CN104883406A - 一种基于云计算的水利物联网系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的基于云计算的水利物联网系统，包括系统服务器、客户端、主设备和无线数传模块；特征在于：无线数传模块与传感器相连接，无线数传模块将数据发送至主设备，主设备与系统服务器相通信，系统服务器对数据进行存储、运算，在出现故障或数据超阈值时发出报警信息。本发明的监测方法，包括：a).布设主设备；b).布设传感器；c).自组网；d).主设备的注册；e).发送采样数值；f).数据转发；g).数据处理；h).信息查询。本发明的水利物联网系统及其监测方法，传感器与主设备之间从单一的有线连接变为了无线网络连接，通过搭建前端设备的模型，使得一个前端设备可以接入大部分的水利传感器，有益效果显著，便于应用推广。

Description

一种基于云计算的水利物联网系统及监测方法

技术领域

本发明涉及一种基于云计算的水利物联网系统及监测方法，更具体的说，尤其涉及一种传感器数据为无线转发且可进行故障和超阈值报警的基于云计算的水利物联网系统及监测方法。

背景技术

目前，在水利行业，存在着非常多种类的业务系统，如农村饮水安全系统、水资源管理系统、防汛抗旱指挥系统等。这些系统之间通常都包含自身的客户端、服务器、前端设备，其在实现账号管理时，也是各自实现各自的，不能做到一个账号适用各个系统。这就给系统使用人员带来了不便，容易造成资源上的浪费和效率低下。导致这种形式的最根本原因是前端设备的兼容性不强，每种业务类型都有专门的前端设备。这就导致服务器和客户端在功能上只能适应某一种专门的前端设备。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于云计算的水利物联网系统及监测方法。

本发明的基于云计算的水利物联网系统，包括系统服务器、客户端、主设备以及多个无线数传模块；其特别之处在于：无线数传模块与进行水利信息采集的传感器相连接，无线数传模块和主设备上均设置有实现相互之间数据传输的无线通信模块，邻近的多个无线数传模块以及主设备进行自组网，无线数传模块将传感器采集的水利信息发送至主设备；主设备以无线或有线的形式与系统服务器相通信，以便转发传感器采集的水利信息，客户端与系统服务器相通信；系统服务器对接收到的数据进行存储、运算，在传感器出现故障或采集数据超阈值时向客户端发送报警信息，同时还可根据客户端的查询条件向其发送查询数据。

本发明的基于云计算的水利物联网系统，所述的传感器从应用场所划分包括农村饮水安全监测传感器、防汛抗旱监测传感器、水资源管理监测传感器，传感器从检测的信息种类划分包括水位、水压、浊度、流量、降水量传感器。

本发明的基于云计算的水利物联网系统，所述客户端包括PC客户端和安装有APP的移动客户端。

本发明的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，其特别之处在于，通过以下步骤来实现：a).布设主设备，根据所监测区域范围的大小，确定出布设主设备的地点和数量，安装好主设备，以满足对整个区域范围的监测需求；b).布设传感器，在待检测水利信息的位置处安装好相应的传感器，并将传感器的数据输出端与无线数传模块的数据采集端相连接，以实现传感器对水利数据的采集以及无线数传模块对数据的转发；c).自组网，邻近的多个无线数传模块和主设备以自组网的方式形成无线物联网网络，以有序进行数据的采集和转发；d).主设备的注册，主设备向系统服务器提交包含主设备的设备号、GPS坐标以及与其自组网的无线数传模块的信息，以便将主设备注册到系统服务器；e).发送采样数值，无线数传模块采集传感器的数据，并以周期T向主设备发送采样数据；f).数据转发，主设备接收到无线数传模块上传的数据后，将其转发至系统服务器中；g).数据处理，系统服务器根据主设备上传的数据，判断此监测点的主设备是否存在遗漏无线数传模块数据、传感器检测数值超阈值的异常现象存在，如果存在，则向客户端发送报警信息，以提醒相关工作人员注意和采取有关措施；h).信息查询，用户通过账户登录客户端，系统服务器首先判断该账户的业务类型，再判断该账户所能管辖的辖区，并将查询到的相应信息反馈给客户端。

本发明的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，无线数传模块向系统服务器发送的数据信息包括传感器名称、传感器类型、传感器计算式、报警阈值；传感器名称为水位、压力、浊度、流量或降水量传感器，传感器类型为电压型、电流型、脉冲型或数字型，传感器计算式为根据传感器设定的转化式。

本发明的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，步骤e)中所述的周期T为1s。

本发明的有益效果是：本发明的水利物联网系统及其监测方法，通过设置与传感器的输出相连的无线数传模块，无线数传模块可将获取的数据以无线的形式发送至主设备，实现了水利信息的无线采集，避免了现有传感器采用有线所带来的布线复杂、成本高、维修不方便的缺点。通过设置接收和处理数据的系统服务器，可实时地监控每个传感器的状态，在传感器发生异常或数值超阈值时，可向用户的客户端发出报警信息，以提醒工作人员采取相应措施。同时，系统服务器还可根据用户的查询权限，向其提供查询服务。

本发明的水利物联网系统及其监测方法，通过运用物联网和云计算技术，使得传感器与主设备之间的连接从单一的有线连接变为了网络连接，通过搭建前端设备的模型，使得一个前端设备可以接入大部分的水利传感器，有益效果显著，便于应用推广。

附图说明

图1为本发明的基于云计算的水利物联网系统的原理图。

图中：标号1、2均为无线数传模块，标号3为主设备，标号4为系统服务器，标号5为PC客户端，标号6为安装有APP的移动客户端。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的基于云计算的水利物联网系统的原理图，其包括主设备3、多个无线数传模块（标号为1、2、...、n）、系统服务器4以及客户端（包括PC客户端5和安装有APP的移动客户端6），无线数传模块和主设备3上均设置有无线通信模块，以便实现无线数传模块与主设备之间的数据传输。用于水利信息采集的传感器的输出端与无线数传模块的信号采集端相连接，以便无线数传模块将获取的传感器数据转发至主设备3中，再由主设备发送至系统服务器4。

邻近的多个无线数传模块以及主设备以无线自组网的方式形成物联网网络，实现对水利信息的无线数据采集，避免了有线传感器布线繁琐和维修、检修极为不便的弊端。系统服务器4对接收的主设备3发送的数据进行运算、存储和判断，当判断出无线数传模块1的数据发生遗漏或者传感器数值超阈值时，则发出报警信息至PC可祸端5或安装有APP的移动客户端，以引起相应工作人员的注意，采取应对措施。同时，系统服务器还可根据用户的账号和查询条件，向用户提供相应的查询数据。

本发明的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，通过以下步骤来实现：

a).布设主设备，根据所监测区域范围的大小，确定出布设主设备的地点和数量，安装好主设备，以满足对整个区域范围的监测需求；

b).布设传感器，在待检测水利信息的位置处安装好相应的传感器，并将传感器的数据输出端与无线数传模块的数据采集端相连接，以实现传感器对水利数据的采集以及无线数传模块对数据的转发；

c).自组网，邻近的多个无线数传模块和主设备以自组网的方式形成无线物联网网络，以有序进行数据的采集和转发；

d).主设备的注册，主设备向系统服务器提交包含主设备的设备号、GPS坐标以及与其自组网的无线数传模块的信息，以便将主设备注册到系统服务器；

e).发送采样数值，无线数传模块采集传感器的数据，并以周期T向主设备发送采样数据；

该步骤中，周期T可采用1s。

f).数据转发，主设备接收到无线数传模块上传的数据后，将其转发至系统服务器中；

该步骤中，无线数传模块向系统服务器发送的数据信息包括传感器名称、传感器类型、传感器计算式、报警阈值；传感器名称为水位、压力、浊度、流量或降水量传感器，传感器类型为电压型、电流型、脉冲型或数字型，传感器计算式为根据传感器设定的转化式。

g).数据处理，系统服务器根据主设备上传的数据，判断此监测点的主设备是否存在遗漏无线数传模块数据、传感器检测数值超阈值的异常现象存在，如果存在，则向客户端发送报警信息，以提醒相关工作人员注意和采取有关措施；

h).信息查询，用户通过账户登录客户端，系统服务器首先判断该账户的业务类型，再判断该账户所能管辖的辖区，并将查询到的相应信息反馈给客户端。

Claims (6)

1.一种基于云计算的水利物联网系统，包括系统服务器（4）、客户端、主设备（3）以及多个无线数传模块（1）；其特征在于：无线数传模块与进行水利信息采集的传感器相连接，无线数传模块和主设备上均设置有实现相互之间数据传输的无线通信模块，邻近的多个无线数传模块以及主设备进行自组网，无线数传模块将传感器采集的水利信息发送至主设备；主设备以无线或有线的形式与系统服务器相通信，以便转发传感器采集的水利信息，客户端与系统服务器相通信；系统服务器对接收到的数据进行存储、运算，在传感器出现故障或采集数据超阈值时向客户端发送报警信息，同时还可根据客户端的查询条件向其发送查询数据。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的水利物联网系统，其特征在于：所述的传感器从应用场所划分包括农村饮水安全监测传感器、防汛抗旱监测传感器、水资源管理监测传感器，传感器从检测的信息种类划分包括水位、水压、浊度、流量、降水量传感器。

3.根据权利要求1或2所述的基于云计算的水利物联网系统，其特征在于：所述客户端包括PC客户端（5）和安装有APP的移动客户端。

4.一种基于权利要求1所述的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).布设主设备，根据所监测区域范围的大小，确定出布设主设备的地点和数量，安装好主设备，以满足对整个区域范围的监测需求；

b).布设传感器，在待检测水利信息的位置处安装好相应的传感器，并将传感器的数据输出端与无线数传模块的数据采集端相连接，以实现传感器对水利数据的采集以及无线数传模块对数据的转发；

c).自组网，邻近的多个无线数传模块和主设备以自组网的方式形成无线物联网网络，以有序进行数据的采集和转发；

d).主设备的注册，主设备向系统服务器提交包含主设备的设备号、GPS坐标以及与其自组网的无线数传模块的信息，以便将主设备注册到系统服务器；

e).发送采样数值，无线数传模块采集传感器的数据，并以周期T向主设备发送采样数据；

f).数据转发，主设备接收到无线数传模块上传的数据后，将其转发至系统服务器中；

g).数据处理，系统服务器根据主设备上传的数据，判断此监测点的主设备是否存在遗漏无线数传模块数据、传感器检测数值超阈值的异常现象存在，如果存在，则向客户端发送报警信息，以提醒相关工作人员注意和采取有关措施；

h).信息查询，用户通过账户登录客户端，系统服务器首先判断该账户的业务类型，再判断该账户所能管辖的辖区，并将查询到的相应信息反馈给客户端。

5.根据权利要求4所述的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，其特征在于：无线数传模块向系统服务器发送的数据信息包括传感器名称、传感器类型、传感器计算式、报警阈值；传感器名称为水位、压力、浊度、流量或降水量传感器，传感器类型为电压型、电流型、脉冲型或数字型，传感器计算式为根据传感器设定的转化式。

6.根据权利要求4或5所述的基于云计算的水利物联网系统的监测方法，其特征在于：步骤e)中所述的周期T为1s。