劉虎平

摘要：針對(duì)目前NB-IoT技術(shù)在智能水表中的應(yīng)用局限，文章從實(shí)踐角度出發(fā)，分析了NB-IoT技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了WebGIS運(yùn)用于系統(tǒng)控制的方法策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，只有在明確智能水表運(yùn)行使用問(wèn)題的情況下，才能高效利用WebGIS來(lái)滿足用戶與供水范圍增加所帶來(lái)的數(shù)據(jù)管理需求。

關(guān)鍵詞：NB-IoT；物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；WebGIS；模塊設(shè)計(jì)

引言：

經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，使得人們對(duì)水資源使用的安全可靠需求越來(lái)越大。然而，受所處水務(wù)管理系統(tǒng)環(huán)境問(wèn)題影響，使得智能水表的使用效果無(wú)法滿足用戶與管理以及供水與用水兩方面的需求。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，即對(duì)NB-IoT技術(shù)背景下智能水表的運(yùn)用問(wèn)題進(jìn)行分析，以為后續(xù)WebGISD的高效運(yùn)用提供環(huán)境。這樣一來(lái)，水資源利用就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于實(shí)踐，繼而推動(dòng)各行各業(yè)建設(shè)的現(xiàn)代化水平。

1研究NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中WebGIS運(yùn)用的現(xiàn)實(shí)意義

當(dāng)前階段，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能水表系統(tǒng)是在水務(wù)部門精細(xì)化管理工作背景下被研發(fā)出來(lái)的。其能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)落實(shí)端到端的技術(shù)方案，進(jìn)而完成大量水務(wù)管理信息的處理與匯集。當(dāng)水務(wù)部門的經(jīng)營(yíng)效率得到提升后，就能以更為高效穩(wěn)定狀態(tài)實(shí)踐用水管理的智能化建設(shè)[1]。

對(duì)于供水企業(yè)的信息化建設(shè)過(guò)程，完成管網(wǎng)集成的GIS系統(tǒng)，隨著科技水平的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了Web技術(shù)的融合，使得水務(wù)管理系統(tǒng)GIS形成了新的形勢(shì)，即WebGIS。在此智能化建設(shè)背景下，用戶可在Internet的任一節(jié)點(diǎn)上，通過(guò)瀏覽與使用地理空間數(shù)據(jù)，來(lái)完成信息檢索與信息分析的操作。這種輔助決策的物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可為用戶提供水表的運(yùn)行狀態(tài)與實(shí)時(shí)讀數(shù)信息。不僅提高了系統(tǒng)操作的簡(jiǎn)單直觀水平，還降低了智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可視化成本。

2NB-IoT技術(shù)在智能水表中的應(yīng)用現(xiàn)狀

NB-IoT智能水平的應(yīng)用，通過(guò)將NB-IoT技術(shù)的功耗低、覆蓋范圍廣以及安全性高等特點(diǎn)充分利用起來(lái)，以解決當(dāng)前水表計(jì)量數(shù)據(jù)同步性不高、實(shí)時(shí)性差以及便捷性有待提升等問(wèn)題[2]。

然而，隨著水表的流量、壓力等水務(wù)設(shè)備的接入，設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息會(huì)大幅增加，這就降低了智能水表的作用效果。由此可見(jiàn)，單一的NB-IoT技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足水務(wù)管理部門的工作需求，即無(wú)法同時(shí)滿足城市用水、供水等多方需求。

為此，研究人員應(yīng)從現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果中，選取具有適用性與針對(duì)性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。此過(guò)程，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加大智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，以提高用水、供水的安全穩(wěn)定性。在開(kāi)挖智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)過(guò)程中，應(yīng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用起來(lái)，以使大量的用水管理信息得到最具合理性與科學(xué)性的控制。

3NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中WebGIS的運(yùn)用控制策略

基于NB-IoT技術(shù)在智能水表中的應(yīng)用現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求，研究人員應(yīng)在明確水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)用需求的情況下，著手將WebGIS運(yùn)用效果充分利用起來(lái)。

首先，提高用戶的節(jié)水意識(shí)，針對(duì)用水形勢(shì)的嚴(yán)峻程度，從用水管理角度來(lái)提高用水量控制、計(jì)量準(zhǔn)確以及用水科學(xué)效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)水型社會(huì)的創(chuàng)建目標(biāo)。WebGIS系統(tǒng)的運(yùn)用，需將優(yōu)化控制重點(diǎn)放在獲取社區(qū)用戶用水量以及用水產(chǎn)生費(fèi)用信息數(shù)據(jù)的獲取上。此外，WebGIS系統(tǒng)的子系統(tǒng)運(yùn)用控制，需能實(shí)現(xiàn)向用戶提供預(yù)警消息的功能。這樣一來(lái)，社區(qū)管理就能使家庭用戶以節(jié)約用水意識(shí)下實(shí)現(xiàn)用水監(jiān)督管理[3]。

其次，設(shè)計(jì)控制WebGIS系統(tǒng)，（1）數(shù)據(jù)可視化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要求技術(shù)人員以提升管理效率與實(shí)時(shí)性作為目標(biāo)，具體來(lái)說(shuō)，就是利用ECharts插件，對(duì)用水產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。此過(guò)程，應(yīng)采用基于南丁格爾圖與極坐標(biāo)系的堆疊柱狀圖和地圖散點(diǎn)圖，來(lái)掌握不同地區(qū)、不同時(shí)間段的用水情況。這樣一來(lái)，輔助管理人員就可進(jìn)行決策，進(jìn)而提高水資源調(diào)度的科學(xué)有效性。

（2）WebGIS系統(tǒng)頁(yè)面的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)，技術(shù)人員應(yīng)采用UI框架中的Element，并按照一致性、反饋性、效率性以及可控性原則，來(lái)滿足人員運(yùn)用系統(tǒng)頁(yè)面的簡(jiǎn)潔化需求。這里的一致性是指，所有結(jié)構(gòu)與元素，如樣式、圖標(biāo)以及文本等保持一致。反饋性是指：通過(guò)頁(yè)面元素的變化來(lái)清晰當(dāng)前系統(tǒng)作用狀態(tài)。效率性是指：系統(tǒng)使用界面簡(jiǎn)單，能夠讓用戶快速識(shí)別，進(jìn)而提高用戶操作的便捷性?？煽匦允侵福河脩裟軌蛞宰杂蔂顟B(tài)進(jìn)行撤銷、回退以及終止等操作內(nèi)容。

再次，WebGIS系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要是由儲(chǔ)存體系結(jié)構(gòu)、智能水表物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集以及用水?dāng)?shù)據(jù)分析決策支持等系統(tǒng)組成。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程，應(yīng)經(jīng)智能水表無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)與位置信息，來(lái)為管理人員與用水用戶提供具有可視化的水表動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)圖形。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)智能水平、數(shù)據(jù)采集以及存儲(chǔ)體系的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)WebGIS系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與組網(wǎng)方式，來(lái)確定上位機(jī)軟件接收上傳數(shù)據(jù)包。如此，就可對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。而后，向系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提交數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程，就可完成數(shù)據(jù)格式、傳輸方式以及數(shù)據(jù)解析存儲(chǔ)方式的確定。WebGIS系統(tǒng)對(duì)于用水單位位置的查找與定位，需向客戶端服務(wù)器發(fā)出地圖服務(wù)請(qǐng)求。如此，Web服務(wù)器就可將信息數(shù)據(jù)發(fā)送至GIS代理服務(wù)器上。當(dāng)GIS代理服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，就可根據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)類型進(jìn)行起動(dòng)。此過(guò)程，GIS地圖服務(wù)器能夠?qū)φ?qǐng)求進(jìn)行解析，并訪問(wèn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)，以完成地理數(shù)據(jù)的存取。由此，服務(wù)器的運(yùn)用成功完成了數(shù)據(jù)信息的處理，進(jìn)而將結(jié)果返回至客戶端上。

最后，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。管理功能的設(shè)計(jì)，應(yīng)將用戶按照需求劃分為超級(jí)管理官、普通管理員以及用戶三種。在注冊(cè)登錄過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格控制與管理。普通管理員，只可對(duì)所處區(qū)域的用戶統(tǒng)計(jì)與漏水進(jìn)行檢測(cè)操作。用戶只可查看自己的用水記錄與用水情況。對(duì)于閥控的管理，物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)供水服務(wù)要求，對(duì)日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程費(fèi)用不足的用戶提供遠(yuǎn)程閥控操作。為滿足用戶的用水客觀需求，應(yīng)在用戶繳費(fèi)后立即開(kāi)閥，以提高用戶用水的效率[4]。

4結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，WebGIS在NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用，需將重點(diǎn)放在提高節(jié)水意識(shí)、系統(tǒng)優(yōu)化控制、WebGIS系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)上，以滿足用戶與管理人員的雙重需求。事實(shí)證明，只有這樣，才能將用水產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息龐大問(wèn)題從根本上解決，進(jìn)而通過(guò)監(jiān)測(cè)來(lái)提高水資源利用效率與安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]江武志，許娜芬，鐘煒杰，李金墉.基于物聯(lián)網(wǎng)LoRa智能水表的研究與設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2018，8（08）：77-79.

[2]鄧偉，祝錫永，曹雨薇.基于WebGIS的物聯(lián)網(wǎng)智能水表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].經(jīng)營(yíng)與管理，2018（06）：153-155.

[3]李諾.NB-IoT技術(shù)在智能水表領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新通信，2018，20（05）：123-125.

[4]王秀文.智能水表的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)，2017，6（04）：99-101.

（作者單位：深圳市前海海洋儀表科技有限公司）