基于云平台的远程环保在线监测系统研究及实现

岑曦，罗晓琼

（百色职业学院，广西百色，533000）

0 引言

在科学技术文明发展的推动下，网络技术已经广泛的融入到各个领域，而且在线监测系统与互联网技术，云计算技术的有效结合越来越密切，但由于传统在线监测系统，通常部署在工业现场。在实际运行的过程中，受到的影响现在要严重，为了能够有效解决这些不足，并使得其范围更为广泛，则应该加强对远程环保在线监测系统研究的重视，并通过云平台的建立，有效的将其伸缩性及高效性特点发挥，从而能够建立数据库，数据分布式处理等各个环节工作，最大化发挥云平台在线监测系统的效果。

1 系统整体架构

云平台环保远程在线监测系统，主要分为感知层、网络层及应用层，而且传统架构主要是对现场数据进行采集，传输监控监测系统受多种因素影响，导致其具有一定的局限性，不利于各项工作的完善与创新（图1为系统总体架构方案）。由于监测系统涉及到的内容相对比较多，储存量也在不断增大，对其需求必须要得到完善，避免承受能力无法进行数据处理，而导致远程在线监测系统架构受到一定的影响，而对于监测本身并无要求来讲，可以有效的依赖云平台，实现数据的储存及处理，为用户提供更加优质的服务，从而避免产生较为严重的限制与影响。针对各个层级的应用来讲，还需要注重做好更为全面的分析，确保可以有效的对各项工作进行完善，最大化发挥系统整体架构设计的效果。首先，感知层现场传感器将采集的水质及臭氧发生器的数据通过OPC协议传输，并且在实际应用的过程中，可以实现网络通信。而针对网络层来讲，其在实际运行的过程中主要涉及到数据储存的处理，而且通过云服务器中数据库的储存，可以掌握各项历史数据，为后续的应用提供工作帮助。对于应用层来讲，可以在现有的基础上对各项工作进行分析，并有效的进行整体优化，为后续系统的设计与实现打下良好基础，避免受到一定的限制而导致系统无法正常运行[1]。

图1 系统总体架构方案

2 系统设计与实现

■2.1 现场设备数据传输设计

现场数据需要通过OPC协议作为数据采集协议，并通过OPC服务器传输数据，通过采用所开发的客户端对各环节工作进行优化，这样可以最大化发挥系统设计的效果，解决传统系统运行所面临的问题，而且在此环节实际开展设计的过程中，还需要对各层协议内容有了一定了解，通过现场布设无线网络传输至云平台当中来实现环保远程监测系统都要完善，而针对数据采用TCP套接字进行传输，对现场数据完成传输的同时，还可以接电话和数据传输的效果，这样可以从底层设备采集使用套接字进行数据处理，进而能够交数据传输到阿里云IP地址当中，为后续的数据分析及解析处理，并且可以将数据储存到阿里云数据库当中。

■2.2 阿里云数据库的设计

实时数据和历史数据的储存，涉及到的内容相对较多，而且需要依赖于云平台数据库，使用云平台数据库对数据进行处理及储存，可以有效保障数据储存的效果，为数据增加了基础平台，从而能够保证数据在后续应用管理的过程中效果最大化发挥。而且在查询的过程中，可以直接在服务器对数据进行操作，远程客户端需要客户对数据直接进行读取，并且在实际应用的过程中还需要注重分析，确保可以在现有的基础，做好更全面的优化，实现系统的有效设计。不仅如此，针对阿里云数据库的设计来讲，需要涉及到较多的技术，而且在实际设计的过程中必须要注重各个界面的优化，这样可以确保在数据不断增加的背景下能够有效保障系统设计的高效性[2]。

图2 主要设计思路

3 系统的显示设计与实现

系统的显示界面在实际设计的过程中，根据实际情况合理的运用多种界面设计模式，这样可以通过云平台可视化服务，直接在浏览器输入网址登录后进行观测，从而能够对数据进行全面测试，并有助于运用到日后的环境监测及保护当中。而针对多种见面的运用来讲，可以根据工业现场环境进行合理的设计，完全模拟工业现场的实际情况，从而能够通过报警历史数据查询及数据的优化等各环节工作，最大化保证数据设计的高效性，减少多元化因素影响的同时，可以全面发挥，保证界面设计能够为后续工作的运行提供工作帮助。

■3.1 可视化界面设计

云平台数据可视化作为便捷的现场数据可视化软件可以有效的与阿里云服务器数据库直接连接，但由于数据的传输作为云平台服务器局域网内进行，具有良好的数据实现，为工业现场监控提供更为准确的数据信息，而且在实际运用多元化技术进行插入语优化的过程中，必须要对各项技术应用的重视，这样可以在现有的基础上对各项工作进行全面分析，最大化发挥数据优化的效果，而且在此环节进行设计的过程中，还应该注重分析，掌握可视化界面设计过程中所面临的问题，并在现有的基础上进行优化与创新。

■3.2 web界面设计

web界面设计主要就是在浏览器上完成，而且界面显示过程，能够更为准确通过设计优化可以与云数据库，直接进行连接，从而实现实时数据的显示，并且通过历史数据的查询报警，可以最大化完善各项数据的应用，减少多元化因素影响，为服务器的设计与日后优化提供更多有力帮助，从而能够实现实时数据监测[3]。

■3.3 服务器设计

由于系统的可靠性分析云平台服务器在试运营的过程中会受多元化因素影响，所以为了能够防止云服务出现故障，则必须要建立一套完整的服务器，从而对各个环节设计提出了更多要求，而且针对环境远程监测来讲，需要加强对污水处理在线监控系统的重视，通过云平台服务器的监测若出现故障，则需要对数据采集储存和客户端数据读取产生影响，导致在故障发生时客户端读取数据失败，而且在短时间内无法保证数据的有效储存。所以，为了能够有效解决数据读取失败这些问题，则必须要加强分析，确保可以通过备用服务器的运用，有效实现数据的读写，并加强对故障检测的重视，确保可以保障服务器，处于健康监测的缓解，而且通过备用服务器可以对端口进行实时监控，保证数据的正常传输，避免产生消费调研的影响，从而在端口监测时发现web服务器是否处于正常状态，一旦受到影响相对比较严重，需要根据实际情况对服务器进行故障转移设置，并采用虚拟IP地址和IP地址映射的方式进行转移，从而通过多种技术的优化来实现设备的完善。除此之外，针对此环节工作的开展来讲，由于具有一定的难度而且涉及到的技术相对比较多，所以工作人员在实际开展的过程中，需要加强对自身责任的重视，确保可以全面掌握web监测展示设计与实现的要点，并通过云计算和云平台等关键技术的分析来保证系统设备，通信协议的高效性并通过系统网络通信实现研究，最大化发挥各项技术的优势，从而使得远程监测系统的设计与实现得到保障。不仅如此，针对此环节都要设计来讲，为了能够有效实现系统的实际应用，还应该注重做好更为全面的分析，在现有的基础上对当前数据的应用现状进行优化，最大化保障各项数据的稳定运行，避免产生过于严重的影响而不利于后期设计工作的开展。

4 系统集成测试与实际应用

■4.1 底层数据通信测试及应用

为了能够更加准确的测试底层现场开发补录数据的情况，在实际运用的过程中可以通过模拟软件向开发主张模拟发送数据，这样可以全面保证数据的准确性，并通过主站程序代码读取从站地址、位置及设计编码的情况进行优化，从而借助虚拟串口软件，为主站和从站之间建立通讯，从而能够掌握此环节数据，提高系统应用的效果。而且针对PC协议设备来讲，在实际开发的过程中，可以通过PC客户端来进行数据采集，并采用新型模拟器作为数据的提供，从而能够保证数据研究的效果，解决各项工作开展所面临的问题。

■4.2 云端服务器功能测试及应用

针对云端服务器功能测试及应用来讲，为了能够最大发挥应用的效果，则必须要做好各位全面的分析，尤其针对自定义数据传输协议的通讯测试及应用，针对项目现场设备个性化定制及开发，分析环保远程监测在线系统的运行情况，从而能够通过有效的分析，从数据的整理及路由器将数据传输到云端服务器当中，这样可以全面保证数据监测的效果，而且通过连接成功会弹出数据显示界面，这样可以掌握各种传感器、臭氧发生器及电源板的实时数据，从而为接口测试提供有利帮助，保证各项数据对稳定运行，减少多元化因素影响。除此之外，针对数据库测试及应用来讲，由于此环节工作开展的过程中，需要云端服务器在接收到现场远程传输数据之后对其进行储存，这样可以将其准确的保留到数据库当中，为后续的应用提供的帮助。而且，针对web服务器功能检测及应用来讲，不仅需要在现有的基础上对其应用进行优化，同时还需要加强对未来工作展望的重视，由于在线监测系统面临着监测对象企业分散数据的处理，而且对安全性有着一定的要求。所以，为了能够全面保证系统应用的可靠性，则必须要做好更为全面的分析，更为彻底的实现分布式接入监管，从而能够整合开发一套具备兼容性和扩展性的中间件，并且在监测系统中加入监控功能，进一步实现系统最完善，从而能够利用云计算的特性被环保在线监测系统的建立提供的帮助，而且系统数据流量正在不断增大，通过云平台对有效建立，可以实现云储存及云计算服务的相结合，解决系统负载均匀、稳定性、安全性等一系列性的问题。

5 结语

针对远程环保在线监测系统的研究，必须要基于云平台开展研究，通过其实现数据采集、网络通信、数据库管理等各环节工作，而且对于远程在线监测系统的创新，必须要合理的将分布式结构及多种结构融入到各环节，这样可以最大化发挥技术设计的效果，从而能够通过数据的采集，对环境保护在线监测情况有着充足的了解，从而通过各项工作的落实，实现系统的开放性特点增加系统的可扩展性，解决系统跨网所面临的问题，使得数据的实时性得到保障，为日后的顺利运行打下良好基础，避免受到多种因素限制而导致系统应用面临更多问题。