務(wù)服務(wù)層提供平臺所有的業(yè)務(wù)服務(wù)功能模塊。這些模塊包括：監(jiān)測點信息管理、數(shù)據(jù)分析、維護服務(wù)、客戶管理、知識分享、資訊發(fā)布以及系統(tǒng)管理等。所有的業(yè)務(wù)功能模塊構(gòu)成系統(tǒng)的核心處理部分，為上層的行業(yè)用戶提供通用、可擴展的服務(wù)接口。

3.3數(shù)據(jù)層

該層負責平臺系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)匯聚、管理，包括系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和運營數(shù)據(jù)的生命周期管理。可為上層應(yīng)用提供高效、統(tǒng)一、便捷的數(shù)據(jù)訪問接口。按業(yè)務(wù)類型分為：監(jiān)測點數(shù)據(jù)、采集運行數(shù)據(jù)、設(shè)備故障數(shù)據(jù)、水質(zhì)水位流量數(shù)據(jù)以及維護服務(wù)數(shù)據(jù)等。

3.4網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備層

平臺通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)及VPN專業(yè)網(wǎng)絡(luò)來連接設(shè)備，并使用遠程通信網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集終端來對PLC、傳感設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和通信，將設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集到平臺，為業(yè)務(wù)服務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

 3.5網(wǎng)絡(luò)拓撲

為了滿足安全高效的地下水遠策監(jiān)測管理需要，實現(xiàn)運營和管理的一致性和規(guī)范性，同時降低系統(tǒng)的復雜度和部署成本，平臺對地下水監(jiān)測點設(shè)備進行集中和遠程管理，管理人員、監(jiān)控人員、維護人使用手機APP或B/S方式訪問系統(tǒng)。

以下為云平臺網(wǎng)絡(luò)拓撲圖： 

四、平臺功能

地下水環(huán)境遠程監(jiān)測平臺是為服務(wù)于地下水監(jiān)測點設(shè)備高效運行、持續(xù)穩(wěn)定*運行、便捷人性化的保養(yǎng)、高效維護支撐而實現(xiàn)的智能物聯(lián)網(wǎng)平臺；平臺實現(xiàn)監(jiān)測點信息集中高效管理、高效便捷維護支撐系統(tǒng)、人性化的遠程管理、安全便捷的數(shù)據(jù)采集服務(wù)、多維度全方面數(shù)據(jù)分析功能。

4.1監(jiān)測點管理

實現(xiàn)對所監(jiān)管的地下水監(jiān)測點信息管理，可實現(xiàn)地下水監(jiān)測點信息集中管理、采集運行管理、設(shè)備維護管理、采集遠程服務(wù)等功能。

4.1.1監(jiān)測點信息

實現(xiàn)地下水監(jiān)測點自身屬性信息管理、地下水監(jiān)測點附屬信息管理。用戶可以采用瀏覽器或手機APP方便高效管理地下水監(jiān)測點的檔案信息。

4.1.2實時數(shù)據(jù)監(jiān)測

平臺支持地下水監(jiān)測點實時數(shù)據(jù)的查詢維護。

4.1.3監(jiān)測點設(shè)備運行

4.1.3.1深水泵運行記錄

設(shè)備運行記錄包括運行的狀態(tài)參數(shù)和設(shè)備運行過程產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計操作。對監(jiān)測點深水泵的工作狀態(tài)進行跟蹤記錄。

4.1.3.2設(shè)備故障

平臺提供地下水監(jiān)測點設(shè)備故障的管理操作。

4.1.4監(jiān)測點遠程服務(wù)

4.1.4.1遠程管理

平臺提供統(tǒng)一的遠程地下水監(jiān)測點設(shè)備訪問接口；通過平臺遠程模塊操作人員可以實現(xiàn)地下水監(jiān)測點設(shè)備的遠程實時組態(tài)、地下水監(jiān)測點設(shè)備實時運行參數(shù)監(jiān)控及修改操作；可以實現(xiàn)地下水監(jiān)測點設(shè)備故障的遠程調(diào)試等功能。

4.1.4.2數(shù)據(jù)采集

平臺提供開放數(shù)據(jù)采集接口，方便靈活地實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換；可以通過VPN專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程實時采集水質(zhì)水位流量等數(shù)據(jù)、地下水監(jiān)測點監(jiān)控畫面等操作。

4.1.4.3視頻采集

平臺提供視頻通道穿透功能，實現(xiàn)遠程調(diào)閱監(jiān)測點視頻畫面的功能。

4.3數(shù)據(jù)分析

4.3.1地下水差值分析

根據(jù)用戶選擇某地下水監(jiān)測點的年平均水位與歷某年進行對比，并將水位變化差值繪制成地下水年變化分布圖。地下水差值分析相同的分析成果也可以通過圖表和柱狀圖的方式進行展示。

4.3.2地下水距平分析

系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇某地下水監(jiān)測點的日、月、旬、年平均水位與歷年同期的平均值進行對比，并將水位變化差值繪制成地下水年變化分布圖。地下水距平分析的分析成果也可以通過圖表和柱狀圖的方式進行展示。

4.3.3地下水質(zhì)分析

系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇某地下水監(jiān)測點的年平均水質(zhì)與歷年同期的平均值進行對比，并將水質(zhì)位變化差值繪制成地下水水質(zhì)年變化分布圖。地下水質(zhì)分析的分析成果也可以通過圖表和柱狀圖的方式進行展示。

4.3.4地下水流量分析

系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇某地下水監(jiān)測點的日、月、旬、年平均水流量位與歷年同期的平均值進行對比，并將水流量變化差值繪制成地下水年變化分布圖。地下水流量分析的分析成果也可以通過圖表和柱狀圖的方式進行展示。

4.3.5深井泵運行分析

通過對深井泵運行的狀態(tài)參數(shù)和深井泵運行過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及深井泵維護記錄等數(shù)據(jù)，綜合分析后平臺提供制定深井泵維護計劃。

4.3.6維護服務(wù)分析

基于平臺提供的地下水監(jiān)測點信息、維護服務(wù)信息、維護人員維護信息以及客戶評價信息等數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)的分析，管理人員可以直觀地通過各類報表分析數(shù)據(jù)，做出有效決策。

4.3.7監(jiān)測點綜合分析

提供地下水監(jiān)測點水質(zhì)水位流量統(tǒng)計分析、等位線分析、地下水環(huán)境趨勢分析等。

4.4維護服務(wù)管理

維護服務(wù)管理主要用于維護部門對監(jiān)測點維護過程的記錄管理，方便用戶隨時查詢監(jiān)測點設(shè)備信息。固化維護服務(wù)流程達到維護服務(wù)質(zhì)量可量化；服務(wù)過程可視化跟蹤操作。

4.5知識分享管理

4.6資訊發(fā)布管理

4.7系統(tǒng)管理

4.8自定義管理

4.9地下水環(huán)境監(jiān)控中心

監(jiān)控中心由大屏拼接系統(tǒng)組成，它的組成有幾個方面：個就是視頻呈現(xiàn)模塊，一般是采用相對較為主流的液晶屏。第二個就是信號調(diào)配模塊，一般是利用矩陣模塊來進行RGB、DVI還有VIDEO信號的分配還有切換等相關(guān)功能;第三個就是無線觸摸屏的相應(yīng)的控制模塊。

一體化顯示單元采用*的標準化、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用堅固的框架式結(jié)構(gòu)，具有良好的擴展性和維護性，在需要添加顯示單元時，只需要將顯示單元進行疊加組合即可。多屏圖像控制器全部采用模塊化設(shè)計，當系統(tǒng)需要擴展信號通道時，只需要根據(jù)需求，在控制器內(nèi)增加相應(yīng)數(shù)量的圖形輸入/輸出通道，并升級軟件配置。

其相應(yīng)的功能有：

1.能夠?qū)崿F(xiàn)多元化控制

對于系統(tǒng)來說，能夠在原有電腦軟件控制平臺上，利用外配無線觸摸屏來進行大屏呈現(xiàn)視頻圖像的實現(xiàn)。并且能夠讓他做各種的功能。

2.可以接入第三方設(shè)備

這個系統(tǒng)利用一種開放式圖形化軟件平臺，能夠?qū)Ω鞣N的RGB、VGA、DVI、AV矩陣設(shè)備相應(yīng)的協(xié)議進行輕松的接入。然后利用開放式軟件平臺讓系統(tǒng)能夠體現(xiàn)出廣泛互補性。然后系統(tǒng)各硬件的模塊以及相應(yīng)的功能軟件選用，不受單一模式的供應(yīng)商控制。這個用戶能夠依據(jù)功能進行可靠性還有性能要求的替換，進而不會影響這個系統(tǒng)的整體運行。

3.能夠利用多預案對局部或全部信息進行分析。

4.這個系統(tǒng)在接入多格式的信號時，相應(yīng)的液晶屏能夠?qū)π盘柗N類進行自動的選擇與切換。

5.相應(yīng)的系統(tǒng)能夠適應(yīng)行業(yè)要求，進而實現(xiàn)重點信息全天候監(jiān)控。