CN109495574A - 一种物联网信息监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种物联网信息监测系统。所述监测系统包括检测节点、网关设备和终端设备；其中，所述检测节点，与所述网关设备通信连接，用于采集监测区域内的检测数据，并将所述检测数据按照预设时间间隔发送至所述网关设备；所述网关设备，与所述终端设备通信连接，用于接收多个所述检测节点发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行分析得到分析数据；所述终端设备，用于获取所述网关设备中的所述分析数据，以根据所述分析数据对所述监测区域进行监测。本申请实施例提供的物联网信息监测系统，无需工作人员实时在监测中心，就能够使工作人员随时随地浏览到检测节点的信息。

Description

一种物联网信息监测系统

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种物联网信息监测系统。

背景技术

随着无线通信技术的发展，带来了移动互联网和物联网技术的发展，同时传统的信息采集和传输系统遇到了新的挑战。

传统的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的自动化监控系统，它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。但是，传统的数据传输系统，主要在节点和监测中心传输数据，因此，工作人员需要实时在监测中心对节点进行监测。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种物联网信息监测系统，无需工作人员实时在监测中心，就能够使工作人员随时随地浏览到检测节点的信息。

本申请实施例提供了一种物联网信息监测系统，所述系统包括检测节点、网关设备和终端设备；其中，所述检测节点，与所述网关设备通信连接，用于采集监测区域内的检测数据，并将所述检测数据按照预设时间间隔发送至所述网关设备；所述网关设备，与所述终端设备通信连接，用于接收多个所述检测节点发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行分析得到分析数据；所述终端设备，用于获取所述网关设备中的所述分析数据，并根据所述分析数据对所述监测区域进行监测。

进一步地，所述物联网信息监测系统还包括：云平台，分别与所述网关设备和所述终端设备通信连接，用于接收所述网关设备转发的所述检测数据，对所述检测数据进行分析得到所述分析数据，并将所述分析数据发送至所述终端设备。

进一步地，所述云平台，还用于根据历史检测数据设定告警阈值，当接收到的所述检测数据超过所述告警阈值时，向所述终端设备发送告警信息。

进一步地，所述检测节点包括传感器和传输模块；其中，所述传感器，与所述传输模块电连接，用于采集所述检测数据；所述传输模块，与所述网关设备通信连接，用于向所述网关设备发送所述检测数据。

进一步地，所述传输模块包括以下模块中的任意一种：超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块。

进一步地，所述网关设备包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块；其中，所述第一通信模块，与所述传输模块通信连接，用于接收多个所述检测节点发送的所述检测数据；所述第二通信模块，与所述云平台通信连接，用于向所述云平台转发所述检测数据；所述第三通信模块，与所述终端设备通信连接，用于供所述终端设备浏览所述检测数据和所述分析数据。

进一步地，所述第一通信模块包括以下模块中的任意一种：超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块；所述第二通信模块包括以下模块中的任意一种：窄带物联网模块和移动通信模块；所述第三通信模块包括以下模块中的任意一种：蓝牙模块和WIFI模块。

进一步地，所述网关设备还包括配置模块、第一供电模块、存储模块和分析模块；其中，所述配置模块，用于为所述网关设备配置网关参数；所述第一供电模块，分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块、所述第三通信模块、所述配置模块、所述存储模块和所述分析模块电连接，用于为所述网关设备提供电能；所述存储模块，与所述第一通信模块通信连接，用于存储所述检测数据；所述分析模块，与所述存储模块通信连接，用于分析所述检测数据得到所述分析数据。

进一步地，所述检测数据包括以下数据中的一种或多种：监测点编号、监测点名称、采集时刻和采集区域。

进一步地，所述分析数据包括以下数据中的一种或多种：分析报告数据、异常告警数据和所述检测节点的运行数据。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例一所提供的一种物联网信息监测系统的功能模块图；

图2示出了本申请实施例二所提供的一种物联网信息监测系统的功能模块图；

图3示出了本申请实施例三所提供的一种网关设备的功能模块图；

图4示出了本申请实施例四提供了一种物联网信息监测系统的工作流程图。

图标：1-物联网信息监测系统；10-检测节点；20-网关设备；30-终端设备；40-云平台；101-传感器；102-传输模块；201-第一通信模块；202-第二通信模块；203-第三通信模块；204-配置模块；205-第一供电模块；206-存储模块；207-分析模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中的物联网信息监测系统，主要在检测节点和监测中心传输数据，工作人员需要在监测中心实时监测，报警也在监测中心。

基于此，本申请实施例提供了一种物联网信息监测系统，无需工作人员实时在监测中心，就能够使工作人员随时随地浏览到检测节点的信息。

实施例一

参见图1所示，本申请实施例一提供了一种物联网信息监测系统1，所述监测系统1包括检测节点10、网关设备20和终端设备30；其中，所述检测节点10，与所述网关设备20通信连接，用于采集监测区域内的检测数据，并将所述检测数据按照预设时间间隔发送至所述网关设备20；所述网关设备20，与所述终端设备30通信连接，用于接收多个所述检测节点10发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行分析得到分析数据；所述终端设备30，用于获取所述网关设备20中的所述分析数据，以根据所述分析数据对所述监测区域进行监测。

这里，本申请提供的物联网信息监测系统1包括检测节点10、网关设备20和终端设备30，首先，检测节点10采集监测区域内的检测数据，比如温湿度值、烟雾指标值、水位等信息，检测节点10将采集到的检测数据周期性的上报给网关设备20，例如当要检测河道内的水温和水质时，可以在河道中每间隔500米布置一个检测节点10，以检测该河道内的水质和水温，并将水质和水温等检测数据每间隔10分钟发送给网关设备20；网关设备20在接收到多个检测节点10传输的检测数据后，对检测数据进行分析得到分析数据，再进一步地，终端设备30从网关设备20中获取分析数据，终端设备30根据分析数据对监测区域进行监测。

需要说明的是，终端设备30包括移动终端和个人电脑终端(personal computer，PC)。本实施提供的物联网信息监测系统1，可以应用在农业、水利、油田、矿山、市政、消费、物流等各个行业，用于数据的传输和数据的监测。

本申请实施例提供的物联网信息监测系统1，无需工作人员实时在监测中心，就能够使工作人员随时随地通过移动终端或PC终端浏览到检测节点10的信息，提高管理效率。

实施例二

参见图2所示，本申请实施例二提供了一种物联网信息监测系统1，所述监测系统1包括检测节点10、网关设备20、云平台40和终端设备30；其中，所述检测节点10，与所述网关设备20通信连接，用于采集监测区域内的检测数据，并将所述检测数据按照预设时间间隔发送至所述网关设备20；所述网关设备20，与所述终端设备30通信连接，用于接收多个所述检测节点10发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行分析得到分析数据；云平台40，分别与所述网关设备20和所述终端设备30通信连接，用于接收所述网关设备20转发的所述检测数据，对所述检测数据进行分析得到所述分析数据，并将所述分析数据发送至所述终端设备30；所述终端设备30，用于获取所述网关设备20中的所述分析数据，以根据所述分析数据对所述监测区域进行监测。

这里，本申请提供的物联网信息监测系统1包括检测节点10、网关设备20、云平台40和终端设备30，首先，检测节点10采集监测区域内的检测数据，比如温湿度值、烟雾指标值、水位等信息，进一步地，检测节点10将采集到的检测数据周期性的上报给网关设备20，网关设备20在接收到多个检测节点10传输的检测数据后，网关设备20向云平台40转发检测数据，再进一步地，云平台40对检测数据进行分析得到分析数据，比如智慧排涝、智慧治污、智慧防洪等分析数据，云平台40将所述分析数据发送至终端设备30，终端设备30端的工作人员可以随时随地浏览各个检测节点10的信息以及对应的分析数据。

需要说明的是，云平台40根据接收到的检测数据，如水位、水温、水流流速、水质等检测数据，使用云计算、大数据分析、智能分析模型等技术实现水位预警分析、水质安全分析，水温分析等等分析数据，能够给工作人员提供决策的关键信息。

本申请实施例提供的物联网信息监测系统1，通过检测节点10、网关设备20、云平台40和终端设备30这些网元的组合，完成了对检测数据的传输与分析，使得工作人员可以随时随地监控检测节点10的信息。

在上述实施例中，所述云平台40，还用于根据历史检测数据设定告警阈值，当接收到的所述检测数据超过所述告警阈值时，向所述终端设备30发送告警信息。

这里，云平台40除了能够对检测数据进行分析得到分析数据，还能够对检测数据进行判断，当判断出某一检测数据超过该检测数据对应的告警阈值时，向终端设备30发送告警信息。

这里，检测数据以水位数据为例，云平台40根据历史水位数据，可以设置报警水位(告警阈值)。例如，监测点A历史平均水位是5米，可以将超过平均数值的20％的水位数据(6米)作为报警水位，云平台40发现监测点A处的检测节点检测到水位到达6米后，向终端设备30端的工作人员发送告警信息，以便工作人员及时采取应对措施。

在具体实施过程中，还可以设置连续增长告警，例如，水位连续增长告警，可以设定连续增长阈值，如果水位连续几天增长，比如7天，云平台40向终端设备30端的工作人员发送告警信息，说明水位在连续增长，可能上游持续暴雨；还可以设置连续降低告警，例如，水位连续降低告警，可以设定连续降低阈值，如果水位连续几天降低，比如15天，云平台40向终端设备30端的工作人员发送告警信息，说明水位在连续降低，可能造成下游缺水，工作人员应该通知相关部门及时从水库补水。

在上述实施例中，所述检测节点10包括传感器101和传输模块102；其中，所述传感器101，与所述传输模块102电连接，用于采集所述检测数据；所述传输模块102，与所述网关设备20通信连接，用于向所述网关设备20发送所述检测数据。

这里，检测节点10包括传感器101和传输模块102，首先，传感器101采集检测数据，如水位、水质等检测数据，然后通过传输模块102传送给网关设备20。

需要说明的是，根据检测地点以及侧重点不同，可以选择不同的传感器101，也可以根据实际情况增加或者减少传感器101的数量。例如，在湖泊水库主要检测水位、河流主要检测水质等，比如在河道，可以每间隔500米布置一个水温传感器和水质传感器，检测水温和水质，检测数据可以每间隔10分钟发送给网关设备20。

在上述实施例中，所述传输模块102包括以下模块中的任意一种：超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块。

需要说明的是，超长距低功耗数据传输模块(Long Range，LoRa)，是一种用于进行无线通信的模块，它融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，通信距离在3-5km，它不但扩大了无线通讯链路的覆盖范围，还具有更强的抗干扰能力；数字调频模块(Frequency-shift keying，FSK)，是一种在数据传输中使用较早的调制方式，它实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好，在中低速数据传输中得到了广泛的应用，最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。

实施例三

参见图3所示，本申请实施例三提供了一种网关设备20，所述网关设备20包括第一通信模块201、第二通信模块202和第三通信模块203；其中，所述第一通信模块201，与所述传输模块102通信连接，用于接收多个所述检测节点10发送的所述检测数据；所述第二通信模块202，与所述云平台40通信连接，用于向所述云平台40转发所述检测数据；所述第三通信模块203，与所述终端设备30通信连接，用于供所述终端设备30浏览所述检测数据和所述分析数据。

这里，网关设备20分别与检测节点10、终端设备30和云平台40进行通信，具体地，通过第一通信模块201与检测节点10进行通信，并接收多个述检测节点10发送的检测数据；通过第二通信模块202与云平台40进行通信，并向云平台40转发该检测数据；通过第三通信模块203与终端设备30进行通信，供终端设备30浏览该检测数据和所述分析数据。

需要说明的是，在无网络(4G/3G/2G移动网络)的情况下，本申请实施例提供的物联网信息监测系统1可以没有云平台40，只通过检测节点10、网关设备20、终端设备30完成检测数据的传输、浏览以及告警。

在该实施例中，所述第一通信模块201包括以下模块中的任意一种：超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块；所述第二通信模块202包括以下模块中的任意一种：窄带物联网模块和移动通信模块；所述第三通信模块203包括以下模块中的任意一种：蓝牙模块和WIFI模块。

需要说明的是，窄带物联网模块(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)是万物互联网络的一个重要分支，构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，就可直接部署于全球移动通信系统网络(Global System For Mobile Communications，GSM)、通用移动通信系统网络(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)或长期演进网络(Long Term Evolution，LTE)，以降低部署成本、实现平滑升级；移动通信模块，即2G/3G/4G网络。

在该实施例中，网关设备20还包括配置模块204、第一供电模块205、存储模块206和分析模块207；其中，所述配置模块204，用于为所述网关设备20配置网关参数；所述第一供电模块205，分别与所述第一通信模块201、所述第二通信模块202、所述第三通信模块203、所述配置模块204、所述存储模块206和所述分析模块207电连接，用于为所述网关设备20提供电能；所述存储模块206，与所述第一通信模块201通信连接，用于存储所述检测数据；所述分析模块207，与所述存储模块206通信连接，用于分析所述检测数据得到所述分析数据。

这里，网关设备20包括存储模块206，在接收到检测节点10发送的检测数据后，通过存储模块206存储该检测数据，但是它的存储空间较小，只保留所有检测节点10最近几十天的数据。因此，在终端设备30没有网络的时候，终端设备30可以通过WiFi或者蓝牙直接连接本地网关设备20，进而可以从网关设备20中获取检测节点10的检测数据。

在该实施例中，所述检测数据包括以下数据中的一种或多种：监测点编号、监测点名称、采集时刻和采集区域。

这里，检测数据除包括检测内容，如水位、水温、流速、PH值等信息之外，还需要上传检测节点10所处位置和采集时间的信息，如监测点编号、监测点名称、采集时刻和采集区域。

在该实施例中，所述分析数据包括以下数据中的一种或多种：分析报告数据、异常告警数据和所述检测节点的运行数据。

这里，网关设备20和云平台40都具有分析数据的功能，网关设备20和云平台40通过对检测数据进行分析得到分析数据，其中，分析数据包括分析报告数据、异常告警数据和检测节点的运行数据中的一种或多种。

实施例四

参见图4所示，以河道水位监测为例，本申请实施例四提供了一种物联网信息监测系统的工作流程图，工作流程包括以下步骤：

S401，不同位置处的检测节点采集河道区域内的水位数据，并将水位数据每隔10分钟发送至网关设备；

S402，网关设备接收多个水位数据后，将水位数据发送至云平台；

S403，云平台接收网关设备转发的水位数据，对水位数据进行分析得到水位数据的分析报告，将分析报告发送至工作人员，并判断水位数据是否超过告警阈值，当水位数据超过告警阈值时，向工作人员发送告警信息；

S404，工作人员在接收到云平台发送的水位数据、分析报告以及告警信息，实现对河道水位的监测。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种物联网信息监测系统，其特征在于，所述系统包括检测节点、网关设备和终端设备；其中，

所述检测节点，与所述网关设备通信连接，用于采集监测区域内的检测数据，并将所述检测数据按照预设时间间隔发送至所述网关设备；

所述网关设备，与所述终端设备通信连接，用于接收多个所述检测节点发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行分析得到分析数据；

所述终端设备，用于获取所述网关设备中的所述分析数据，并根据所述分析数据对所述监测区域进行监测。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

云平台，分别与所述网关设备和所述终端设备通信连接，用于接收所述网关设备转发的所述检测数据，对所述检测数据进行分析得到所述分析数据，并将所述分析数据发送至所述终端设备。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述云平台，还用于根据历史检测数据设定告警阈值，当接收到的所述检测数据超过所述告警阈值时，向所述终端设备发送告警信息。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检测节点包括传感器和传输模块；其中，

所述传感器，与所述传输模块电连接，用于采集所述检测数据；

所述传输模块，与所述网关设备通信连接，用于向所述网关设备发送所述检测数据。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述传输模块包括以下模块中的任意一种：

超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述网关设备包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块；其中，

所述第一通信模块，与所述传输模块通信连接，用于接收多个所述检测节点发送的所述检测数据；

所述第二通信模块，与所述云平台通信连接，用于向所述云平台转发所述检测数据；

所述第三通信模块，与所述终端设备通信连接，用于供所述终端设备浏览所述检测数据和所述分析数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第一通信模块包括以下模块中的任意一种：超长距低功耗数据传输模块和数字调频模块；

所述第二通信模块包括以下模块中的任意一种：窄带物联网模块和移动通信模块；

所述第三通信模块包括以下模块中的任意一种：蓝牙模块和WIFI模块。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述网关设备还包括配置模块、第一供电模块、存储模块和分析模块；其中，

所述配置模块，用于为所述网关设备配置网关参数；

所述第一供电模块，分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块、所述第三通信模块、所述配置模块、所述存储模块和所述分析模块电连接，用于为所述网关设备提供电能；

所述存储模块，与所述第一通信模块通信连接，用于存储所述检测数据；

所述分析模块，与所述存储模块通信连接，用于分析所述检测数据得到所述分析数据。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测数据包括以下数据中的一种或多种：

监测点编号、监测点名称、采集时刻和采集区域。

10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分析数据包括以下数据中的一种或多种：

分析报告数据、异常告警数据和所述检测节点的运行数据。