基于WEB的智慧环保设备运行监测系统设计

2019-08-06胡兵锦州市环境监测中心站

节能与环保 2019年6期

文_胡兵锦州市环境监测中心站

WEB即为全球广域网，也称万维网，是基于超文本和全球性、动态交互的分布式图形信息系统，是建立在互联网上的一种网络服务，为浏览者在互联网上查找和浏览信息提供图形化的直观界面，其中文档和超级链接将在互联网上的信息节点组织成一个互为关联的网状结构。

智慧环保是数字环保的延伸，近几年云计算和智能分析、WEB等技术逐渐渗透环保行业的各个领域。环保监测与业务需求融合逐渐加深，利用物联网和全球定位系统、大数据等技术推进了智慧环保的发展，实现精确的环境管理。当今环保监测系统在发展中存在监测地区偏远，设备种类多等问题，使监测环境市场对监测系统的集约智能化程度要求较高，在数据传输的实时性和准确性方面，还有待提高。为此，针对环保设备运行的问题，建立一种基于WEB的智慧环保设备运行监测系统，该系统可以解决产品性能和体积之间的矛盾，使信号处理更加高速化和功能化。

1 基于WEB的智慧环保设备运行监测系统设计

1.1 硬件设计

“高耦合，低内聚”系统架构扩展性好，有利于功能模块的开发，针对智慧环保设备运行监测系统设计，基于WEB平台的两层结构实现智慧环保系统硬件的设计，结构图如图1所示。

由图1可知，硬件结构设计以ARM处理器为主，FPGA为协助处理器的方式，遵循这一设计思路，使用WEB的通用外设，如果ARM不够用时，可以使用WEB资源。该设计可以直接被用户配置使用，当面对多种环保类型监测设备时，可以根据用户需求和系统集成度要求，增加外设接口的数量，扩展接口。通过市场调研，选择在WEB原有资源的基础上使用 PMOD接口连接器扩展环保设备运行接口，该方法简单易用，具有全双工和校验方式可配置的特点。

1.2 软件设计

领域软件体系结构重点关注空间高层系统结构，其核心思想是将高层结构显式反馈出来，理解为对智慧环保系统的软件体系结构设计。在本次设计中，根据特征操作化的分配结果，完成软件设计。第一阶段，通过分析特征描述属性，明确需求内容。在进行识别时，要根据这两点完成。第一，要根据特征描述分析的结果找到资源容器，将资源容器包含在内，根据不同特征约束关系找到资源容器，基于以上方法，满足特征操作化和资源容器交互分析要求，再对不同构建的交互关系进行识别，确定成候选集合，创建出子构建，直接分配给种子构建。该系统的软件设计采用基于角色的访问控制方法，基本思想是用户通过扮演角色，获取该角色拥有的权限，监测环保设备运行情况，智慧环保设备检测时序如图2所示。

由图2可知，采用基于角色的监测功能包括管理模块和信息发布模块，设备运行监测有两个步骤：第一，设备运行监测范围，记录已有设备运行的操作内容；第二，将数据层中针对智慧环保设备运行监测系统所涉及的数据兼并搜索，维护相关业务中所提到的数据，有利于监测系统的升级和维护。兼容第三方监控软件系统，从第三方数据库中采集需要的数据，设计一个独立的小程序，在将其导入WEB数据库里，系统要用循环程序监测第三方数据库，从第三方数据库中产生新数据，超过一段时间间隔后，需要将新的数据用运程访问数据的形式读取出来，按照表格的格式，导入环保数据库中，通过浏览器向WEB服务器发出请求，向环保系统数据库发送请求，得到请求数据后，返回WEB服务器，经过HTTP协议在浏览器中实现，完成基于WEB的智慧环保设备运行监测系统的软件设计。

2 实验结论

为突出基于WEB的智慧环保设备运行监测系统的实用操作效果，设计如下对比实验。对系统设备运行监测的需求和获取的数据进行测试，应用程序经过编译后，拷贝到SD卡运行，实验时要对整个平台的信息进行处理最终到WEB平台上，并检测该系统在设备运行监测中的准确性与检测效率。通过数值对比的方式验证系统的应用价值，其中实验组为基于WEB的智慧环保设备运行监测系统，对照组为传统的智慧环保设备运行监测系统，对比结果如图3、图4所示。

从图3实验结果来看，本文设计的监测系统可以明确整个设备运行的数据流动状态，获取的信息数据更准确，更便捷，相比传统的监测系统而言，可以用一个程序单独来监测力控数据库所需要的数据，把更新的数据导入到环保数据库中显示出来。由图4可知，本文系统监测效率保持在80%以上，传统监测效率最高值为60%左右。综上可知，该系统在监测设备运行的准确性上更符合用户的要求。