基于“云外包”模式的粮情测控系统设计与实现

【摘要】粮食是国民经济发展的重中之重,粮食的储量、安全和质量直接关系到国民经济的持续高速发展和社会局面的和谐稳定,所以在有效耕地面积逐年减少的大趋势下,如何科学、安全和高效地储藏粮食成了一个国家必须面对的重大战略性问题。据统计,全国每年因为储粮劣化而损耗的粮食约占总产量的6%以上。为避免粮食损耗,提高粮食的储存质量,充分利用科技发展成果,设计研发功能齐全、性能稳定的粮情测控系统成为了必然选择。然而,现有的粮情测控系统多限于本地范围,部分基于Internet网进行粮情测控的远程系统往往也是依托于本地数据库数据进行管理。这类系统很难实现大范围的粮食统一测控和上级部门对下级部门真实数据的监管。此外,粮食存储单位的独立测控方式还造成了设备资源和人力资源的巨大浪费,缺乏专业的管理模式,容易造成一些低级问题的重复出现。针对现有粮情测控系统的劣势和不足,结合近些年逐渐被人们所认知的“云外包”模式,本文设计了一种基于“云外包”模式的粮情测控系统实现方案,其中的难点在于粮情测控平台端和粮仓管理企业用户端的功能设计和实现。粮情测控平台端是系统的核心,本文采用Windows平台上性能最优的异步I/O(Input/output)网络模型—完成端口,保证了平台端的I/O吞吐速率；针对粮情测控系统的自身特点,设计了专门的消息结构以保证平台端和用户端之间通信的高效性；在业务逻辑处理方面,采用合理的模块化结构设计,将业务逻辑处理分为粮情历史记录查询服务模块、登录控制模块、粮情数据处理服务模块、消息解析服务模块和实时粮情测控服务模块等五个模块,有效提高了整个粮情测控系统的业务执行效率；在数据库设计方面,采用目前公认性能最好的企业级数据库SQLServer2008,并根据粮情测控系统数据库的国家标准,结合粮仓管理企业的实际需求,设计了由仓库管理部分、权限管理部分、测温数据管理部分、用户管理部分和用户配置信息管理部分等五个部分构成的数据库系统,各管理部分均包含了相互关联的数据表,保证了粮情数据的完整性和灵活性；平台端提供简洁直观的管理界面,方便平台管理员对接入平台的硬件资源和粮仓管理企业用户进行管理,也为实现第三方的粮情管理服务外包提供了保障。粮情测控系统用户端是“云外包”模式框架与用户交互的部分,其主要功能是为用户提供操作界面和粮情数据的展示和粮情分析服务。本文根据粮情测控特点与具体要求,设计的用户端主要包括粮仓信息更新模块、实时粮情测控操作模块和粮情分析模块等三大模块。其中,粮仓信息更新模块负责更新用户权限内对应的粮仓硬件平台信息；实时粮情测控操作模块为授权用户提供实时粮情测控服务,主要包括实时粮情测控的操作界面和用户操作响应；粮情分析模块则通过图表来展示粮情数据以供用户直观分析。为了进一步提升平台端在大批量用户同时接入云平台情况下的稳定性能,论文结合“主从式”分布式服务器架构,研究了粮情测控平台端的分布式扩容设计方案,将原来的单服务器模式平台端升级为多服务器模式,大大提高了粮情测控平台端的服务性能,并进一步采用负载均衡、心跳协议以及数据库同步等技术,有力确保了分布式服务器集群的高效性和可靠性。因此,本文设计的基于“云外包”模式的粮情测控系统,能够对安装同一套粮情测控系统的所有单位进行统一的专业化管理和独立的应急处理,具有远程数据备份、多种用户接入方式、统一专业的数据管理模式,具有效率高、移动性好、数据安全等优势。它充分利用了设备资源和人力资源,大大节约了粮情测控的成本,将会为企业带来显著的经济利益。
【作者】钟志杰；
【导师】李晓辉；
【作者基本信息】安徽大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】云外包；粮情测控；完成端口；分布式设计；数据存储备份；

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