CN102540993A - 一种水文数据监控系统 - Google Patents

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CN102540993A
CN102540993A CN2010106037088A CN201010603708A CN102540993A CN 102540993 A CN102540993 A CN 102540993A CN 2010106037088 A CN2010106037088 A CN 2010106037088A CN 201010603708 A CN201010603708 A CN 201010603708A CN 102540993 A CN102540993 A CN 102540993A
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黄孝斌
魏剑平
樊勇
潘光荣
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Abstract

本发明公开了一种水文数据监控系统,包括:监控中心系统;一个或多个无线网关;一或多个无线水文数据采集终端;一或多个用于测量水文数据的传感器;各无线水文数据采集终端分别连接一或多个所述传感器,用于从所连接的所述传感器接收水文数据,转换后发送给无线网关;各所述无线网关分别用于从本无线网关覆盖范围内的一或多个无线水文数据采集终端接收水文数据,汇聚后发送给所述监控中心系统。本发明能够实现低成本、低复杂度的水文监测相关的传感器数据的采集、传输、监测。

Description

一种水文数据监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及监测领域,具体涉及一种水文数据监控系统。 背景技术
[0002] 城区主要河道既是景观河道又是城区主要排洪通道,城市雨洪管理面临着一些特殊问题。一方面,保持城市景观需要河道运行在较高水位;另一方面,局地暴雨产生较大径流入河,如不及时控制河道水位将影响排水的效率,甚至造成顶托和城区积水。为满足精细化水流调度的目标,迫切需要掌握内城河湖及管网的水位、流量、工程基础参数等信息,为合理、有效、及时地进行城区河湖水流调度提供一种技术手段。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种水文数据监控系统,能够实现低成本、低复杂度的水文监测相关的传感器数据的采集、传输、监测。
[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种水文数据监控系统,包括:
[0005] 一个或多个无线网关、监控中心系统;
[0006] 一或多个用于测量水文数据的传感器;
[0007] —或多个无线水文数据采集终端;各无线水文数据采集终端分别连接一或多个所述传感器,用于从所连接的所述传感器接收水文数据,转换后发送给无线网关;
[0008] 各所述无线网关分别用于从本无线网关覆盖范围内的一或多个无线水文数据采集终端接收水文数据,汇聚后发送给所述监控中心系统。
[0009] 优选地,所述监控中心系统还用于通过所述无线网关发送用于设置数据上报方式的配置命令给所述无线水文数据采集终端;
[0010] 所述数据上报方式包括:即时上报、周期上报和智能上报;
[0011] 所述无线水文数据采集终端当收到设置为即时上报的配置命令后,从所连接的传感器采集当前的水文数据并上报;当收到设置为周期上报的配置命令后,周期性上报所连接的传感器采集的水文数据;当收到设置为智能上报的配置命令后,监测所连接的传感器采集的水文数据,当所连接的传感器采集的水文数据的变化幅度超出对应的阈值范围时, 上报所采集的水文数据。
[0012] 优选地,各所述无线网关分别和本无线网关覆盖范围内的无线水文数据采集终端构成一无线个人局域网;
[0013] 所述无线水文数据采集终端还用于进行自组网路由,将所在的无线个人局域网里,不可直达该无线个人局域网中无线网关的无线水文数据采集终端上报的水文数据,转发给该无线网关;将该无线个人局域网中无线网关的配置命令转发到该无线个人局域网中的目的无线水文数据采集终端。
[0014] 优选地,所述的系统还包括:
[0015] 所述无线网关还用于接收全球定位系统GPS定位卫星的授时信号,根据该授时信号进行本无线网关的时间校准,以及对本无线网关覆盖区域内的各无线水文数据采集终端进行时间校准。
[0016] 优选地,各所述无线水文数据采集终端和无线网关具有唯一标识信息;
[0017] 所述监控中心系统还用于保存各无线水文数据采集终端/无线网关的唯一标识信息和该无线水文数据采集终端/无线网关的坐标之间的对应关系。
[0018] 优选地,所述无线水文数据采集终端还用于进行定时电压自检,将检测到的电压通过所述无线网关传送给所述监控中心系统;以及当电压正常时,向所述无线网关发送心跳信号;
[0019] 所述无线网关还用于当未收到覆盖范围内一个无线水文数据采集终端发送的心跳信号超过一时间阈值时,通知所述监控中心系统该无线水文数据采集终端故障。
[0020] 优选地,所述无线水文数据采集终端还包括蓝牙接口,用于接收蓝牙命令,可蓝牙方式与外界交互水文数据或参数。
[0021] 优选地,无线水文数据采集终端和无线网关还包括直流供电和太阳能供电系统的接口。
[0022] 优选地,所述监控中心系统包括:
[0023] 数据接收模块,用于接收网络上传来的水文数据;
[0024] 数据发送模块,用于进行配置命令的封装并发送;
[0025] 数据转换模块,用于将采集到的水文数据从物理量原始值转换成物理量真实值;
[0026] 系统配置模块,用于配置本监控中心系统和生成配置命令。
[0027] 优选地,所述监控中心系统还包括:
[0028] 报警配置模块,设置分别对应于不同报警区间的多个数值范围,以及分别对应于不同报警区间的多个采样周期;将本次上报的物理量原始值所在报警区间对应的采样周期,设置为新的传感器采样周期,并通知所述系统配置模块下发相应的配置命令。
[0029] 本发明的技术方案能解决目前水文数据监测站分散、布线难、户外供电难、成本高、同步精度低的问题,提高了水务工作的效率,降低了人工劳动强度,实现了水文数据的实时无人监测,促进了水务监测、水流调度之间的数据共享,为防汛调度等提供了更加精细化的管理手段;另外,系统组网、部署灵活,提升应急处理能力。数据采集、数据上传均采用无线传输,实施时免布线,可快速搭建系统,大大降低了系统部署的难度和成本;在应急处理时可迅速搭建采集系统并为决策提供数据;而且系统扩展性强,在原有系统上扩展数据采集接点方便,适合大范围内的系统搭建,例如城市、地区的泛在网接入。
[0030] 本发明的优化方案能使全网全设备的时间实现精确同步,这对实时展现水情数据具有重要意义。以往只能做到PAN网内的时间同步,且同步精度较差,无法做到多个PAN 网络的精确同步;本发明时间能够精确到ms级,这对数据的实时性和同步性具有重要的意义。
[0031] 本发明的另一个优化方案可采用智能数据采集发送模式,只在水情数据隐含潜在险情的情况下才发送数据,而水文数据常态期和水文险情数据持续期相比远远大于后者, 可大大减少通过无线网关上传的网络流量,从而显著地降低无线带宽租用费用,同时也降低了 PAN内的网络负载。
[0032] 本发明的又一个优化方案是采用智能数据采集发送模式、周期性采集并发送模式、召测实时数据命令即时数据采集发送模式三种模式,数据可实现智能实时报送、周期报送及汛期应急时单点手动数据采集,加大了用户的选择余地,增强了系统的可配置性。
[0033] 本发明的又一个优化方案是采用无线PAMPersonal Area Network,个人局域网) 汇聚后统一 GPRS集中上传的全无线传输方式,节省上传费用,各站水文数据采集终端先在本地几公里范围内实现自组网PAN通过一个无线网关设备集中上传数据,与单点GPRS上传相比费用大大节省。
[0034] 本发明的又一个优化方案能够在采集丰富水文数据的同时监测设备自身的健康状态,提醒用户进行设备维护,提高了水务信息化的智能化水平。
[0035] 本发明的又一个优化方案能采用太阳能供电系统,解决水文数据监测区域供电难的问题;能量自供应,解决了监测站点无电源的问题。
[0036] 本发明的又一个优化方案在实现水文数据采集的同时,对水文数据采集的传感器设备进行了标识,有利于对设备的管理;进一步地,利用巡检系统可以现场检查参数和数据,大大提高了监管水平。
[0037] 本发明的又一个优化方案是本发明在实现无人监测水情的同时,能够做到顶托和水流不畅等状况的远程预警,并监控相关设施的运行情况,为分析判断积水原因、评估排水效果等提供技术手段,实现了水位、流量及管道基础参数的一体化自动监测,同时保证在突发情况下数据的可靠传输。
附图说明
[0038] 图1为实施例一的水文数据监测系统的示意框图;
[0039] 图2为实施例一的例子中水文数据实时监测系统的总体框架图;
[0040] 图3为实施例一的无线水文数据采集终端的上报水文数据的流程图;
[0041] 图4为实施例一的水文数据上行传输流程示意图;
[0042] 图5为实施例一的下行配置、命令数据传输流程图;
[0043] 图6为实施例一的例子中监测系统平台的架构图;[0044] 图7为实施例一的报警配置模块的报警处理示意图。
具体实施方式
[0045] 下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
[0046] 需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。另外,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0047] 本文中所说的水文数据,不仅包括环境中的水情数据,如水位、流速等,也包括水文工程或设备的工情数据,如闸门开度等。
[0048] 实施例一,一种水文数据监控系统,如图1所示,包括:一个或多个无线网关102、 监控中心系统103 ;
[0049] 一或多个用于测量水文数据的传感器;
[0050] 一或多个无线水文数据采集终端101 ;各无线水文数据采集终端101分别连接
6一或多个所述传感器,用于从所连接的所述传感器接收水文数据,转换后发送给无线网关 102 ;
[0051] 各所述无线网关102分别用于从本无线网关覆盖范围内的一或多个无线水文数据采集终端101接收水文数据,汇聚后发送给所述监控中心系统103。
[0052] 本实施例中,所述传感器可以但不限于包括间门开度传感器、水位传感器、流量传感器等各种可获得水文数据的传感器。
[0053] 本实施例中,可以在一个监测站点配置一个或多个无线水文数据采集终端101,如果是比较大的监测站点,还可以配置一个或多个无线网关102。
[0054] 本实施例中,所述无线水文数据采集终端101可以但不限于通过标准化的RS485、 RS232数字信号接口和4-20mA的模拟信号接口,接入各种可获得水文数据的传感器。
[0055] 本实施例中,所述无线网关102可以但不限于为GPRS无线网关。
[0056] 本实施例中,所述监控中心系统103还可以用于通过所述无线网关102发送用于设置数据上报方式的配置命令给所述无线水文数据采集终端101。
[0057] 所述无线水文数据采集终端101的数据上报方式可以但不限于包括以下三种:
[0058] (1)即时上报;所述无线水文数据采集终端101当收到设置为该数据上报方式的配置命令后,从所连接的传感器采集当前的水文数据并上报;
[0059] (2)周期上报;所述无线水文数据采集终端101当收到设置为该数据上报方式的配置命令后,周期性上报所连接的传感器采集的水文数据;水文数据可以是事先采集好的, 也可以是在上报前临时采集的,还可以是一直采集并保存水文数据,当上报的周期到达时统一上报;
[0060] (3)智能上报;所述无线水文数据采集终端101当收到设置为该数据上报方式的配置命令后,监测所连接的传感器采集的水文数据,当所连接的传感器采集的水文数据的变化幅度超出对应的阈值范围时,上报所采集的水文数据;各类水文数据分别对应不同的阈值范围,该阈值范围可以预置在无线水文数据采集终端101中,直接在无线水文数据采集终端101中更改,也可以通过配置命令设置或更改。
[0061] 以上数据上报方式可组合使用,比如同时采用周期上报和智能上报;再比如采用周期上报和/或智能上报时,如果需要当前数据,则可以通过配置命令要求一次即时上报。
[0062] 实际应用中,所述监控中心系统103还可以发送其它用途的配置命令,以控制所述无线网关或无线水文数据采集终端执行命令,或配置参数。
[0063] 本实施例中,各所述无线网关102可以分别和本无线网关覆盖范围内的无线水文数据采集终端101构成一无线PAN 104 ;覆盖区域内各无线水文数据采集终端101上报的水文数据可通过该无线PAN 104实现汇聚与融合,还可以通过该无线PAN 104接收所述监控中心系统103的配置命令。
[0064] 本实施例中,所述无线水文数据采集终端101还可以用于进行自组网路由,能够将所在的无线PAN里不可直达该无线PAN中无线网关102的无线水文数据采集终端101上报的水文数据转发给该无线网关102 ;反方向地,能够将该无线PAN中无线网关102的下行配置命令转发到该无线PAN中目的无线水文数据采集终端101。
[0065] 本实施例中,所述无线网关中还含有具有GPS卫星授时信号接收功能的模块,用于接收全球定位系统GPS (Global Positioning System,全球定位系统)定位卫星105的授时信号,根据该授时信号进行本无线网关的时间校准,以及对本无线网关覆盖区域内的各无线水文数据采集终端101进行时间校准。
[0066] 本实施例中,各所述无线水文数据采集终端101还用于在发送水文数据给无线网关102时,在所发送的水文数据中增加时间戳。
[0067] 可见,本实施例中,所述无线网关102能够通过GPS卫星105的授时信号进行时间校准,进而对所在的无线PAN区域内的所有无线水文数据采集终端101进行时间校准;这样就能保证该无线PAN内的准确时间同步。一个水文数据监测系统下会有若干个无线PAN, 这样能够保证全监测系统下所有PAN间设备的精确同步;通过无线传感器网络采集丰富的水文数据后加盖精确的时间戳,通过无线网关设备集中汇聚,统一发送到监控中心系统103 为进行显示、数据分析拟合以及记录备案,为监控中心系统103的实时展现工情和水情数据提供基础。
[0068] 本实施例中,所述无线水文数据采集终端101还可以用于进行定时电压自检,将检测到的电压通过所述无线网关传送给所述监控中心系统,以提醒管理人员进行电池更换或其他措施;以及当电压正常时,向所述无线网关102发送心跳信号,以提供本身的健康指数,告知监控中心系统该无线水文数据采集终端的生命状态;
[0069] 所述无线网关102还可以用于当未收到覆盖范围内一个无线水文数据采集终端 101发送的心跳信号超过一时间阈值时,通知所述监控中心系统103该无线水文数据采集终端101故障。
[0070] 本实施例中,所述无线水文数据采集终端101与所述无线网关102之间的数据交互可采用应答机制,以保证数据传输的可靠性。
[0071] 本实施例中,各所述无线水文数据采集终端和无线网关具有唯一标识信息;
[0072] 所述监控中心系统103还可以用于保存各无线水文数据采集终端/无线网关的唯一标识信息和该无线水文数据采集终端/无线网关坐标之间的对应关系;这样就可以通过 GIS(地理信息系统)平台展现各监测地点的水文数据情况。
[0073] 本实施例中,所述无线水文数据采集终端101还可以包括蓝牙接口,用于接收蓝牙命令,可通过蓝牙方式与外界交互水文数据或参数等;这样就可以利用巡检系统现场检查参数,通过蓝牙读写器与手机软件结合实现移动用户对现场水文数据的采集。
[0074] 本实施例中,为适应不同的安装环境,可根据现场供电条件,无线水文数据采集终端101和无线网关102还包括可直流供电和太阳能供电系统的接口。
[0075] 本实施例中,所述监控中心系统103还可用于以列表和折线图的方式实时展现工情和水情数据,为用户提供系统配置、系统数据查询、系统维护等功能,并且,提供与其它系统的共享接口,如与水流调度系统的接口,为水流调度系统提供依据。
[0076] 下面用本实施例的一个具体例子进行说明,该例子是一种对内城河湖管网水文数据进行实时监测的水文数据监测系统,是针对城市排水、河道水流进行可视化管理和调度的,如图2所示,包括:
[0077] 河道闸坝水文数据实时监测PAN 203、排水口水文数据实时监测PAN204 ;PAN 203 和PAN 204是图1中的无线PAN 104的两种实现方式;
[0078] 终端201,是图1中无线水文数据采集终端101的一种实现方式;
[0079] 网关202是图1中GPRS无线网关102的一种实现方式;[0080] 监控中心系统206是图1中的监控中心系统103的一种实现方式,包括监测系统服务器和数据共享交换平台。
[0081] 终端201将各传感器采集的水文数据通过PAN 203和PAN 204上报给网关202 ; 这些水文数据通过GPRS网、水务局专网205最终汇聚在监控中心系统206中。
[0082] 本实施例中,无线水文数据采集终端101上报水文数据的一种实现流程如图3所示,包括:
[0083] 步骤S301 :接收到监控中心系统103的配置命令,解析出配置参数,并配置“数据上报方式”;如果配置为周期上报,则还可以配置上报的周期长度;如果配置为智能上报,则还可以配置各类水文数据的阈值范围,比如可以配置时间长度(比如N分钟,N为正整数), 及在该时间长度内的正、负增量阈值(也可以只配置一个增量阈值,用变化量的绝对值进行比较);
[0084] 步骤S302 :如果无线水文数据采集终端101接收到监控中心系统103下发的要求采用即时上报方式的配置命令“召测实时数据命令”,则进行步骤306 ;在没收到“召测实时数据命令”时进行步骤S303 ;
[0085] 步骤S303 :若数据上报方式为周期上报,则进行步骤S304,如果数据上报方式为智能上报,则进行步骤S305;
[0086] 步骤S304 :无线水文数据采集终端101按照配置的周期进行水文数据采集,并发送水文数据,直到报送完毕,返回步骤S302 ;
[0087] 步骤S305 :根据水文数据的变化量,无线水文数据采集终端101决定是否应向监控中心系统103发送数据,若传感器物理量原始值单位时间变化量(比如在N分钟内的变化量,N为正整数)超出[负增量阈值,正增量阈值]区间,则向监控中心系统103发送水文数据;直到报送完毕,返回步骤S302 ;
[0088] 步骤S306 :无线水文数据采集终端立即报送实时水文数据,直到报送完毕,返回步骤S302。
[0089] 如图4所示,为上一例子中水文数据上行传输流程示意图,水文数据上行传输主要经过以下几步:
[0090] 步骤S401 :无线水文数据采集终端101发送的条件触发,触发条件有三个:a)步骤S302中收到“召测实时数据命令”;b)步骤304中采集周期到达;c)步骤305中,采集到的物理量原始值在指定时间长度的变化量超出[负增量阈值,正增量阈值]区间;
[0091] 步骤S402:无线水文数据采集终端101对水文数据进行包的封装形成数据包P,并经由无线射频发送出去;
[0092] 步骤S403 :数据包P在自组网104中路由;
[0093] 步骤S404 :数据包P到达无线网关102,无线网关102进行水文数据汇聚和融合;
[0094] 步骤S405 :无线网关102将融合和汇聚后的数据经由GPRS发送给监控中心系统 103。
[0095] 当上行数据发送到无线网关102后,无线网关102会发送应答包,无线水文数据采集终端101与无线网关102之间的包交互可采用应答机制,保证数据传输的可靠性。
[0096] 如图5所示,为本实施例中下行配置命令传输流程图。下行配置命令传输流程分如下几个步骤:[0097] 步骤S501 :在监控中心系统103上生成配置命令,以对特定设备进行参数配置或发送命令,监控中心系统103的发送模块将配置命令封装成配置命令包进行发送;
[0098] 步骤S502 :配置命令包经由专网、GPRS移动网络到达目的无线网关102 ;
[0099] 步骤S503 :若无线网关102判断该配置命令包是发送给本无线网关102的,则进行包解析,并按照解析出的配置命令,进行参数配置或执行命令;如果是发送给本无线网关 102覆盖范围中的某无线水文数据采集终端101的,则进行步骤S504 ;
[0100] 步骤S504 :无线网关102转发配置命令包;
[0101] 步骤S505 :配置命令包经自组网路由后最终到达目的无线水文数据采集终端 101 ;
[0102] 步骤S506 :无线水文数据采集终端101进行包解析,按照解析出的配置命令,进行参数配置或者执行命令。
[0103] 本实施例中,所述监控中心系统103如图6所示,具体可以包括以下模块中的任一个或任几个:
[0104] 数据接收模块601,用于接收网络上传来的水文数据,如果是水文数据包,则进行包的解析;
[0105] 数据发送模块602,用于进行配置命令的封装并转发;
[0106] 数据转换模块603,用于将采集到的水文数据从物理量原始值通过公式计算转换成物理量真实值(如:厘米、米/秒等)。
[0107] 所述监控中心系统103还可以包括以下模块中的任一个或任几个:
[0108] 数据上报方式配置模块606,用于将某个或某些无线水文数据采集终端101的数据上报方式配置为周期上报和/或智能上报;
[0109] 召测实时数据命令模块607,用于当用户对某个或某些监测点的数据感兴趣时,可通过该模块发送召测实时数据命令,用户可即时获得相关数据;
[0110] 实时数据显示模块608,用于以列表和折线图的方式实时展示水文数据,且可列表显示无线水文数据采集终端的节点号、名称、采样时间、物理量原始值、物理量真实值、板载电压、以及在线/离线状态;
[0111] 系统配置模块604,用于配置本监控中心系统103和生成配置命令;可配置监控中心系统103按照所述实时数据显示模块608的显示模式、每页日志显示条数、报警突出显示颜色等等,管理水文数据实时监测网络如无线水文数据采集终端101和无线网关102的添加、修改和删除,并在监测站点和设备之间建立对应的关系;
[0112] 数据存储模块610,包括数据库,用于将采集到的传感器节点物理量真实值存储到数据库中,并根据综合考虑数据库容量以及实时性能的问题,设置数据库所存储的数据的上限和历史报警数据的上限;还可以用于保存各监测站点配置了哪些传感器,各传感器的类型,物理量名称以及单位等。
[0113] 所述监控中心系统103还可以包括以下模块中的任一个或任几个:
[0114] 报警和日志显示查询模块609,用于基于设备本身的板载电压值和心跳数据产生设备本身的报警信号,提醒维护人员进行相关维护,实现系统的健康状态自监测;还用于显示设备的板载电压值和心跳数据,设置一个时间阈值,若在设定时间内没有接收到节点心跳数据,则判断该节点为离线,否则为在线;设置一个板载电压报警值,板载电压过低时报警显示;还用于对软件的异常以及发送的数据进行统一记录,日志文件保存一周以上的记录;
[0115] 历史数据查询模块611,用于通过节点号、采样时间查询保存在数据库中的历史数据以及历史报警数据,并以折线图的形式显示;
[0116] web访问模块612,用于方便用户对监控中心系统103的灵活访问;
[0117] 开放数据接口 613,用于实现友方系统能顺利从本方系统中取到各种水文数据。
[0118] 所述监控中心系统103还可以包括:
[0119] 专家分析系统614,用于以上、下游的水位代表相邻河段水位,或结合模型计算河道水面线,从而判断是否对排水入河口造成顶托;以及根据水位和闸门开度,结合水位-开度流量关系公式,计算出通过泵站出水池水流量,判断泵站是否正常运行、以及排水是否通畅。
[0120] 所述监控中心系统103还可以包括:
[0121] 报警配置模块605,设置分别对应于不同报警区间的多个数值范围,以及分别对应于不同报警区间的多个采样周期;将本次上报的物理量原始值所在报警区间对应的采样周期,设置为新的传感器采样周期,并通知所述系统配置模块604下发相应的配置命令;另外,不同报警区间还可以分别对应于不同的报警方式,这样当物理量原始值落在不同报警区间时就可以采用不同的报警方式;可以为不同类型的传感器各设置其对应的多个数值范围。
[0122] 比如设置三个级别的报警值来划分出4个数值范围G个报警区间),分别有各自对应的采样周期,如图7所示,根据本次采样得到的物理量原始值的不同,判断该值落在哪一个报警区间,以决定下一次的采样周期;
[0123] 当物理量大于一级报警值时,为一级报警区间,采用该区间的采样周期;当物理量小于或等于一级报警值,大于二级报警值时,为二级报警区间,采用该区间的采样周期;当物理量小于或等于二级报警值,大于三级报警值时,为三级报警区间,采用该区间的采样周期;当物理量小于或等于三级报警值时,为不报警区间,采用该区间的采样周期;实际应用中,每个报警区间的采样周期和报警区间的阈值可设置。
[0124] 本领域普通技术人员可以理解,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0125] 当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种水文数据监控系统,其特征在于,包括:一个或多个无线网关、监控中心系统;一或多个用于测量水文数据的传感器;一或多个无线水文数据采集终端;各无线水文数据采集终端分别连接一或多个所述传感器,用于从所连接的所述传感器接收水文数据,转换后发送给无线网关;各所述无线网关分别用于从本无线网关覆盖范围内的一或多个无线水文数据采集终端接收水文数据,汇聚后发送给所述监控中心系统。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述监控中心系统还用于通过所述无线网关发送用于设置数据上报方式的配置命令给所述无线水文数据采集终端;所述数据上报方式包括:即时上报、周期上报和智能上报;所述无线水文数据采集终端当收到设置为即时上报的配置命令后,从所连接的传感器采集当前的水文数据并上报;当收到设置为周期上报的配置命令后,周期性上报所连接的传感器采集的水文数据;当收到设置为智能上报的配置命令后,监测所连接的传感器采集的水文数据,当所连接的传感器采集的水文数据的变化幅度超出对应的阈值范围时,上报所采集的水文数据。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于:各所述无线网关分别和本无线网关覆盖范围内的无线水文数据采集终端构成一无线个人局域网;所述无线水文数据采集终端还用于进行自组网路由,将所在的无线个人局域网里,不可直达该无线个人局域网中无线网关的无线水文数据采集终端上报的水文数据,转发给该无线网关;将该无线个人局域网中无线网关的配置命令转发到该无线个人局域网中的目的无线水文数据采集终端。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述无线网关还用于接收全球定位系统GPS定位卫星的授时信号,根据该授时信号进行本无线网关的时间校准,以及对本无线网关覆盖区域内的各无线水文数据采集终端进行时间校准。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于:各所述无线水文数据采集终端和无线网关具有唯一标识信息;所述监控中心系统还用于保存各无线水文数据采集终端/无线网关的唯一标识信息和该无线水文数据采集终端/无线网关的坐标之间的对应关系。
6.如权利要求1到5中任一项所述的系统,其特征在于:所述无线水文数据采集终端还用于进行定时电压自检,将检测到的电压通过所述无线网关传送给所述监控中心系统;以及当电压正常时,向所述无线网关发送心跳信号;所述无线网关还用于当未收到覆盖范围内一个无线水文数据采集终端发送的心跳信号超过一时间阈值时,通知所述监控中心系统该无线水文数据采集终端故障。
7.如权利要求1到5中任一项所述的系统,其特征在于:所述无线水文数据采集终端还包括蓝牙接口,用于接收蓝牙命令,可蓝牙方式与外界交互水文数据或参数。
8.如权利要求1到5中任一项所述的系统,其特征在于:无线水文数据采集终端和无线网关还包括直流供电和太阳能供电系统的接口。
9.如权利要求1到5中任一项所述的系统,其特征在于,所述监控中心系统包括: 数据接收模块,用于接收网络上传来的水文数据;数据发送模块,用于进行配置命令的封装并发送;数据转换模块,用于将采集到的水文数据从物理量原始值转换成物理量真实值; 系统配置模块,用于配置本监控中心系统和生成配置命令。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述监控中心系统还包括:报警配置模块,设置分别对应于不同报警区间的多个数值范围,以及分别对应于不同报警区间的多个采样周期;将本次上报的物理量原始值所在报警区间对应的采样周期,设置为新的传感器采样周期,并通知所述系统配置模块下发相应的配置命令。
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