CN108181849A - 一种泵站信息智能监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泵站信息智能监测系统，包括云平台、远程监控中心和若干个现场监测单元，云平台和远程监控中心通过互联网相连，若干个现场监测单元均通过无线网络与云平台相连；每个现场监测单元与一个泵站相连，用于对泵站现场进行实时监测并将实时监测信息通过云平台传输给远程监控中心；云平台包括接入互联网的若干台服务器，远程监控中心包括接入互联网的若干台客户端；每个现场监测单元均包括监测终端，以及均与监测终端相连的若干个传感器；传感器用于采集泵站的运行数据，并将运行数据传输给监测终端；监测终端用于对传感器采集的运行数据进行获取、转换、存储，以及与云平台进行信息交互。可对现场水泵状态实现全面有效地实时动态监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种监测系统，特别是涉及一种泵站信息智能监测系统，属于数据采集处理技术领域。
背景技术
泵站是水利工程中重要的组成部分，在人们的日常生产和生活中扮演着重要的角色，承担着调水、供水、灌溉、防洪除涝等重任。在我国大型泵站较为集中的地区，已经初步形成了以大型泵站为主，小型泵站为辅的调水、供水、灌溉、排涝的工程体系。大部分地区还处于传统手动方式向自动化方式转变的初级阶段。
随着计算机技术、测量技术、通信技术的快速发展，我国开始实施泵站信息化工程，经过较长时期的发展取得了一定的成果；但是随着泵站数量的逐年增加，对数量庞大的泵站的监管还存在着诸多缺陷。现有技术中，采集方式大都利用专用的流量计或者计量设备进行信息的获取，通常设备体积庞大且成本较高，对泵站的监管还停留在机组运行状态的监测，不能对泵站信息进行全面、有效地实时动态监测。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种泵站信息智能监测系统，能够计算、显示、存储和上报实时流量、本次水量、累计水量等监测数据，可对现场水泵状态实现全面、有效地实时动态监测。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种泵站信息智能监测系统，包括云平台、远程监控中心和若干个现场监测单元，所述云平台和远程监控中心通过互联网相连，若干个现场监测单元均通过无线网络与云平台相连；每个现场监测单元与一个泵站相连，用于对泵站现场进行实时监测并将实时监测信息通过云平台传输给远程监控中心。
其中，所述云平台包括接入互联网的若干台服务器，每台服务器均安装有服务器应用软件；所述远程监控中心包括接入互联网的若干台客户端，每台客户端均安装有客户端应用软件；每个现场监测单元均包括监测终端，以及均与监测终端相连的若干个传感器；所述传感器用于采集泵站的运行数据，并将运行数据传输给监测终端；所述监测终端用于对传感器采集的运行数据进行获取、转换、存储，以及与云平台进行信息交互。
本发明进一步设置为：所述监测终端包括处理器单元，均与处理器单元相互双向通讯的信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元，以及分别为处理器单元、信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元提供电能的电源管理模块。
其中，所述信号转换单元用于与传感器相连，获取传感器采集的运行数据，并将运行数据从模拟形式转换成数字形式后传输给处理器单元；所述处理器单元用于对数字形式的运行数据通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；所述触摸显示单元用于显示处理器单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给处理器单元；所述远程通信单元用于将处理器单元传输来的监测数据发送到云平台的数据库进行存储，并从云平台调用数据库的历史监测数据给处理器单元；所述数据存储单元用于接收处理器单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站名称、泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。
本发明进一步设置为：所述监测终端还包括安装于处理器单元中的监测终端软件，所述监测终端软件包括系统任务、采集任务、率定任务、显示任务、存储任务和通讯任务；所述系统任务用于监测终端软件运行的创建，所述采集任务用于控制传感器的采集，所述率定任务用于对监测终端进行校准，所述显示任务用于控制监测数据的实时显示，所述存储任务用于监测终端在突然断电后进行再次启动时的数据恢复，所述通讯任务用于控制监测终端与云平台信息交互。
本发明进一步设置为：所述云平台还包括防火墙和交换机，所述交换机通过防火墙接入互联网，若干台服务器均与交换机相连；所述服务器包括应用服务器、文件服务器和数据库服务器。
本发明进一步设置为：所述传感器包括电流传感器、电压传感器、水位传感器和流量计。
本发明进一步设置为：所述客户端包括电脑端、手机端和平板，所述客户端应用软件包括电脑端软件、手机端APP和平板APP。
本发明进一步设置为：所述电脑端包括移动PC和台式计算机。
本发明进一步设置为：所述客户端应用软件为泵站信息远程监控软件，该泵站信息远程监控软件包括管理员登录系统、系统管理模块、泵站监测模块、防汛管理模块和办公自动化模块；所述管理员登录系统用于远程监控用户的身份识别和权限设置，所述系统管理模块用于管理员对客户端应用软件进行参数设置和对监测终端进行远程参数配置，所述泵站监测模块用于实时监测泵站信息，所述防汛管理模块用于获取防汛信息和制定防汛方案，所述办公自动化模块用于用于自动生成信息报告、控制多设备协同工作并按照预设方案进行泵站信息智能监测系统的自我管理和自动监测报警。
本发明进一步设置为：所述泵站监测模块包括实时水量监测模块和站点分布信息模块，所述实时水量监测模块用于对泵站信息的实际工作状况进行实时的监测，所述站点分布信息模块用于对泵站在地图上进行定位而形成站点分布的网络化信息。
本发明进一步设置为：所述无线网络为采用TCP/IP传输协议的GPRS通讯网络。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、通过云平台、远程监控中心和若干个现场监测单元的设置，其中每个现场监测单元均包括监测终端，以及均与监测终端相连的若干个传感器，可对现场水泵状态实现全面、有效地实时动态监测；并可实现单点对多点的同时通信，且通信的点数可以进行扩展，具有良好的扩展性；以及能够同时对多个站点的多态机组进行同时在线监测，使得监测信息更加全面，从而大幅提高泵站信息的集成程度。
2、本发明提供的监测终端通过处理器单元、信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元、远程通信单元和电源管理模块的设置，能够计算、显示、存储和上报实时流量、本次水量、累计水量等监测数据，并可大幅减小监测终端设备的体积，体积小巧、安装方便、便于携带；同时降低成本，具有良好的互换性。
上述内容仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚的了解本发明的技术手段，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明一种泵站信息智能监测系统的架构示意图；
图2为本发明一种泵站信息智能监测系统中云平台的结构示意图；
图3为本发明一种泵站信息智能监测系统中监测终端的原理框图；
图4为本发明一种泵站信息智能监测系统中监测终端软件的任务分布图；
图5为本发明一种泵站信息智能监测系统中客户端应用软件的功能模块图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示的一种泵站信息智能监测系统，包括云平台、远程监控中心和若干个现场监测单元，所述云平台和远程监控中心通过互联网相连，若干个现场监测单元均通过无线网络与云平台相连；每个现场监测单元与一个泵站相连，用于对泵站现场进行实时监测并将实时监测信息通过云平台传输给远程监控中心；其中，无线网络为采用TCP/IP传输协议的GPRS通讯网络。
如图2所示，所述云平台包括接入互联网的若干台服务器，每台服务器均安装有服务器应用软件；所述云平台还包括防火墙和交换机，所述交换机通过防火墙接入互联网，若干台服务器均与交换机相连。其中，服务器包括应用服务器、文件服务器和数据库服务器。服务器可为通用服务器，其主要参数为内存：4G DDR3可扩展内存槽18个，内存144GB；存储：3*146G，15k转，SAS硬盘，支持8个3.5寸硬盘，网卡：集成64位高性能双千兆网卡支持网络唤醒，负载均衡，操作系统：支持Windows和Linux操作系统，安装的配套软件为Java开发环境和名称为泵站信息智能监测系统的应用软件。
所述远程监控中心包括接入互联网的若干台客户端，每台客户端均安装有客户端应用软件；所述客户端包括电脑端、手机端和平板，电脑端包括移动PC和台式计算机；所述客户端应用软件包括电脑端软件、手机端APP和平板APP；电脑端需要安装Java开发环境以及名称为泵站信息智能监测系统的应用软件；手机端和平板只用安装名称为泵站信息智能监测系统的APP即可，不用安装Java开发环境。
如图1所示，每个现场监测单元均包括监测终端，以及均与监测终端相连的若干个传感器；所述传感器用于采集泵站的运行数据，并将运行数据传输给监测终端；所述监测终端用于对传感器采集的运行数据进行获取、转换、存储，以及与云平台进行信息交互。其中，传感器形式多样，包括电流传感器、电压传感器、水位传感器和流量计。电流传感器可以是适配的互感器，也可以是电流变送器；电压传感器可以是变压器；水位传感器可以是浮子式、压力式水位传感器，还可以是超声波、雷达和激光水位传感器；流量计可以是差压式、涡轮式以及电磁式流量计。
如图3所示，所述监测终端包括处理器单元，均与处理器单元相互双向通讯的信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元，以及分别为处理器单元、信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元提供电能的电源管理模块。
所述信号转换单元用于与传感器相连，获取传感器采集的运行数据，并将运行数据从模拟形式转换成数字形式后传输给处理器单元。
所述处理器单元用于对数字形式的运行数据通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；当泵站信息智能监测终端发生掉电故障时，处理器单元可以通过读取数据存储单元的数据进行现场恢复。
所述触摸显示单元用于显示处理器单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给处理器单元。
所述远程通信单元用于将处理器单元传输来的监测数据发送到云平台的数据库进行存储，并从云平台调用数据库的历史监测数据给处理器单元。远程通信单元可以是独立的集成通讯模块，也可以是由多个单元构成的通信模块；以独立的集成通讯模块GPRS通讯模块为例，传输方式可以是TCP/IP传输，也可以是HTTP传输，以TCP/IP传输方式为例，可以选择最大传输速率为115.2kb。
所述数据存储单元用于接收处理器单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站名称、泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。
如图4所示，所述监测终端还包括安装于处理器单元中的监测终端软件，所述监测终端软件包括系统任务、采集任务、率定任务、显示任务、存储任务和通讯任务。
所述系统任务用于监测终端软件运行的创建，所述采集任务用于控制传感器的采集，所述率定任务用于对监测终端进行校准，所述显示任务用于控制监测数据的实时显示，所述存储任务用于监测终端在突然断电后进行再次启动时的数据恢复，所述通讯任务用于控制监测终端与云平台信息交互。
如图5所示，远程监控中心所安装的客户端应用软件为泵站信息远程监控软件，该泵站信息远程监控软件包括管理员登录系统、系统管理模块、泵站监测模块、防汛管理模块和办公自动化模块。
所述管理员登录系统用于远程监控用户的身份识别和权限设置，所述系统管理模块用于管理员对客户端软件进行参数设置和对监测终端进行远程参数配置，所述泵站监测模块用于实时监测泵站信息，所述防汛管理模块用于获取防汛信息和制定防汛方案，所述办公自动化模块用于用于自动生成信息报告、控制多设备协同工作并按照预设方案进行泵站信息智能监测系统的自我管理和自动监测报警。
所述泵站监测模块包括实时水量监测模块和站点分布信息模块，所述实时水量监测模块用于对泵站信息的实际工作状况进行实时的监测，所述站点分布信息模块用于对泵站在地图上进行定位而形成站点分布的网络化信息。
本发明的创新点在于，对现场水泵状态实现全面、有效地实时动态监测，具有良好的互换性和扩展性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：包括云平台、远程监控中心和若干个现场监测单元，所述云平台和远程监控中心通过互联网相连，若干个现场监测单元均通过无线网络与云平台相连；每个现场监测单元与一个泵站相连，用于对泵站现场进行实时监测并将实时监测信息通过云平台传输给远程监控中心；
所述云平台包括接入互联网的若干台服务器，每台服务器均安装有服务器应用软件；
所述远程监控中心包括接入互联网的若干台客户端，每台客户端均安装有客户端应用软件；
每个现场监测单元均包括监测终端，以及均与监测终端相连的若干个传感器；所述传感器用于采集泵站的运行数据，并将运行数据传输给监测终端；所述监测终端用于对传感器采集的运行数据进行获取、转换、存储，以及与云平台进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述监测终端包括处理器单元，均与处理器单元相互双向通讯的信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元，以及分别为处理器单元、信号转换单元、数据存储单元、触摸显示单元和远程通信单元提供电能的电源管理模块；
所述信号转换单元用于与传感器相连，获取传感器采集的运行数据，并将运行数据从模拟形式转换成数字形式后传输给处理器单元；
所述处理器单元用于对数字形式的运行数据通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；
所述触摸显示单元用于显示处理器单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给处理器单元；
所述远程通信单元用于将处理器单元传输来的监测数据发送到云平台的数据库进行存储，并从云平台调用数据库的历史监测数据给处理器单元；
所述数据存储单元用于接收处理器单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站名称、泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。
3.根据权利要求2所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述监测终端还包括安装于处理器单元中的监测终端软件，所述监测终端软件包括系统任务、采集任务、率定任务、显示任务、存储任务和通讯任务；
所述系统任务用于监测终端软件运行的创建，所述采集任务用于控制传感器的采集，所述率定任务用于对监测终端进行校准，所述显示任务用于控制监测数据的实时显示，所述存储任务用于监测终端在突然断电后进行再次启动时的数据恢复，所述通讯任务用于控制监测终端与云平台信息交互。
4.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述云平台还包括防火墙和交换机，所述交换机通过防火墙接入互联网，若干台服务器均与交换机相连；所述服务器包括应用服务器、文件服务器和数据库服务器。
5.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述传感器包括电流传感器、电压传感器、水位传感器和流量计。
6.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述客户端包括电脑端、手机端和平板，所述客户端应用软件包括电脑端软件、手机端APP和平板APP。
7.根据权利要求6所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述电脑端包括移动PC和台式计算机。
8.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述客户端应用软件为泵站信息远程监控软件，该泵站信息远程监控软件包括管理员登录系统、系统管理模块、泵站监测模块、防汛管理模块和办公自动化模块；
所述管理员登录系统用于远程监控用户的身份识别和权限设置，所述系统管理模块用于管理员对客户端应用软件进行参数设置和对监测终端进行远程参数配置，所述泵站监测模块用于实时监测泵站信息，所述防汛管理模块用于获取防汛信息和制定防汛方案，所述办公自动化模块用于用于自动生成信息报告、控制多设备协同工作并按照预设方案进行泵站信息智能监测系统的自我管理和自动监测报警。
9.根据权利要求8所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述泵站监测模块包括实时水量监测模块和站点分布信息模块，所述实时水量监测模块用于对泵站信息的实际工作状况进行实时的监测，所述站点分布信息模块用于对泵站在地图上进行定位而形成站点分布的网络化信息。
10.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测系统，其特征在于：所述无线网络为采用TCP/IP传输协议的GPRS通讯网络。
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