一种基于Web服务的环境监测大数据整合系统的制作方法

本发明属于环境保护信息技术领域，具体涉及一种基于web服务的环境监测大数据整合系统。

背景技术：

web服务是一个平台独立的、低耦合的、自包含的、基于可编程的web的应用程序，可使用开放的xml(标准通用标记语言下的一个子集)标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用于开发分布式的互操作的应用程序。web服务技术能使得运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的、专门的第三方软件或硬件，就可相互交换数据或集成。web服务也很容易部署，因为它们基于一些常规的产业标准以及已有的一些技术，诸如标准通用标记语言下的子集xml及http等。web服务减少了应用接口的花费，为整个企业甚至多个组织之间的业务流程的集成提供了一个通用机制。

随着人类社会经济的快速发展和生活质量的不断提高，环境污染问题逐渐成为各国政府和民众关注的焦点。为了保持经济和环境的可持续协调发展，需要及时、准确地获取大量环境信息，为精准环保决策提供可靠依据。现代通信技术和网络技术的长足进步，尤其是物联网技术的蓬勃发展，为环境监测领域的信息化提供了有力支撑。各类自动环境监测装置和设备不断投入环保领域，由此产生了大量异质、异构的监测数据，如何对这些监测数据实施方便、统一、松耦合的整合管理，是环境监测领域的一个研究热点和难点，为此我们提出一种基于web服务的环境监测大数据整合系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于web服务的环境监测大数据整合系统，以解决上述背景技术中提出的各类环境监测系统不能有效共享信息导致的信息孤岛问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于web服务的环境监测大数据整合系统，包括传感子系统、数据汇聚模块、web服务集、服务注册中心、数据库服务器和高层数据应用，所述环境传感子系统包括各类传感器，各类传感器为物理传感器和逻辑传感器，所述数据汇聚模块与各类传感器连接，所述数据汇聚模块连接有web服务集，所述web服务集包括数据采集、数据集成、数据传输和数据存储，所述数据采集、数据集成、数据传输和数据存储封装成web服务以屏蔽内部实现细节，所述web服务集对外公布有服务接口，所述服务注册中心与web服务集内的数据存储库连接。

优选的，所述数据汇聚模块对传感子系统感知的原始源数据进行初步的处理，剔除异常噪声及冗余监测数据，统一数据格式，并通过web服务集对环境监测数据进行整合，并通过外公布服务接口提供给环境监测系统的高层数据应用进行调用。

优选的，所述服务注册中心为web服务提供注册，web服务请求者能在服务注册中心查找到可用的web服务。

优选的，所述高层数据应用为有效监测环境所开发的不同上层应用系统，主要对环境监测数据的不同应用处理。

优选的，所述数据库服务器存储整合后的环境监测数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在对各类异构环境监测系统中感知数据的整合过程中,将关键处理环节的功能进行封装，以web服务的形式提供给环境监测系统的其他部分调用；这样既可以明确整个监测系统的功能划分，也可以为监测数据的跨平台、跨系统使用，以及提高各类监测数据的集成能力提供良好的实现基础，从而有利于解决各类环境监测系统不能有效共享信息导致的信息孤岛问题；

(2)用web服务封装感知数据整合过程中的关键环节，通过少量代码封装已有的数据处理算法，可以为通过互联网为异构的传感子系统和高层数据应用提供标准网络服务接口，具有构建速度快、通用性高、费用花费低的优点，有利于提高环境监测领域的信息化水平。

附图说明

图1为本发明的环境监测大数据整合系统总体结构示意图；

图2为本发明的环境监测大数据整合系统工作流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于web服务的环境监测大数据整合系统，包括传感子系统、数据汇聚模块、web服务集、服务注册中心、数据库服务器和高层数据应用，环境传感子系统包括各类传感器，各类传感器为物理传感器和逻辑传感器，数据汇聚模块与各类传感器连接，数据汇聚模块连接有web服务集，web服务集包括数据采集、数据集成、数据传输和数据存储，数据采集、数据集成、数据传输和数据存储封装成web服务以屏蔽内部实现细节，web服务集对外公布有服务接口，服务注册中心与web服务集内的数据存储库连接。

根据企业的生产性质和环保监测需要，在工业园区和企业内部布设相应的气体、液体和固体排污监测物理传感器，同时通过逻辑传感器从物联网、以往环保资料等收集企业相关的环境质量数据，对选定的企业进行实时不间断地环境特征监测。

为了减少通信负担和便于后续数据处理，在园区设置数据汇聚模块对各个传感子系统测量的原始环境数据进行初步处理，剔除异常噪声及冗余数据，并利用可扩展标记语言xml对原始监测数据进行统一格式的表示。

环境监测大数据整合系统开发者，即服务提供者进行web服务集的开发,对监测数据整合过程中的关键处理环节的进行功能封装：服务提供者首先描述数据采集web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者利用程序开发语言和测试工具开发和测试数据采集web服务实现，用web服务描述语言wsdl定义服务接口描述和定义服务实现描述。服务提供者首先描述数据集成web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者利用程序开发语言和测试工具开发和测试数据集成web服务实现，用web服务描述语言wsdl定义服务接口描述和定义服务实现描述。服务提供者首先描述数据传输web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者利用程序开发语言和测试工具开发和测试数据传输web服务实现，用web服务描述语言wsdl定义服务接口描述和定义服务实现描述。服务提供者首先描述数据存储web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者利用程序开发语言和测试工具开发和测试数据存储web服务实现，用web服务描述语言wsdl定义服务接口描述和定义服务实现描述。

服务提供者利用统一描述、发现和集成协议uddi在服务注册中心发布web服务集接口和web服务实现的定义。uddi是一套分布式的为web服务提供信息注册的实现标准规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的web服务注册以使别的企业能够发现的访问协议的实现标准。

服务消费者通过简单对象访问协议soap查询和发现web服务。

服务消费者绑定和调用web服务：如果本环境监测系统内或其他环境监测系统中的高层数据应用程序调用数据存储web服务能查询到数据库服务器中存有所需数据，则直接从数据库服务器中获取所需的数据。如果本环境监测系统内或其他环境监测系统中的高层数据应用程序调用数据存储web服务不能查询到数据库服务器中存有所需数据，则调用数据采集web服务、数据集成web服务和数据传输web服务，通过传感子系统来获得所需的数据本发明中的

本发明的工作原理及使用流程：

1.环境传感子系统通过布设的各类传感器(包括物理传感器和逻辑传感器)测量所监测区域的环境特征。

2.数据汇聚模块对各个传感子系统测量的原始数据进行初步处理，剔除异常噪声及冗余数据，并对原始监测数据进行统一格式的表示。

3.服务提供者开发web服务集,对感知数据整合过程中的关键处理环节的进行功能封装。

3.1服务提供者首先描述数据采集web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者开发和测试数据采集web服务实现、定义服务接口描述和定义服务实现描述。

3.2服务提供者首先描述数据集成web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者开发和测试数据集成web服务实现、定义服务接口描述和定义服务实现描述。

3.3服务提供者首先描述数据传输web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者开发和测试数据传输web服务实现、定义服务接口描述和定义服务实现描述。

3.4服务提供者首先描述数据存储web服务,给出服务消费者调用该服务时应遵循的消息格式。随后,服务提供者开发和测试数据存储web服务实现、定义服务接口描述和定义服务实现描述。

4.服务提供者在服务注册中心发布web服务集接口和web服务实现的定义。

5.服务消费者查询和发现web服务。

6.服务消费者绑定和调用web服务。

6.1如果本环境监测系统内或其他环境监测系统中的高层数据应用程序调用数据存储web服务能查询到数据库服务器中存有所需数据，则直接从数据库服务器中获取所需的数据。

6.2如果本环境监测系统内或其他环境监测系统中的高层数据应用程序调用数据存储web服务不能查询到数据库服务器中存有所需数据，则调用数据采集web服务、数据集成web服务和数据传输web服务，通过传感子系统来获得所需的数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。