前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的城市防汛物資管理探索，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1云物資概述
城市防汛物資通常被分為三類,即基礎設施(包括滯洪區,防洪堤,水壩等),防汛設備(包括水泵,起重機,發電機等),防汛材料(包括沙袋,帳篷,救生衣等)。目前大部分的城市防汛物資是由不同的專業技術部門人工管理。不同部門間的協調工作會不僅降低了管理的效率,而且還可能造成嚴重的管理錯誤,這個問題已經成為進一步提高城市防汛效率的重大障礙。云物資指的是物資具備識別,感應,通信,推理,執行的能力,且同時其數據和狀態能被存儲,升級和控制,并通過云與各終端共享 數據。從本質上來說,云物資包括硬件和軟件部分。其概念模型如圖1所示。硬件部分是由實體物資和智能設備模塊相連接而成。通過在實體物資上安裝可實現智能化的設備(如Auto-ID,傳感器,通信模塊,微處理器,制動器等),傳統的實體物資就可以成為能夠被唯一識別的,可感知環境的,互相通信的,自主決策的智能主體。隨著信息技術的進步,特別是集成電路和嵌入式技術的迅猛發展,智能設備的價格更低廉,體積更小巧,功能更強大。云物資的軟件部分指得是控制智能主體的終端,其對外部環境中表現出云服務特性。云物資終端可根據所收集到的實時數據執行決策,不但可以通過云來共享和管理數據,而且能夠處理不同數據平臺上的數據,并以多種方式訪問,使得管理上更加靈活。
2云物資管理平臺
在城市防汛背景下建立的云物資管理平臺的一般結構如圖2所示。在該管理平臺包含三個層級:基礎設施服務(IaaS),平臺服務(PaaS)和軟件服務(SaaS)。IaaS為PaaS提供了大量可擴展的虛擬資源,其主要由云物資中的智能物資組成,包括智能基礎設施,智能設備和智能材料。網關操作系統(GOS)是IaaS的另一個重要組成部分,其主要作用是將實體資源(如智能物資)虛擬化為數字化資源,本質是一個可連接服務器和移動終端之間的系統。GOS通過有線或無線連接一系列的智能設備,將所有已連接的智能物資整合為虛擬資源,使其在云服務器上可被訪問和調用。云物資主體和實時數據被分別存儲在PaaS層的云物資終端和云數據庫中。同時,基于IaaS層提供的數字化資源,PaaS提供不同場景的獨立服務,如云物資終端管理服務,數據分析服務和工作流管理服務。這些服務的作用是對于各類云物資終端的操作進行基本的管理,從大量的實時數據中挖掘有用信息,支持云物資的工作流管理。在頂層結構中,SaaS層包含了基于PaaS所提供的數據的不同應用。這些應用使得城市防汛管理的過程大大簡化。用戶可以通過該層所提供的城市防汛探測器來輕松的進行決策。如城市某處出現汛情,用戶只需要設定防汛的工作屬性,系統就可以層級傳遞數據,調集防汛物資,同時調度防汛設備對現場情況進行監控。的數量和優先等級,最后對防汛工作的效果自動進行評估,并根據這些監控數據優化系統參數,從而得到最優的防汛效果。
3云物資主體
云物資主體在本質上是一個基于云的移動終端,其作用是表示數字化的智能物資?？偨Y起來有三個主要特征。首先,云物資主體具備統一的即插即用接口,是一個高度抽象化的概念,可以使各種智能物資被統一的管理;云物資主體的第二個特點是智能化,被認為是云物資的中樞神經;第三,云物資主體應當具有可移動性,支持移動的智能設備的管理,促進各終端之間的共享。云物資主體包括八個部分:物資名稱、坐標、通信語言、物資屬性、服務信息、調度信息、工作時長和經驗集。所有已連接的智能物資被提取出上述信息后,被表示為主體上的獨立條目,在基于云的環境中單獨運行。其中,物資的參數和模型被表示為屬性信息,而功能和行為被描述為服務信息。為了實現該功能,就要對各種云物資進行抽象表示。為實現主體智能化,本文采用了一種基于效果反饋的決策進化方法。其工作邏輯流程如圖3所示。在圖中,云主體不斷的從實時環境中得到實時數據,并向決策模塊發送抽象的事件狀態。根據這些狀態信息,主體根據現有決策準則,得出需要執行的動作。與此同時,主體同時不斷獲取執行動作之后客體環境的變化,并評估所執行動作的效果,最終根據評估效果,進行必要的自我調節,改進決策準則,從而形成反饋閉環控制,使其能夠魯棒的適應動態的工作環境。云物資主體另外一個需要實現的特性即為可移動性。在城市防汛工作中,物資的工作環境往往是變化且不可預測的。除此之外,由于防汛工作的特殊性,通信并不能保證時時暢通。為了能夠在物資的移動過程中提供連續的服務,同時也避免重復配置資源,云物資主體應當被開發成可以靈活的在云和GOS之間切換的系統。云物資的移動流程為:在發送端,應當在斷開連接之前記錄有關物資的移動信息,包括物資狀態(當前的工作狀態)、屬性(物資屬性和工作參數)、服務,并將其形成一個文件發送給云物資主體;當通信恢復時,應當首先對相應的物資傳送該文件,相應的設備根據文件中的信息進行初始化并恢復之前的工作狀體,這樣就可以使得設備接著斷線前的工作繼續工作。
4結語
在防汛工作中需要涉及大量的物資設備,對其進行有效的管理至關重要。為了更加有效的管理這些物資,本文對云技術在城市防汛工作中的應用進行了探討。通過結合各種信息技術,分別從軟、硬件的角度定義了管理系統,使其能夠遠程控制、自主決策和信息共享,可以作為未來建立基于云技術的防汛系統的參考。然而在實際的防汛工作中仍有許多問題本文沒有解決,包括成本、隱私性、安全性等,這也是今后研究工作的主要方向。
作者：李浩寧 錢煜哲 單位：天津市水務局信息管理中心
