多流域水庫大壩云平臺建設方案

一、傳統監測軟件的局限性

1.1 運維成本大

一般來說，應用傳統的監測軟件需要購置一系列服務器、交換機、路由器等基礎設施硬件，這類硬件設備不僅安裝繁瑣，更需要配備專業人員進行持續維護。在很多水庫大壩，需要額外建造一個機房來放置這些硬件設備。因此在項目中會產生一定的設備購置成本，并且在項目持續運行的階段也會產生相當大的人員運維成本。此外，自建機房存在著潛在的人員操作故障風險，這也給大壩監測帶來了不穩定因素。

1.2 軟件整合困難

傳統監測軟件帶來更大的問題是軟件多而零散，沒有統一的標準，使得數據整合存在困難。一個個軟件猶如一個個封閉的孤島，用戶很難將數據融合在一起。

如果只有一個大壩工程，用傳統監測軟件也許并不能立刻看出這個問題，但是一旦大壩工程多起來，例如流域多庫多個大壩，或不同地區的多個大壩，這個問題就會凸顯出來。由于用戶無法有效將數據打通，因此無法更好的將數據應用起來。

1.3 軟件功能固定

從軟件功能上來看，傳統監測軟件一般功能都比較固定。如用戶在使用了一段時間以后，想對軟件功能進行升級是非常困難的，往往需要投入很大的成本。

并且，在這類軟件交付使用后，軟件廠商和用戶之間并無耦合關系。因此，不僅是軟件廠商后期對軟件的維護，還是后期需要對軟件功能進行更新都非常困難。

二、云平臺的優勢及特點

2.1 低成本免運維

云平臺基于SaaS的云計算架構實現。SaaS全稱為Software-as-a-service，意思是“軟件即服務”。 SaaS是一種基于互聯網提供軟件服務的應用模式，它打破了傳統軟件概念，SaaS模式隨著互聯網技術的發展和應用軟件的成熟不斷完善，是軟件科技發展的趨勢。基于SaaS架構的云平臺低成本免運維，云計算使得云平臺可動態提供可伸縮的計算、存儲、網絡等虛擬化資源，并以服務的方式提供給用戶。用戶不需要關注底層的硬件資源，從而可讓用戶放在數據整合、軟件功能上，大大提高用戶體驗和軟件的有用性。

2.2 系統擴展性

云平臺整套架構采用互聯網技術中目前*的微服務架構進行設計，不僅保證系統的松耦合度，并且能夠保證系統的彈性。云平臺整套系統采用模塊化和分布式設計，為整個系統提供擴展性。

云平臺系統設計使得云平臺可在流域多庫大壩監測中對多個大壩工程進行復制并推廣應用。并且，云平臺兼容多種行業標準，軟件采用標準接口協議，可方便用戶與其他平臺進行對接。對于大型系統及工程，可方便的實現在一個平臺上進行統一管理。

2.3 輕松升級

云平臺負責管理所有的更新和升級，用戶無需自行下載或安裝補丁。同時，云平臺還管理著應用程序的可用性，所以用戶無需添加硬件和軟件，也不必隨著用戶或業務的增長而增加網絡資源。

用戶一旦應用了云平臺，可輕松享有后續的升級服務，用戶*不需擔心軟件的后續維護、升級更新等問題。

2.4 可靠性

大壩監測是關系國計民生的大事情，因此保障平臺是云平臺搭建的基礎。云平臺部署在與國內高校大學合作搭建的機房及服務器集群，采用運營商獨享專線以及國外專業廠商認證系統進行加密，保證系統的可靠性。

2.5 數據實時性

在大壩監測中，用戶往往關心的是監測數據。實時的獲取監測數據，對監測情況做出預估，在大壩監測中是至為關鍵的一環。云平臺中運用以傳感器和自動化采集系統為主體的在線采集系統，實現不間斷的從云端對大壩進行實時監控，了解大壩監測情況。

用戶可直接通過網頁或小程序等多種方式查看監測數據，方便快捷。通過在云平臺上設置的多種報警策略，用戶可接收到短信、微信、郵件等不同方式發送的報警推送，方便用戶實時排查問題。

2.6 支持大數據場景

云平臺數據庫采用時序數據庫、關系型和非關系型數據庫結合的方式，適合大數據量、高并發、高吞吐量的數據場景，可支撐大壩監測的不同場景。

2.7 彈性的服務及收費模式

云平臺采用即用即付，按需付費的形式，用戶可隨時在云平臺上進行對資源的購買，這種收費方式不僅節省成本，并且十分靈活方便。

并且，云平臺提供定制功能，用戶可在云平臺上按需購買，以滿足特定需求。

用戶通過Web端、小程序、定制數據展板或接口的方式訪問云平臺，方便用戶在不同場合下隨時隨地對平臺進行使用。云平臺系統架構主要分為以下十二個部分：

(1) 采集設備：通過自動化采集設備，將傳感器數據進行采集，數據以一定的傳輸方式，一般為無線傳輸方式（4G/NB-IoT/WiFi等）傳輸至云平臺；

(2) 數據采集服務：通過數據采集服務，接收不同的設備及傳感器的采集數據，服務自動擴容支持海量設備連接，可支撐大數據場景；

(3) 消息隊列集群：在系統中承擔負載均衡、消息通知、流量削峰等角色；

(4) 數據分析：通過數據分析模塊，對采集數據進行自定義公式計算、數據閾值報警判斷等一系列分析計算；

(5) 日志：通過日志模塊管理日志，包括操作、報警、登錄、推送日志等；

(6) 基礎服務系統：包括推送、充值、文件等，為云平臺提供技術支撐；

(7) 工程管理：管理工程內相關數據及資源，包括工程、設備、測點、報表及數據等；

(8) 外部數據接入：外部數據可通過數據庫、接口的方式導入云平臺，靈活的與其他系統進行整合；

(9) 數據持久化：不同類型的數據以不同的方式進行存儲，支撐不同使用場景；

(10) 系統權限：采用基于用戶組角色的多級訪問系統和基于樹狀的數據權限控制系統，實現用戶權限管理的靈活性；

(11) 服務網關：動態管理用戶的調用請求，對接口訪問進行管理控制；

(12) 系統：通過流量監控、日志監控等方式對惡意訪問進行攔截，對系統進行管理。

三、應用案例

自云平臺正式上線以來，已廣泛應用在大壩、橋梁、房屋、工民建等各個工程領域。

文章主要介紹了云平臺和傳統監測軟件的區別，闡述了云平臺的優勢及架構，并通過在流域多庫大壩監測中的應用案例進行進一步說明云平臺優勢。

通過云平臺，可大大減少大壩監測運維成本和管理成本，方便用戶更加有效的管理工程數據，使大壩監測更有效、更便捷、更可靠。基于云平臺的多種數據管理、數據分析、數據展示等功能，用戶可輕松將多個大壩工程的數據資源打通，讓監測數據更好的實現價值，從而有效推動大壩調度及管理決策。