CN108132076A - 基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法，所述监测系统包括：自动监测系统、数据传输系统以及云服务平台，所述自动监测系统用于获取监测区域的环境监测数据；所述数据传输系统用于将所述自动监测系统提供的环境监测数据传输到云服务平台，并将云服务平台的指令信息传递给用户；所述云服务平台用于处理上述环境监测数据并向用户提供所需的数据服务。本发明可将自然灾害环境监测数据与北斗定位信息整合在一起，为终端用户的环境监管工作提供有利的支撑，有效帮助环境监管部门做出正确的决策，为环境监控领域提供一种全新有效的监控管理手段，尤其适用于监控范围分布比较分散、环境恶劣、地理位置偏远等条件下的环境信息采集。

Description

基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及基于北斗定位的通信技术，具体涉及一种基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法。

背景技术

北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式，开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时、通信服务以及系统完好性信息。

北斗卫星技术已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生了显著的经济效益和社会效益。

我国地大物博、地质资源丰富、气象环境及地貌复杂，也是一个自然灾害频发的国家，自然灾害常见的有洪涝灾害，如强降雨、泥石流、堤坝泄洪等造成的，还有地震、海啸以及火灾等，自然灾害严重威胁着我国居民生活、交通干线以及市政建设的安全。例如：三峡库区仅重庆境内就存在易发生崩塌灾害的危岩4000余处，共计50000多个危岩体，威胁着80多万人民群众的生命和财产安全，另外，各种山洪、地震等自然灾害的防治越来越受到政府与各界人士的密切关注，政府已经投入大量资金在自然灾害易发区建设自然灾害监测预警系统，来监测自然灾害的发生。

因此，应用北斗卫星技术，将更多的基于北斗定位技术的大数据分析及应用方法应用到自然灾害的预测及防治中，显然可以在给技术开发商及社会创造更多增值价值的同时，也给偏远地区人们的生活带来更多的安全保障，是一项一举多得的值得投入的技术。

发明内容

为了使北斗卫星技术创造更大价值，为人们的生命安全带来更多保障，本发明提供了一种基于云端管理模式的环境监测系统，包括：自动监测系统、数据传输系统以及云服务平台，其中，

所述自动监测系统用于获取监测区域的环境监测数据；

所述数据传输系统用于将所述自动监测系统提供的环境监测数据传输到云服务平台，并将云服务平台的指令信息传递给用户；

所述云服务平台用于处理上述环境监测数据并向用户提供所需的数据服务。

其中，所述云服务平台向用户提供的数据服务包括环境监测数据的实时播报及展现，环境数据超标情况及历史环境数据的综合分析，以及决策分析的辅助支持。

其中，所述自动监测系统包括监测区域巡检设备及终端搭载软件，所述监测区域巡检设备通过所述终端搭载软件与所述数据传输系统连接，所述终端搭载软件用于对所述监测区域巡检设备获取的数据进行管理和控制后，再经数据传输系统传输给云服务平台。

其中，所述监测区域巡检设备包括北斗定位模块、检测模块以及通信传输模块，所述北斗定位模块及检测模块均通过所述通信传输模块与终端搭载软件连接，所述北斗定位模块用于获取监测区域的位置信息，所述检测模块用于获取监测区域的环境信息，所述通信传输模块用于将监测区域的位置信息及环境信息传输给终端搭载软件，所述北斗定位模块及检测模块内均设置有时钟模块，用于控制北斗定位模块及检测模块的监测周期。

其中，所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器、风向传感器、烟雾传感器、碰撞传感器、风速传感器、位移传感器、红外热像仪、定位传感器、位移传感器、流速计、加速计、雨量计、土壤含水计、水压计以及土压计中的至少一个。

其中，所述终端搭载软件包括可信操作系统模块及终端管理模块，其中，所述可信操作系统模块用于对监测区域巡检设备所获取的数据进行存储或大数据分析；所述终端管理模块用于对监测区域巡检设备进行管理，并且生成满足用户需求的云端系统。

其中，所述数据传输系统包括wifi设备及配套设备，所述wifi设备用于将自动监测系统收集到的环境监测数据回传，所述配套设备用于将收集到的环境监测数据进行本地处理以方便回传；所述wifi设备包括智能AP（Access Point）接入设备，所述配套设备包括wifi设备扩展模块，用于对wifi信号进行降频跳频处理。

其中，所述云服务平台包括维修定位服务模块、历史维修服务模块、网络风险评估模块、实时情况监控模块以及其它定制服务模块；

所述历史维修服务模块用于存储并展示历史监测周期内的环境监测数据；

所述维修定位服务模块与历史维修服务模块连接，用于获取并分析最近的几个监测周期内的环境监测数据，生成预警模型；

所述实时情况监控模块用于存储并展示当前监测周期内的环境监测数据；

所述网络风险评估模块与维修定位服务模块及实时情况监控模块连接，用于结合的当前监测周期内的环境监测数据，根据预警模型分析可能发生的自然灾害；

所述其它定制服务模块与网络风险评估模块连接，并且，所述其它定制服务模块内预存储有不同风险等级应对措施，用于根据网络风险评估模块的分析结果，第一时间向用户提供可能的应对措施。

本发明另外提供了一种基于上述云端管理模式的环境监测系统的监测方法，包括如下步骤：

步骤S1：所述自动监测系统获取监测区域内的环境监测数据；

步骤S2：所述数据传输系统将上述环境监测数据传输到云服务平台；

步骤S3：所述云服务平台对上述环境监测数据进行处理并向用户提供所需的数据服务。

本发明提供的基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法，可将自然灾害环境监测数据与北斗定位信息整合在一起，为终端用户的环境监管工作提供有利的支撑，有效帮助环境监管部门做出正确的决策，为环境监控领域提供一种全新有效的监控管理手段，尤其适用于监控范围分布比较分散、环境恶劣、地理位置偏远等条件下的环境信息采集。

附图说明

图1：本发明的基于云端管理模式的环境监测系统的结构示意图。

附图标记说明

10 自动监测系统

11 监测区域巡检设备

111 北斗定位模块

112 检测模块

113 通信传输模块

12 终端搭载软件

121 可信操作系统模块

122 终端管理模块

20 数据传输系统

21 wifi设备

22 配套设备

30 云服务平台

31 维修定位服务模块

32 历史维修服务模块

33 网络风险评估模块

34 实时情况监控模块

35 其它定制服务模块。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面结合附图详细说明本发明的技术方案及其产生的有益效果。

本发明提供的基于云端管理模式的环境监测系统，主要将现有的北斗定位技术与环境检测技术相结合，使用户终端及时获取所欲监测的区域内的自然环境的变化情况，从而有效地帮助监管部门做出正确的决策，为环境监控领域提供一种全新有效的监控管理手段。

具体的，如图1所示，为本发明的基于云端管理模式的环境监测系统的结构示意图，本发明提供的基于云端管理模式的环境监测系统，包括自动监测系统10、数据传输系统20以及云服务平台30，

其中，所述自动监测系统10用于获取监测区域的环境监测数据；具体的，该数据例如可以是森林火灾预警中的温度、湿度、风向及烟雾浓度等信息，泥石流灾害预警中的气象云图、实时降水数据、预报降水数据以及滑坡位移监测数据等信息，洪涝灾害中的降雨量、土壤含水量、水压及土压信息，地震灾情预警中的碰撞信息及温度信息，山体滑坡灾情预警中的位移信息、流速信息及加速信息等。

所述数据传输系统20用于将所述自动监测系统10提供的环境监测数据传输到云服务平台30，并将云服务平台30的指令信息传递给用户；

所述云服务平台30用于处理上述环境监测数据并向用户提供所需的数据服务，同时，向用户收取费用，具体的，所述云服务平台30向用户提供的数据服务包括环境监测数据的实时播报及展现，环境数据超标情况及历史环境数据的综合分析，以及决策分析的辅助支持；所述云服务平台30针对的客户包括各种与环境监管相关的部门，如自然灾害监管部门、地震预测中心、气象部门等。

因此，本发明提供的基于云端管理模式的环境监测系统，可将自然灾害环境监测数据与北斗定位信息整合在一起，为终端用户的环境监管工作提供有利的支撑，有效帮助环境监管部门做出正确的决策，为环境监控领域提供一种全新有效的监控管理手段，尤其适用于监控范围分布比较分散、环境恶劣、地理位置偏远等条件下的环境信息采集。

具体的，请继续参阅图1所示，所述自动监测系统10包括监测区域巡检设备11及终端搭载软件12，所述监测区域巡检设备11包括北斗定位模块111、检测模块112以及通信传输模块113，所述北斗定位模块111及检测模块112均通过所述通信传输模块113与终端搭载软件12连接，进而通过终端搭载软件12与所述数据传输系统20连接，从而使终端搭载软件12将所述北斗定位模块111及检测模块112所获取的数据进行初步处理、管理和控制后，再经数据传输系统20传输给云服务平台30。

具体的，本发明提供的环境监测系统在工作时，是由检测人员将各个检测模块112放置于监测区域内的不同位置，或者由检测人员直接携带在身上，并在监测区域内变换自身位置以获知不同位置的环境信息，因此，本发明中的北斗定位模块111用于获取监测区域的位置信息，具体的，用于获取各个检测模块112的位置信息，以将检测模块112所获取的监测区域内的环境信息与地理位置信息对应起来，所述通信传输模块113用于将监测区域的位置信息及环境信息传输给终端搭载软件12。

针对不同的环境监测需求，本发明的检测模块112可设置不同的检测系统，例如，当本发明的环境监测系统用于监测火灾时，所述检测模块112可以包括温度传感器、湿度传感器、风向传感器、红外热像仪及烟雾传感器；当本发明的环境监测系统用于监测泥石流时，所述检测模块112可以包括雨量计及位移传感器；当本发明的环境监测系统用于监测地震时，所述检测模块112可以包括碰撞传感器及温度传感器；当本发明的环境监测系统用于监测洪涝时，所述检测模块112可以包括雨量计、土壤含水计、水压计及土压计；当本发明的环境监测系统用于监测山体滑坡时，所述检测模块112可以包括定位传感器、压力传感器、位移传感器、流速计及加速计。

考虑到不同区域及不同季节下，自然环境差异较大，并且，在预测不同的自然灾害时，所需要的监测周期也不同，本发明较佳于北斗定位模块111及检测模块112内均设置有时钟模块（图未视），该时钟模块同时与云运营平台30连接，以使用户可根据不同条件下的使用需求自主设置北斗定位模块111及检测模块112的监测周期。

请继续参阅图1所示，所述终端搭载软件12包括可信操作系统模块121及终端管理模块122，其中，所述可信操作系统模块121用于对监测区域巡检设备11所获取的数据进行进行存储和/或大数据分析等；所述终端管理模块122用于对终端进行管理，并且生成满足用户需求的云端系统。

请继续参阅图1所示，所述通信系统20包括wifi设备21及配套设备22，所述wifi设备21用于将终端收集到的数据回传，所述配套设备22用于将采集到的数据进行本地处理以方便回传；所述wifi设备21包括智能AP（Access Point）接入设备，所述配套设备22包括wifi设备扩展模块，用于对wifi信号进行降频跳频处理，以增加无线信号的传输范围。

所述云服务平台30包括维修定位服务模块31、历史维修服务模块32、网络风险评估模块33、实时情况监控模块34以及其它定制服务模块35。

所述历史维修服务模块32用于存储并展示历史监测周期内的环境监测数据，所述维修定位服务模块31与历史维修服务模块32连接，用于获取并分析历史维修服务模块32提供的最近的几个监测周期内的环境监测数据，生成预警模型，所述实时情况监控模块34用于存储并展示当前监测周期内的环境监测数据，所述网络风险评估模块33与维修定位服务模块31及实时情况监控模块34连接，用于根据维修定位服务模块31所分析的历史数据，结合实时情况监控模块34提供的当前监测周期内的环境监测数据，分析当前监测周期内可能发生的自然灾害，所述其它定制服务模块35与网络风险评估模块33连接，并且，所述其它定制服务模块35内预存储有不同风险等级应对措施，用于根据网络风险评估模块33的分析结果，第一时间向用户提供可能的应对措施。

本发明另外提供了一种基于云端管理模式的环境监测系统的监测方法，包括如下步骤：

步骤S1：所述自动监测系统获取监测区域内的环境监测数据；

步骤S2：所述数据传输系统将上述环境监测数据传输到云服务平台；

步骤S3：云服务平台对上述环境监测数据进行处理并向用户提供所需的数据服务。

本发明提供的基于云端管理模式的环境监测系统及其监测方法，可将自然灾害环境监测数据与北斗定位信息整合在一起，为终端用户的环境监管工作提供有利的支撑，有效帮助环境监管部门做出正确的决策，为环境监控领域提供一种全新有效的监控管理手段，尤其适用于监控范围分布比较分散、环境恶劣、地理位置偏远等条件下的环境信息采集。

虽然本发明已利用上述较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本发明的保护范围，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本发明所保护的范围，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于包括：自动监测系统、数据传输系统以及云服务平台，其中，

所述自动监测系统用于获取监测区域的环境监测数据；

所述数据传输系统用于将所述自动监测系统提供的环境监测数据传输到云服务平台，并将云服务平台的指令信息传递给用户；

所述云服务平台用于处理上述环境监测数据并向用户提供所需的数据服务。

2.如权利要求1所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述云服务平台向用户提供的数据服务包括环境监测数据的实时播报及展现，环境数据超标情况及历史环境数据的综合分析，以及决策分析的辅助支持。

3.如权利要求1所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述自动监测系统包括监测区域巡检设备及终端搭载软件，所述监测区域巡检设备通过所述终端搭载软件与所述数据传输系统连接，所述终端搭载软件用于对所述监测区域巡检设备获取的数据进行管理和控制后，再经数据传输系统传输给云服务平台。

4.如权利要求3所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述监测区域巡检设备包括北斗定位模块、检测模块以及通信传输模块，所述北斗定位模块及检测模块均通过所述通信传输模块与终端搭载软件连接，所述北斗定位模块用于获取监测区域的位置信息，所述检测模块用于获取监测区域的环境信息，所述通信传输模块用于将监测区域的位置信息及环境信息传输给终端搭载软件，所述北斗定位模块及检测模块内均设置有时钟模块，用于控制北斗定位模块及检测模块的监测周期。

5.如权利要求4所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器、风向传感器、烟雾传感器、碰撞传感器、风速传感器、位移传感器、红外热像仪、定位传感器、位移传感器、流速计、加速计、雨量计、土壤含水计、水压计以及土压计中的至少一个。

6.如权利要求3所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述终端搭载软件包括可信操作系统模块及终端管理模块，其中，所述可信操作系统模块用于对监测区域巡检设备所获取的数据进行存储或大数据分析；所述终端管理模块用于对监测区域巡检设备进行管理，并且生成满足用户需求的云端系统。

7.如权利要求1所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述数据传输系统包括wifi设备及配套设备，所述wifi设备用于将自动监测系统收集到的环境监测数据回传，所述配套设备用于将收集到的环境监测数据进行本地处理以方便回传；所述wifi设备包括智能AP接入设备，所述配套设备包括wifi设备扩展模块，用于对wifi信号进行降频跳频处理。

8.如权利要求1所述的基于云端管理模式的环境监测系统，其特征在于：所述云服务平台包括维修定位服务模块、历史维修服务模块、网络风险评估模块、实时情况监控模块以及其它定制服务模块；

所述历史维修服务模块用于存储并展示历史监测周期内的环境监测数据；

所述维修定位服务模块与历史维修服务模块连接，用于获取并分析最近的几个监测周期内的环境监测数据，生成预警模型；

所述实时情况监控模块用于存储并展示当前监测周期内的环境监测数据；

所述网络风险评估模块与维修定位服务模块及实时情况监控模块连接，用于结合的当前监测周期内的环境监测数据，根据预警模型分析可能发生的自然灾害；

所述其它定制服务模块与网络风险评估模块连接，并且，所述其它定制服务模块内预存储有不同风险等级应对措施，用于根据网络风险评估模块的分析结果，第一时间向用户提供可能的应对措施。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的基于云端管理模式的环境监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：所述自动监测系统获取监测区域内的环境监测数据；

步骤S2：所述数据传输系统将上述环境监测数据传输到云服务平台；

步骤S3：所述云服务平台对上述环境监测数据进行处理并向用户提供所需的数据服务。