面向智慧实训场所运维管理的物联网信息融合控制技术研究与实践

龙源期刊网面向智慧实训场所运维管理的物联网信息融合控制技术研究与实践作者：易国键来源：《卷宗》2019年第01期摘要：基于物联网技术，研究智慧实训场所运维管控的分层分布体系，构建智慧实训场所物联网的信息感知、网络传输、信息集成融合以及智能分析应用等分层分布式体系架构。研究智慧实训场所物联网系统设备层、间隔层信息模型与控制中心层信息模型之间的适配策略和协调方法，建立用于集成设施设备和过程数据的标准化全景信息模型。关键词：物联网；运维管控；全景信息模型1研究背景随着智慧校园建设的逐步推进，当前高校校园网络基础建设通常都比较完善，为实现实训场所信息化管理工作奠定了良好的基础。在实训中心运维管理方法制度研究方面，从组建机构、建立制度和明确流程三个方面研究综合演练和实训中心运维管理方法。并从实验室管理机制及运行模式创新等方面对高校实训场所的管理进行了研究和探索。但长期以来，许多高校实验实训场所归属不同的院系管理，即使同属于一栋大楼，但彼此之间往往没有联系，信息无法共享，形成信息孤岛，存在资源浪费情况。实训场所管理应当是多部门的协作管理，新形势下的实验室管理其重心是仪器设备的使用管理和绩效管理，其实质是对实验室建设进行管理，包括硬件条件建设和软件条件建设的管理。充分发挥实验室等实训场所的资源优势，促进实验教学改革，使教育学相互促进，全面提高教学质量和人才培养质量要充分发挥实验室等实训场所的资源优势，促进实验教学改革，使教育学相互促进，全面提高教学质量和人才培养质量。2设计意义本研究是以“面向智慧实训场所运维管理的物联网信息融合控制技术研究与实践”为题，旨在开发一套基于物联网架构与多源异构数据融合技术的实训场所管控技术体系和方法，研发物联网感知层设备通信集成、多源异构数据集成与融合控制、设备全生命周期管理可视化、实训场所一体化运维监控可视化交互等功能的实训场所智慧运维管控工具，以便为实训场所运维管控等具有多设备集成、多源数据融合需求的相关业务领域应用提供更加科学、更加专业、更加便捷的过程管控服务。龙源期刊网智慧实训场所状态监测模型是整个智慧实训场所管控体系的基础，是物联网终端状态数据承载的主体和信息访问的规范，贯穿于整个智慧实训场所管控系统的感知、网络传输和智能应用的所有环节，服务于实训场所建设和管理决策，从而提高实训场所监测和管理的智能化水平。3解决方案该拟示范应用项目是已明确的可支撑项目研究成果落地的实际项目，其系统化建设方案架构如图1所示，项目的具体应用方案将分为如下两个阶段来逐步推进。3.1实训场所规划设计阶段1）在满足总体需求的情况下，改进实训基地建设设计方案。运用本项目阶段性研究成果，结合实训基地项目建设的总体设计需求，对实训场所常规管理、资产管理、环境监控、安防监控、设备远程控制、过程管理可视化等设计方案进行持续改进。2）在兼容既有设施设备的情况下，增加硬件和软件模块，促进系统功能的全面发挥。结合本项目技术和方法研究情况，整合运用原有的实训场所基础设施和监控设备条件，结合智慧实训场所运维管控辅助支持系统的业务需求，增加相关传感器、RFID设备、视频感知、声频感知、位置感知、信息控制等相关硬件设备，并购置相关辅助软件模块，以支撑系统的完整功能实现。3.2实训场所正常投用之后1）收集系统运行过程数据，进行分析与评估，根据系统运行状况和应用效果，改进和完善系统功能的技术实现方法及可视化呈现模式，提高系统的可靠性、易用性、可扩展性等性能特性。2）结合系统的示范应用情况，对示范应用项目承接的部分原有实训场所运维管控流程进行流程再造和智慧管控升级，逐步实现不同子系统之间的协同与联动，制定满足智慧实训场所运维管控的实施和管理技术规范。3）将项目研究成果及解决方案推广应用到项目承担单位其他二级学院、其他兄弟院校综合实训基地新建项目或运维改造项目中，实现高校实训场所运维管控的智慧化升级，促进智慧校园的整体建设。4系统功能1）通过本次的研究，可以实现实训场所资源的优化配置，改变单点监控、数据孤岛等现象，避免设备和系统的重复投资和浪费，显著降低设备采购风险。并且，由于解决了异种设备龙源期刊网通信集成问题，可进行多厂商、多渠道的设备采购，为实训场所建设项目降低采购成本15%左右。2）通过互联网可视化远程访问，实时监控实训设备和仪器状态，充分发挥设备和系统功能，极大降低前期固定资产投入和中后期系统运维费用，能产生多重经济效益。相比于传统运维模式，预计能节省约20%左右的运维费用和人力成本。3）项目成果在取得相应示范应用效果后，易于推广到所在学校其他二级学院、重庆市及国内其他地区院校的综合实训场所建设或运维改造项目中。经初步估算，每套软件系统及解决方案将产生至少80万元的收益，按平均年推广应用10套计算，每年至少可产生经济收益800万元。同时，可以为智慧校园基础设施建设管理领域提供一种可普遍实施的解决方案，极大减少资源浪费，并提升实训场所管理人员的工作效率，将能产生较好的社会价值和经济收益。5总结揭示实训场所运维管控物联网所需采集数据的多源异构特性，结合数据的点面特性、维度特性定义数据结构以实现数据的快速关联索引和集成管理，依据数据知识的语义逻辑实现关联融合，开发基于分布式服务的多源异构数据融合控制方法，为实训场所运维管控的系统应用及多系统交互联动提供良定义的数据基础。