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社区风险监测平台系统集成方案的设计与实现

李梦超  
【摘要】:社区燃气、配电、消防、电梯、排水、供暖等设备设施是人民生产生活资料的载体同时也是安全隐患的风险源。构建社区风险监测平台实现风险的识别、风险处置是确保人民生产生活安全的重要手段。风险识别依赖风险评估模型,风险评估模型开发的语言、运行环境等具有多样性,由此导致模型部署、对接、维护复杂,为系统集成带来挑战。风险处置需要根据风险评估的结果进行风险处理,处置的及时性是其基本要求,在实际中一般依赖处置人员进行处置,受人的主客观影响往往导致效率低下。一个良好的处置系统应该尽量减少人员的参与。风险监测平台的传感器监测数据一般是事故分析与事故追责的重要依据,通常采集的数据经过解析后直接保存在平台数据库中,数据库中的数据存在被篡改的隐患,如何确保历史数据的可信性是一个重要问题。综合考虑这些问题,本文选用“Docker+Kubernetes+Kube Edge+区块链”作为技术手段,设计了云平台层、边缘层、设备层的社区风险监测平台系统集成方案,并对该方案做了原型上的实现。首先,云平台层采用Kubernetes这个云计算Paa S主流架构来管理各个系统的风险评估模型API应用。风险评估模型API应用采用Docker容器技术进行封装以简化部署过程。采用Kubernetes作为平台还有利于整合微服务框架开发的应用,提升系统的可扩展能力。其次,边缘层分为部署Kube Edge的边缘计算节点以及部署区块链的边缘网关。前者基于Kubernetes与Kube Edge的云边协同机制来实现风险评估结果对处置设备的自动化操控,后者在上传实时数据的同时利用区块链技术对数据进行备份处理,处理后的数据可以分布式存储在区块链网络的各个节点中,也可以上传到平台数据库中保存,经处理后的数据其被篡改的难度将大大增加。最后,设备层分为处置设备与数据采集设备两类。处置设备被边缘计算节点控制,其驱动程序运行在边缘计算节点的轻量级容器应用中。数据采集设备则是社区场景中各类传感器,作为平台的数据来源。


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