CN101865908B - 一种自来水智能数据监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自来水智能数据监测系统，包括智能数据采集终端和后台管理展示分析子系统，所述的智能数据采集终端通过GPRS网络与后台管理展示分析子系统连接。与现有技术相比，本发明智能数据采集终端具有现场数据分析，判断，低能耗，多功能，能实时传送管网运行数据等优点，后台管理展示分析子系统具有大数据量分析和数据挖掘，GIS展示等功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种自来水监测系统，尤其是涉及一种自来水智能数据监测系统。
背景技术
在自来水管网数学模型的建立应用和供水调度管理系统中，需要采集大量的现场管网运行参数并及时上发至相关的数据展示和分析系统中供生产运行应用。一般这类系统分散区域大(可跨省、市)，终端传输原始数据但不分析和处理数据，终端有时间模块但不对数据中心校时，终端有流量、压力的传感器物理接口(如脉冲、电流、电压接口，这类接口精度受到限制，尤其是流量计的接口)，但没有与微处理器管理的传感器的直读接口(这种接口精度损失为零)。在线调度决策时，由于无实时用水模式和数据从而造成预处理不完善，这样生成的决策与现场实际状态偏离会比较大。终端有时间模块但无对时模块。终端耗电大，不能长时间工作。目前这类系统展示比较简单，一般为曲线、报表、图形，但没有数学模型上和自来水中心调度上至关重要的空间关系详细展示。在数据处理和分析上也没有揭示数据深层次关系的多维数据分析。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有现场数据分析、数据判断、低能耗、多功能、能实时传送管网运行数据的自来水智能数据监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种自来水智能数据监测系统，其特征在于，包括智能数据采集终端和后台管理展示分析子系统，所述的智能数据采集终端通过GPRS网络与后台管理展示分析子系统连接。
所述的智能数据采集终端包括中央处理模块、数据采集模块、管网数学模型和调度专用数据处理模块、对时模块、大容量存储器、报警事件模块、温度补偿模块、通讯模块、显示模块、自诊断模块、电源管理模块、传感器、数字型内置压力传感器、直接读数据接口；所述的数据采集模块、管网数学模型和调度专用数据处理模块、对时模块、大容量存储器、报警事件模块、温度补偿模块、通讯模块、显示模块、自诊断模块、电源管理模块分别与中央处理器相连；所述的传感器、数字型内置压力传感器、直接读数据接口分别与数据采集模块相连。
所述的通讯模块包括GPRS通讯模块、短信无线通讯模块。
所述的后台管理展示分析子系统包括实时数据收发管理模块、实时数据库、多维数据库、管网数学模型接口、调度决策系统接口、智能终端初始化与设置模块、地理信息与实时数据显示模块，所述的地理信息与实时数据显示模块分别与实时数据库、多维数据库连接，所述的实时数据库分别与管网数学模型接口、调度决策系统接口连接，所述的实时数据收发管理模块分别与实时数据库、终端初始化与设置模块。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、智能数据终端除了直读管网数据外还能做智能分析，给出用水模式，时差系数，数据纠正等。
2、智能数据终端自带电源，且模块都为采用低功耗。
3、该系统能实时传送管网运行数据。
附图说明
图1为本发明的智能数据采集终端结构示意图；
图2为本发明的后台管理展示分析子系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种自来水智能数据监测系统，包括智能数据采集终端和后台管理展示分析子系统，所述的智能数据采集终端通过GPRS网络与后台管理展示分析子系统连接。
如图1所示，所述的智能数据采集终端包括中央处理模块5、数据采集模块4、管网数学模型和调度专用数据处理模块8、对时模块13、大容量存储器9、报警事件模块7、温度补偿模块6、通讯模块12、显示模块14、自诊断模块15、电源管理模块16、传感器3、数字型内置压力传感器1、直接读数据接口2；所述的数据采集模块4、管网数学模型和调度专用数据处理模块8、对时模块13、大容量存储器9、报警事件模块7、温度补偿模块6、通讯模块12、显示模块14、自诊断模块15、电源管理模块16分别与中央处理器相连；所述的传感器3、数字型内置压力传感器1、直接读数据接口2分别与数据采集模块4相连。
所述的通讯模块12包括GPRS通讯模块10、短信无线通讯模块11。
如图2所示，所述的后台管理展示分析子系统包括实时数据收发管理模块e、实时数据库b、多维数据库c、管网数学模型接口、调度决策系统接口、智能终端初始化与设置模块d、地理信息与实时数据显示模块a，所述的地理信息与实时数据显示模块a分别与实时数据库b、多维数据库c连接，所述的实时数据库b分别与管网数学模型接口、调度决策系统接口连接，所述的实时数据收发管理模块e分别与实时数据库b、终端初始化与设置模块d。
数据采集模块4，通过数据接口可以直读仪表的存储器获取零损失的输出数据，可以直读(不用A\D转换)本智能数据采集终端内置的自来水管网压力传感器的数字输出信号。的也可以获取电压型、电流型和脉冲型传感器的数据。
温度补偿模块6，通过智能数据采集终端内置的温度测量对电压型、电流型和脉冲型传感器获取的数据进行温度补偿误差纠正以提高数据精度。
数学模型和调度专用数据处理模块8，实时产生流量的用水模式曲线和流量或压力的时差系数。
对时模块13，在后台产生标准时间信号，通过定时发广播命令统一所有终端时间模块的标准时间，减少时间误差。所有分布在广阔地域上的智能数据采集终端只有在时间上是统一的标准时间下产生的用水模式曲线和各类时差系数才是有意义的。
通讯模块12，终端不光与管理后台可以进行通讯，在终端之间也可以进行通讯。通讯方式为GPRS和短信无线通讯。在通讯管理模块和电源管理模块共同控制下，达到低功耗目标。
数字型内置压力传感器1，该传感器是数字输出型的，而非传统用法上的电压型、电流型和脉冲型传感器。这样避免了使用A\D转换器件，提高了精度，同时也和本智能数据采集终端的数据采集模块配套使用。
显示模块14，支持内部液晶显示或外部手持设备显示，解决了哑终端的问题。
自诊断模块15，对终端自身的硬件和软件上在设备运行时可以自我诊断，当发现问题时会向后台发出警报信息。
电源管理模块16，通过软件管理的方式和硬件轮换方式达到整个终端低功耗的目标。
智能数据采集终端工作时，由数据采集模块4直读数字型内置压力传感器1和通过直读数据接口2读取流量仪等设备的零损失数据输出，也可以读取电压型、电流型和脉冲型传感器数据，通过温度补偿模块6后送中央处理器5处理然后送入大容量存储器9。数据采集模块4是不间断工作的，以判别实时的越限报警信号。管网数学模型和调度专用数据处理模块8实时产生流量的用水模式曲线和流量或压力的时差系数。通讯模块12通过中央处理模块5获取数据，在通讯归约的控制下向后台发送数据，同时接受主台的各类命令。通讯模块12除了与后台进行通讯外，在终端之间也可以进行通讯，以组成更为贴切实际的用水模式曲线和时差系数。对时模块13每天以后台标准时钟为基准进行校合终端时钟，使整个系统内的所有终端都和后台时间同步，这对产生高质量同步的用水模式曲线和时差系数是非常关键的。自诊断模块15，对终端自身的硬件和软件上在设备运行时可以自我诊断，当发现问题时会向后台发出警报信息，显示模块14由手持设备进行外触发然后可以内部液晶显示或手持设备进行显示。
后台管理展示分析子系统工作时，首先智能终端初始化与设置模块d对所有数据智能采集终端进行初始化设置，然后由实时数据收发管理模块e开始工作，在通讯规约控制下进行数据的接受和命令的下发，包括对时命令。接受到的实时数据进入实时数据库b后在以GIS技术为基础的在地理信息与实时数据显示模块a展示实时数据，可以直观看到实时数据和管网位置及地理信息的空间关系。同时实时数据库的数据通过处理进入多维数据库c进行多维分析。
Claims (3)
1.一种自来水智能数据监测系统，其特征在于，包括智能数据采集终端和后台管理展示分析子系统，所述的智能数据采集终端通过GPRS网络与后台管理展示分析子系统连接；
所述的智能数据采集终端包括中央处理模块、数据采集模块、管网数学模型和调度专用数据处理模块、对时模块、大容量存储器、报警事件模块、温度补偿模块、通讯模块、显示模块、自诊断模块、电源管理模块、传感器、数字型内置压力传感器、直接读数据接口；所述的数据采集模块、管网数学模型和调度专用数据处理模块、对时模块、大容量存储器、报警事件模块、温度补偿模块、通讯模块、显示模块、自诊断模块、电源管理模块分别与中央处理模块相连；所述的传感器、数字型内置压力传感器、直接读数据接口分别与数据采集模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种自来水智能数据监测系统，其特征在于，所述的通讯模块包括GPRS通讯模块、短信无线通讯模块。
3.根据权利要求1所述的一种自来水智能数据监测系统，其特征在于，所述的后台管理展示分析子系统包括实时数据收发管理模块、实时数据库、多维数据库、管网数学模型接口、调度决策系统接口、智能终端初始化与设置模块、地理信息与实时数据显示模块，所述的地理信息与实时数据显示模块分别与实时数据库、多维数据库连接，所述的实时数据库分别与管网数学模型接口、调度决策系统接口连接，所述的实时数据收发管理模块分别与实时数据库、智能终端初始化与设置模块。
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