CN109186710A - 一种智能水位监测系统及易积水区域的监测方法 - Google Patents

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盛泉
童小华
朱勇平
吴欢
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/14Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423Input/output

Abstract

本发明公开了一种智能水位监测系统及易积水区域的监测方法,其中,智能水位监测系统包括采集终端模块、开关器、主控模块、电源模块、传输模块、用户终端模块、管理系统模块及服务器,通过开关器控制采集终端模块的开启和关闭,提供了一种低功耗、使用周期长的智能水位监测系统;易积水区域的监测方法通过服务器获取采集终端模块的水位数据信息,并将获得的水位数据信息在地图中呈现出来,提供了一种方便用户直观获取积水区域情况的易积水区域的监测方法。

Description

一种智能水位监测系统及易积水区域的监测方法
技术领域
本发明涉及网络信息技术领域,尤其是涉及一种智能水位监测系统及易积水区域的监测方法。
背景技术
随着社会经济、科学技术的日益发展及城市化的推进,城市中的道路交通建设也在迅猛发展,但是由于在道路建设或规划过程中的各种原因,在雨季时,道路发生积水或道路被积水淹没等现象常有发生。
现有技术中,道路积水监测技术功耗较高,使得其使用周期变短,需要频繁更换电源,没电导致设备不工作,导致道路积水监测系统的性价比不高,因此,解决该技术问题可带来一系列的社会及经济效益。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的是提供一种低功耗的智能水位监测系统及易积水区域的监测方法。
本发明所采用的技术方案是:一种智能水位监测系统,其包括采集终端模块、开关器、主控模块、电源模块、传输模块、用户终端模块、服务器及管理系统模块;其中,采集终端模块用于采集水位数据信息,采集终端模块与主控模块连接,开关器用于输出控制指令到主控模块,控制指令控制采集终端模块的开启或关闭,开关器的输出端与主控模块的输入端连接,主控模块与传输模块连接,电源模块的输出端与主控模块的输入端连接,传输模块与服务器连接,服务器分别与用户终端模块、管理系统模块连接。
进一步地,服务器还包括微地图系统模块,所述微地图系统模块用于绘制图层。
进一步地,采集终端模块为液压传感器,液压传感器与主控模块连接。
进一步地,开关器为水浮开关,水浮开关的输出端与主控模块的输入端连接。
进一步地,主控模块中集成有用于检测电源模块电量的电量检测模块,电源模块的输出端与电量检测模块的输入端连接。
进一步地,传输模块为NB-IOT模组或Lora模组,NB-IOT模组或Lora模组与服务器连接,主控模块与NB-IOT模组或Lora模组连接。
一种易积水区域的监测方法:包括以下步骤:
采集终端模块采集水位数据信息,通过传输模块将水位数据信息传输至服务器;
服务器根据采集终端模块获取到的数据,在地图中呈现水位数据信息。
进一步地,步骤采集终端采集水位数据信息,通过传输模块将水位数据信息传输至服务器之前,还包括步骤:
使用地图编辑工具软件以及定位系统终端标记出采集终端模块的安装位置,并将采集终端的安装位置转换为预设坐标系的坐标值;
预设多个与采集终端模块的存在高度差关键阈值,且在每个关键阈值的平面上预设多个不同位置的点,分别测绘出采集终端模块相对于关键阈值的平面上预设多个不同位置的点的高度、水平角及距离;并使用地图编辑工具软件根据得到高度、水平角及距离的数据绘制出相应关键阈值的图层,并将该图层转化为预设的坐标系图层。
进一步地,步骤服务器根据采集终端获取到的数据,在地图中呈现水位数据信息包括子步骤:
服务器根据采集终端模块的坐标和采集终端模块上报的水位数据信息获取采用当前地图坐标系的图层,并将采集终端的坐标、采集终端模块上报的水位数据信息所对应的阈值的图层使用标准的WMS或WFS接口封装,最后通过GIS技术将封装好的图层加载至现有的导航地图系统中。
进一步地,传输模块为NB-IOT模组或Lora模组。
本发明的有益效果是:本发明通过开关器的输出端与主控模块的输入端连接从而实现以开关器的闭合为控制指令给主控模块来控制控制智能水位监测系统中采集终端模块的开启或关闭,解决了现有技术中道路积水监测系统功耗高、系统工作周期短的技术问题,提供了一种低功耗、工作周期长的智能水位监测系统。
本发明的另外一个有益效果是:服务器通过获取采集终端模块的水位数据信息,并将获得的水位数据信息在地图中呈现出来,解决了现有技术中,积水监测系统不方便、不直观用户获取的缺点,提供了一种方便用户直观获取积水区域情况的易积水区域的监测方法。
附图说明
图1是本发明一种智能水位监测系统一具体实施例的模块框图;
图2是本发明一种易积水区域的监测方法的一具体实施例流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,一种智能水位监测系统,其包括采集终端模块、开关器、主控模块、电源模块、传输模块、用户终端模块、服务器、微地图系统模块及管理系统模块。其中,采集终端模块与主控模块连接,开关器的输出端与主控模块的输入端连接,主控模块与所述传输模块连接,电源模块的输出端与主控模块的输入端连接,传输模块与服务器连接,服务器分别与用户终端模块、管理系统模块连接,采集终端模块为传感器,开关器为水浮开关,主控模块可由MCU实现,电源模块为电池,用于给主控模块供电,同时,主控模块给采集终端模块供电,传输模块为NB-IOT模组或Lora模组,用户终端模块为手机或PAD或电脑,可设置多个用户终端模块与服务器连接,服务器用于存储数据并连接到互联网,服务器还包括微地图系统模块,微地图系统模块用于绘制图层并存储图层,此外,微地图系统模块还具有对外接口,用于与外部设备的数据传递,管理系统模块为电脑。
该智能水位监测系统的工作过程如下:当监测区域有积水,且满足触发水浮开关闭合时,水浮开关闭合,整个监测系统启动开始工作,通过水浮开关的输出端与主控模块的输入端连接从而实现水浮开关控制智能水位监测系统的开启或关闭,可以有效降低系统的功耗,使得智能水位监测系统的电源使用周期更长;传感器将采集到的水位数据信息发至MCU,采用低功耗的MCU可同样有效降低智能水位监测系统的功耗,MCU通过NB-IOT模组或Lora模组将水位数据信息发送至服务器,由于NB-IOT模组或Lora模组的功耗较低,使用其作为传输模块可使得系统的功耗进一步降低,服务器中的微地图系统模块根据预设多个与采集终端模块的存在高度差关键阈值,且在每个关键阈值的平面上预设多个点,分别测绘出采集终端模块相对于关键阈值的平面上预设多个点的高度、水平角及距离的数据信息采用地图编辑工具软件绘制出相应的图层,水位数据上传至服务器后,服务器根据上传信息的传感器ID调用出相应的图层,然后使用标准的WMS或WFS接口封装,并通过GIS技术将封装好的图层加载至现有导航地图系统的底图上,现有导航地图系统可为高德地图、百度地图或谷歌地图等。由于服务器接入互联网中,用户可通过智能终端访问需要了解区域的道路积水状况,此外,管理系统为管理智能水位监测系统的运行状态,控制传感器、传输模块、服务器等设备的工作,主控模块中集成有电量检测模块,电源模块的输出端与主控模块的输入端连接,主控模块检测到电源模块的电量后通过传输模块将电源模块的剩余电量上报在管理系统中可随时查看,在剩余电量过低时可提前提示运维人员进行电源更换,实现了电源电量的上报显示,可有效维持智能水位监测系统的持续运行,而且在智能水位监测系统运行故障时,管理系统提示告警,提示运维人员进行检修。
如图2所示,一种易积水区域的监测方法:包括以下步骤:首先使用地图编辑工具软件以及定位系统终端标记出采集终端模块的安装位置,并将采集终端的安装位置转换为预设坐标系的坐标值,预设的坐标系可为84坐标系、火星坐标系等;预设多个与采集终端模块存在高度差的关键阈值(例如高度差为:10cm,30cm,50cm,100cm),并且在不同的关键阈值的平面上选取多个不同位置的点(如10个不同位置的点),分别测绘出采集终端模块相对关键阈值平面上选取的多个不同位置的点的高度、水平角及距离,并使用地图编辑工具软件根据得到高度、水平角及距离的数据绘制出相应阈值的图层,并将该图层转化为预设的坐标系图层;接着采集终端模块采集的水位数据信息通过传输模块(NB-IOT模组或Lora模组)传输至服务器;服务器再根据采集终端模块的坐标和采集终端模块上报的水位数据信息获取采用当前地图坐标系相应阈值的图层,并将采集终端的坐标、采集终端模块上报的水位数据信息所对应的阈值的图层使用标准的WMS或WFS接口封装,可通过GIS技术将封装好的图层加载至现有的导航地图系统中,如高德地图、百度地图和谷歌地图等;在服务器联网后,用户可通过现有的地图导航系统获取到道路积水状况,实现了方便用户直观的获取想要了解区域的积水状况。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种智能水位监测系统,其特征在于,包括采集终端模块、开关器、主控模块、电源模块、传输模块、用户终端模块、服务器及管理系统模块;所述采集终端模块用于采集水位数据信息,所述采集终端模块与主控模块连接;所述开关器用于输出控制指令到主控模块,所述控制指令控制采集终端模块的开启或关闭,所述开关器的输出端与主控模块的输入端连接;所述主控模块与传输模块连接;所述电源模块的输出端与主控模块的输入端连接;所述传输模块与服务器连接;所述服务器分别与用户终端模块、管理系统模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能水位监测系统,其特征在于,所述服务器还包括微地图系统模块,所述微地图系统模块用于绘制图层。
3.根据权利要求1或2所述的智能水位监测系统,其特征在于,所述采集终端模块为液压传感器;所述液压传感器与主控模块连接。
4.根据权利要求1或2所述的智能水位监测系统,其特征在于,所述开关器为水浮开关,所述水浮开关的输出端与主控模块的输入端连接。
5.根据权利要求1或2所述的智能水位监测系统,其特征在于,所述主控模块中集成有用于检测电源模块电量的电量检测模块,所述电源模块的输出端与电量检测模块的输入端连接。
6.根据权利要求1或2所述的智能水位监测系统,其特征在于,所述传输模块为NB-IOT模组或Lora模组;所述NB-IOT模组或Lora模组与服务器连接;所述主控模块与NB-IOT模组或Lora模组连接。
7.一种易积水区域的监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集终端采集水位数据信息,通过传输模块将水位数据信息传输至服务器;
服务器根据采集终端获取到的数据,在地图中呈现水位数据信息。
8.根据权利要求7所述的易积水区域的监测方法,其特征在于,所述步骤采集终端采集水位数据信息,通过传输模块将水位数据信息传输至服务器之前,还包括步骤:
使用地图编辑工具软件以及定位系统终端标记出采集终端模块的安装位置,并将采集终端的安装位置转换为预设坐标系的坐标值;
预设多个与采集终端模块的存在高度差关键阈值,且在每个关键阈值的平面上预设多个不同位置的点,分别测绘出采集终端模块相对于关键阈值的平面上预设多个不同位置的点的高度、水平角及距离;并使用地图编辑工具软件根据得到高度、水平角及距离的数据绘制出相应关键阈值的图层,并将该图层转化为预设的坐标系图层。
9.根据权利要求7所述的易积水区域的监测方法,其特征在于,所述步骤服务器根据采集终端获取到的数据,在地图中呈现水位数据信息包括子步骤:
服务器根据采集终端模块的坐标和采集终端模块上报的水位数据信息获取采用当前地图坐标系的图层,并将采集终端模块的坐标、采集终端模块上报的水位数据信息所对应的阈值的图层使用标准的WMS或WFS接口封装,最后通过GIS技术将封装好的图层加载至现有的导航地图系统中。
10.根据权利要求7所述的易积水区域的监测方法,其特征在于,所述传输模块为NB-IOT模组或Lora模组。
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