CN109992799B - 基于nb-iot的水压计压力数据的传输方法 - Google Patents

基于nb-iot的水压计压力数据的传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IOT的水压计压力数据的传输方法，该方法包含：水压数据采集步骤，采集实时水压数据并发送至水压监控端；初步拟合数据直线段步骤，水压监控端通过判定程序将数个实时水压数据运算拟合出一条数据直线段并判定该数个实时水压数据的数据类型；运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，将采集的实时水压数据继续运算拟合数据直线段以判定实时水压数据的数据类型；实时水压数据存储及上传步骤，通过基于NB‑IOT的通信模块将实时水压数据分类上传；本发明的方法既能满足传输的实时压力数据的完整性、实时性，又能实现NB‑IOT通信模块的低功耗低频率数据传输，不仅降低了电池维护与更换的成本，而且降低了服务器端数据分析的难度。

Description

基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法
技术领域
本发明涉及一种水压计压力数据的传输方法，尤其涉及一种低功耗的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法。
背景技术
对于供水系统来说，水压信号的采集为分析供水系统各站点是否运行正常，管网是否存在漏损等故障提供了重要的判断依据，并且是管网压力量的直接指标，是实现智能供水非常重要的一环。
目前，供水行业中很多水压数据采集场景难以实现有线电源供电，有些传感器所处的安装环境相对偏僻，有线电源布线难度较高，因此需要无线电源供电且需要降低设备运行的功耗。
NB-IOT（蜂窝的窄带物联网）技术具有低功耗，广覆盖，小数据量等特点，非常适合传感器数据采集及数据传输领域。但由于其自身的低功耗是通过降低传输频率实现的，而针对压力数据的监测与分析，往往需要数据具有一定的实时性，因此多数使用NB-IOT技术实现低功耗压力计的厂家，为了使压力数据达到实时性的要求，而提高压力数据的传输频率，导致NB-IOT传输装置的功耗增加，而电池的使用寿命随之降低。
发明内容
针对于水压监控的实际需要，水压监控端并非想了解每一个水压数据的具体数值，水压监测最有价值的实时数据是在特定的场景产生的，例如压力忽然异常变化，或波动不定，这种场景说明压力存在异常，需要实时数据的波形对异常进行分析报警，而针对大多数平稳运行的数据，用户并不关心每一个数据的值，只关心粗粒度，大致的波形。因此，本发明要解决的技术问题是提供一种基于NB-IOT的针对水压计压力数据低功耗传输的方法，该方法能够将实时水压数据进行分类传输，在保证NB-IOT通信模块低功耗运行的基础上，确保压力数据监测与传输的实时性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其步骤包含：水压数据采集步骤，由水压计的压力传感器采集实时水压数据，并将采集到的实时水压数据传输至水压计的水压监控端，该实时水压数据包括实时压力值和当前时间值；初步拟合数据直线段步骤，由水压监控端将数个实时水压数据存入至实时值采集队列，水压监控端通过判定程序将实时值采集队列中的数个实时水压数据按采集时间顺序运算拟合出一条数据直线段，之后按照采集时间顺序依次计算该数个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值以及该数个实时水压数据对应该条数据直线段上的斜率值，并依次将该偏差值的绝对值与一偏差阈值进行比较判断、将该斜率值的绝对值与一斜率阈值进行比较判断，如果该数个实时水压数据中有一个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于偏差阈值则将该数个实时水压数据判定为价值数据并重新执行初步拟合数据直线段步骤；如果该数个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值均小于等于偏差阈值，则该数个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值的实时水压数据判定为模式数据，该数个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值的实时水压数据判定为价值数据；运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，水压监控端继续通过判定程序不断的将水压计的压力传感器采集到的实时水压数据导入至初步拟合数据直线段步骤运算拟合生成的数据直线段中继续运算拟合，并判断被导入的实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值与斜率阈值的关系，以及该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值与偏差阈值的关系，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值，则该实时水压数据判定为价值数据，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值，则该实时水压数据判定为模式数据，同时判断如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则继续执行运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则在判定完成该实时水压数据类型后重新执行初步拟合数据直线段步骤；实时水压数据存储及上传步骤，水压监控端建立待发数据队列，将初步拟合数据直线段步骤及运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据、模式数据储存至待发数据队列中，并且水压监控端根据数据上传条件将存入至待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点。其中，该水压监控端可为MCU或MPU。
作为本发明的进一步改进，初步拟合数据直线段步骤以及运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中的判定程序为基于最小二乘法的线性拟合算法：，其中，β2为截距，β1为斜率值，X为实时水压数据的当前时间值，Y为实时水压数据的实时压力值，n为实时水压数据的累加数值，i为实时水压数据的次序标数，运算拟合数据直线段的公式为y=β1x+β2，其中，y为实时水压数据对应于数据直线段上的拟合压力值，x为拟合压力值的当前时间值，其等同于实时水压数据的当前时间值。
作为本发明的又进一步改进，实时水压数据的实时压力值与数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值是通过δi=Yi-(Xiβ1+β2)计算得出，其中δ为偏差值，该偏差阈值为该实时水压数据的实时压力值与1%的乘积，该斜率阈值为0.0001Mpa/S。
作为本发明的又进一步改进，实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端对于模式数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一模式数据信息，该模式数据信息包括模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距，其中，模式号为模式数据和价值数据的分类号，将第一个模式数据所对应的模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距储存至该模式数据信息中，之后判断如果下一个即将储存的数据是模式数据则判断即将储存的模式数据的偏差值的绝对值是否大于偏差阈值，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则水压监控端将该模式数据信息中的斜率值、截距更新为该即将储存的模式数据对应的斜率值、截距，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则水压监控端在待发数据队列中新建一模式数据信息，并将该即将储存的模式数据所对应的信息储存至该新建的模式数据信息中，之后依次判断执行；水压监控端对于价值数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一价值数据信息，该价值数据信息包括模式号、当前时间、实时压力值，将第一个价值数据所对应的模式号、当前时间、实时压力值储存至该价值数据信息中，然后判断如果下一个即将储存的数据是价值数据则在待发数据队列中新建一价值数据信息，将即将储存的价值数据所对应的信息储存至该新建的价值数据信息中，之后依次判断执行。
作为本发明的又进一步改进，实时水压数据存储及上传步骤中，数据上传条件分为：1、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，则判断待发数据队列的数据量大小是否达到一上传数据量值，如果达到该上传数据量值则加密、打包上传该待发数据队列中的数据；2、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，但待发数据队列的数据量大小未达到上传数据量值，则判断即将储存至待发数据队列中的数据是否为模式数据，如果即将储存至待发数据队列中的数据是模式数据则加密、打包上传该待发数据队列中的数据，该即将储存至待发数据队列中的数据为新判定的价值数据或模式数据；3、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为模式数据，则判断待发数据队列是否到达一上传定时周期，如果到达该上传定时周期则加密、打包上传该待发数据队列中的数据。
作为本发明的更进一步改进，实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端建立的待发数据队列分为当前待发数据队列和备用待发数据队列，水压监控端先将初步拟合数据直线段步骤、运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据或模式数据储存至当前待发数据队列中，并且水压监控端根据数据上传条件将存入至当前待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点，同时将新判定的价值数据或模式数据储存至备用待发数据队列中，并在当前待发数据队列中的数据传输结束后清空该当前待发数据队列，以此完成一次数据传输进程，之后水压监控端再次根据数据上传条件传输备用待发数据队列中的数据，并同时启用当前待发数据队列进行新判定的价值数据或模式数据的储存和清空备用待发数据队列，之后以此往复进行待发数据队列中数据的传输。
本发明相较于现有的基于NB-IOT的压力计的运行方式具有以下有益效果：本发明是针对NB-IOT的特性和水压压力数据的特点，实现了一种既能满足压力数据完整性、实时性的要求，又能够保障NB-IOT低功耗所需的低频率传输数据的方法，不仅降低了电池维护与更换的成本，而且降低了服务器端数据分析的难度。
附图说明
图1为本发明基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法的流程图。
图2为本发明一实施例上传的水压压力数据的曲线图形。
具体实施方式
为使对本发明所要解决的技术问题，解决技术问题的手段以及功效有更为清晰的了解与认识，以下举一较佳实施例并配合图式进行说明，但所举实施例仅为说明之用，并非用以对本发明进行限制。
本发明提供了一种基于NB-IOT的针对水压计压力数据低功耗传输的方法，该方法能够将实时水压数据进行分类传输，在保证NB-IOT通信模块低功耗运行的基础上，更确保了水压压力数据监测与传输的实时性。
如图1所示，为本发明基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法的流程图。
本发明提供了一种基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其步骤包含：水压数据采集步骤，由水压计的压力传感器采集实时水压数据，并将采集到的实时水压数据传输至水压计的水压监控端，该水压监控端可为MCU或MPU，该实时水压数据包括实时压力值和当前时间值。
之后执行初步拟合数据直线段步骤，由水压监控端将数个实时水压数据存入至实时值采集队列，在本实施例中，水压监控端是将10个实时水压数据存入至实时值采集队列，但也可将8个或12个等实时水压数据存入至实时值采集队列，本发明对此不进行限定。水压监控端通过判定程序将实时值采集队列中的10个实时水压数据按采集时间顺序运算拟合出一条数据直线段，该判定程序为基于最小二乘法的线性拟合算法，其中，β2为截距，β1为斜率值，X为实时水压数据的当前时间值，Y为实时水压数据的实时压力值，n为实时水压数据的累加数值，i为实时水压数据的次序标数，运算拟合数据直线段的公式为y=β1x+β2，其中，y为实时水压数据对应于数据直线段上的拟合压力值，x为拟合压力值的当前时间值，其等同于实时水压数据的当前时间值。之后按照采集时间顺序通过公式δi=Yi-(Xiβ1+β2)依次计算该10个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值δi以及该10个实时水压数据对应该条数据直线段上的斜率值，并依次将该偏差值的绝对值与一偏差阈值进行比较判断、将该斜率值的绝对值与一斜率阈值进行比较判断，其中，该偏差阈值为该实时水压数据的实时压力值乘以1%的乘积，该斜率阈值选取为0.0001Mpa/S。如果该10个实时水压数据中有一个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于其偏差阈值，此种情况表明采集的实时水压数据的离散性较大，则将该10个实时水压数据判定为价值数据并重新执行初步拟合数据直线段步骤；如果该10个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值均小于等于偏差阈值，则该10个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值的实时水压数据判定为模式数据，该10个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值的实时水压数据判定为价值数据。
运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，水压监控端继续通过判定程序不断的将水压计的压力传感器采集到的实时水压数据导入至初步拟合数据直线段步骤运算拟合生成的数据直线段中继续运算拟合，并判断被导入的实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值与斜率阈值的关系，以及该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值与偏差阈值的关系，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值，则该实时水压数据判定为价值数据，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值，则该实时水压数据判定为模式数据，同时判断如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则继续执行运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则在判定完成该实时水压数据类型后重新执行上述初步拟合数据直线段步骤。
实时水压数据存储及上传步骤，水压监控端建立待发数据队列，将上述初步拟合数据直线段步骤及运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据、模式数据储存至待发数据队列中，并且水压监控端根据数据上传条件将存入至待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点。其中，该数据上传条件分为三种：
1、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，则判断待发数据队列的数据量大小是否达到一上传数据量值，如果达到该上传数据量值则加密、打包上传该待发数据队列中的数据；
2、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，但待发数据队列的数据量大小未达到上传数据量值，则判断即将储存至待发数据队列中的数据是否为模式数据，如果即将储存至待发数据队列中的数据是模式数据则加密、打包上传该待发数据队列中的数据，该即将储存至待发数据队列中的数据为新判定的价值数据或模式数据；
3、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为模式数据，则判断待发数据队列是否到达一上传定时周期，如果到达该上传定时周期则加密、打包上传该待发数据队列中的数据。
在实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端对于模式数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一模式数据信息，该模式数据信息包括模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距，其中，模式号为模式数据和价值数据的分类号，可选用“0”表示为模式数据，选用“1” 表示为价值数据，将第一个模式数据所对应的模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距储存至该模式数据信息中，之后判断如果下一个即将储存的数据是模式数据则判断即将储存的模式数据的偏差值的绝对值是否大于偏差阈值，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则水压监控端将该模式数据信息中的斜率值、截距更新为该即将储存的模式数据对应的斜率值、截距，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则水压监控端在待发数据队列中新建一模式数据信息，并将该即将储存的模式数据所对应的信息储存至该新建的模式数据信息中，之后依次判断执行；水压监控端对于价值数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一价值数据信息，该价值数据信息包括模式号、当前时间、实时压力值，将第一个价值数据所对应的模式号、当前时间、实时压力值储存至该价值数据信息中，然后判断如果下一个即将储存的数据是价值数据则在待发数据队列中新建一价值数据信息，将即将储存的价值数据所对应的信息储存至该新建的价值数据信息中，之后依次判断执行。
为了便于数据上传操作与数据存储操作同步进行，实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端建立的待发数据队列可分为当前待发数据队列和备用待发数据队列，水压监控端先将初步拟合数据直线段步骤、运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据或模式数据储存至当前待发数据队列中，并且水压监控端根据上述数据上传条件将存入至当前待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点，同时将新判定的价值数据或模式数据储存至备用待发数据队列中，并在当前待发数据队列中的数据传输结束后清空该当前待发数据队列，以此完成一次数据传输进程，之后水压监控端再次根据数据上传条件传输备用待发数据队列中的数据，并同时启用当前待发数据队列进行新判定的价值数据或模式数据的储存和清空备用待发数据队列，之后以此往复进行待发数据队列中数据的传输。
以下举一实时水压数据模拟采集过程，用以简单说明本发明基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法的数据分类及储存、传输的过程。
该实时压力（实时水压数据）采集过程如下：某栋住宅建筑，其供水管道的压力变化是比较规律的，大约在6：00~7：30随着用水人数的不断增加，供水管道压力会逐渐降低，大约在7：30~8：30趋于稳定，大约在8：30~10：00集中用水结束，供水管压力又逐渐上升直到趋于稳定。但某天忽然在9：50左右，供水泵出现故障，导致压力急剧下降。在40秒内，压力骤降至0.18Mpa。表1为6：00~9：52的时间-实时压力数据样本，该段数据处于平稳运行状态（模式数据状态），每秒采集一个实时压力数据，以时间间隔120秒为单位抽取样本，实际的采集频率不以此为限。为了方便记录，起始秒数从6：00开始计算，初始值设为0秒，时间间隔为120秒，实时压力值单位Mpa。
表1
表2中的数据表示从9：52：01开始水泵出现故障，水压急跌，最后跌到一个平稳值，整个过程的数据如下表所示：
表2
方法执行的大体流程如下：首先，水压计的压力传感器不断采集实时压力（实时水压数据），将采集的实时压力导入最小二乘法线性拟合算法运算拟合数据直线段，并计算出截距β2和斜率值β1，通过δi=Yi-(Xiβ1+β2)计算得出实时压力的实时压力值与数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值δi，其中，Yi为实时压力的实时压力值，Xi为实时压力的当前时间值，i为实时压力的次序标数，并确保每个δ的绝对值都小于实时压力的实时压力值乘以1%的乘积(偏差阈值)，判断斜率值的绝对值是否小于斜率阈值0.0001Mpa/S，用以确定当前实时压力的类型。如果当前实时压力处于模式数据状态(平稳运行状态)，在最小二乘法的运算过程中将新计算出的截距和斜率值不断更新到待发数据队列的模式数据信息中。
根据计算结果，当第5880秒时，即7点38分，计算到的β2=0.553724，β1=-9.90266×10-6 ，δ=-0.01038，此时β1的绝对值小于斜率阈值0.0001Mpa/S，而偏差值δ的绝对值大于偏差阈值，说明该段数据为模式数据并且模式数据出现折点（该段平稳运行数据结束），此时在待发数据队列中加入新的模式数据信息，并将该时间点（5880秒）的实时压力的相应信息储存至该模式数据信息中。
重新开始拟合算法（初步拟合数据直线段步骤），在10320秒时，即8点52分计算到β2=0.487211，β1=1.84108×10-6，δ=-0.0105，此时β1的绝对值小于斜率阈值0.0001Mpa/S，偏差值δ的绝对值大于偏差阈值，说明该段数据为模式数据并且模式数据出现折点（该段平稳运行数据结束），在待发数据队列中加入新的模式数据信息，并将该时间点（10320秒）的实时压力的相应信息储存至该模式数据信息中。
重新开始拟合算法（初步拟合数据直线段步骤），在13920秒时，即9点52分计算到β2=0.427995，β1=8.10263×10-6，δ=-0.0131，此时β1的绝对值小于斜率阈值0.0001Mpa/S，偏差值δ的绝对值大于偏差阈值，说明该段数据为模式数据并且模式数据出现折点（该段平稳运行数据结束），在待发数据队列中加入新的模式数据信息，并将该时间点（13920秒）的实时压力的相应信息储存至该模式数据信息中。
重新开始拟合算法（初步拟合数据直线段步骤），当计算到13930秒时（10秒内）计算得到β1=0.012492763，此时β1的绝对值大于斜率阈值0.0001Mpa/S，说明当前实时压力的状态为价值数据，则在待发数据队列中建立价值数据信息并将被判定为价值数据的实时压力储存至待发数据队列中价值数据信息中，并且持续应用拟合算法计算实时压力，并判断斜率值，如果偏差值的绝对值小于偏差阈值，而且斜率值的绝对值持续大于斜率阈值0.0001Mpa/S，说明还在本条价值数据的直线段上，继续记录价值数据。
当实时压力记录到第13950秒时，即9点52分31秒时，偏差值的绝对值大于偏差阈值，说明该段价值数据直线段结束，重新开始拟合算法运算下一段数据。当计算到13960秒时，β1=-2.33542×10-5，此时β1的绝对值小于斜率阈值0.0001Mpa/S，说明实时压力进入新的稳定阶段，将之前记录的几段模式数据信息和价值数据信息一同打包上传到水压监控站点。
如图2所示，为上述实时水压数据模拟采集过程中应用本发明的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法上传水压压力数据的曲线示意图。相较于传统模式实时水压数据的上传方式：为了保证实时体现数据状态，1秒一次采集，20秒打包上传一次，约需发送900个数据包。而本发明的实时水压数据的上传方式：仅处于9：52：01~9：52：31的实时水压数据为价值数据，1秒记录1个值，该部分大约30个价值数据值，设定模式数据上传定时周期为10小时上传一次，上传数据量值为1kb，本发明仅需1个数据包即可完成6：00：00-9：52：31的数据传输，数据包格式如下：
据此，本发明在保证NB-IOT通信模块低功耗运行的基础上，更确保了水压压力数据监测与传输的实时性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以局限本发明的专利保护范围，因此举凡运用本发明说明书或图式内容所做的等效变化，均同理包含于本发明的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，包含步骤：
水压数据采集步骤：由水压计的压力传感器采集实时水压数据，并将采集到的实时水压数据传输至水压计的水压监控端，该实时水压数据包括实时压力值和当前时间值；
初步拟合数据直线段步骤：由水压监控端将数个实时水压数据存入至实时值采集队列，水压监控端通过判定程序将实时值采集队列中的数个实时水压数据按采集时间顺序运算拟合出一条数据直线段，之后按照采集时间顺序依次计算该数个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值以及该数个实时水压数据对应该条数据直线段上的斜率值，并依次将该偏差值的绝对值与一偏差阈值进行比较判断、将该斜率值的绝对值与一斜率阈值进行比较判断，如果该数个实时水压数据中有一个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于偏差阈值则将该数个实时水压数据判定为价值数据并重新执行初步拟合数据直线段步骤；如果该数个实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值均小于等于偏差阈值，则该数个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值的实时水压数据判定为模式数据，该数个实时水压数据中对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值的实时水压数据判定为价值数据；
运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤：水压监控端继续通过判定程序不断的将水压计的压力传感器采集到的实时水压数据导入至初步拟合数据直线段步骤运算拟合生成的数据直线段中继续运算拟合，并判断被导入的实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值与斜率阈值的关系，以及该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值与偏差阈值的关系，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值大于斜率阈值，则该实时水压数据判定为价值数据，如果该实时水压数据所对应数据直线段的斜率值的绝对值小于等于斜率阈值，则该实时水压数据判定为模式数据，同时判断如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则继续执行运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤，如果该实时水压数据的实时压力值与该条数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则在判定完成该实时水压数据类型后重新执行初步拟合数据直线段步骤；
实时水压数据存储及上传步骤：水压监控端建立待发数据队列，将初步拟合数据直线段步骤及运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据、模式数据储存至待发数据队列中，并且水压监控端根据数据上传条件将存入至待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，初步拟合数据直线段步骤以及运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中的判定程序为基于最小二乘法的线性拟合算法：，其中，β2为截距，β1为斜率值，X为实时水压数据的当前时间值，Y为实时水压数据的实时压力值，n为实时水压数据的累加数值，i为实时水压数据的次序标数，运算拟合数据直线段的公式为y=β1x+β2，其中，y为实时水压数据对应于数据直线段上的拟合压力值，x为拟合压力值的当前时间值，其等同于实时水压数据的当前时间值。
3.根据权利要求2所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，其中，实时水压数据的实时压力值与数据直线段上相对应的拟合压力值的偏差值是通过δi=Yi-(Xiβ1+β2)计算得出，其中δ为偏差值，该偏差阈值为该实时水压数据的实时压力值与1%的乘积，该斜率阈值为0.0001Mpa/S。
4.根据权利要求2所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端对于模式数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一模式数据信息，该模式数据信息包括模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距，其中，模式号为模式数据和价值数据的分类号，将第一个模式数据所对应的模式号、开始时间、起始实时压力值、斜率值、截距储存至该模式数据信息中，之后判断如果下一个即将储存的数据是模式数据则判断即将储存的模式数据的偏差值的绝对值是否大于偏差阈值，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值小于偏差阈值，则水压监控端将该模式数据信息中的斜率值、截距更新为该即将储存的模式数据对应的斜率值、截距，如果该即将储存的模式数据的偏差值的绝对值大于偏差阈值，则水压监控端在待发数据队列中新建一模式数据信息，并将该即将储存的模式数据所对应的信息储存至该新建的模式数据信息中，之后依次判断执行；水压监控端对于价值数据储存至待发数据队列的方式为：在待发数据队列中建立一价值数据信息，该价值数据信息包括模式号、当前时间、实时压力值，将第一个价值数据所对应的模式号、当前时间、实时压力值储存至该价值数据信息中，然后判断如果下一个即将储存的数据是价值数据则在待发数据队列中新建一价值数据信息，将即将储存的价值数据所对应的信息储存至该新建的价值数据信息中，之后依次判断执行。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，实时水压数据存储及上传步骤中，数据上传条件分为：1、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，则判断待发数据队列的数据量大小是否达到一上传数据量值，如果达到该上传数据量值则加密、打包上传该待发数据队列中的数据；2、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为价值数据，但待发数据队列的数据量大小未达到上传数据量值，则判断即将储存至待发数据队列中的数据是否为模式数据，如果即将储存至待发数据队列中的数据是模式数据则加密、打包上传该待发数据队列中的数据，该即将储存至待发数据队列中的数据为新判定的价值数据或模式数据；3、如果水压监控端判定待发数据队列中当前存储的数据为模式数据，则判断待发数据队列是否到达一上传定时周期，如果到达该上传定时周期则加密、打包上传该待发数据队列中的数据。
6.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，实时水压数据存储及上传步骤中，水压监控端建立的待发数据队列分为当前待发数据队列和备用待发数据队列，水压监控端先将初步拟合数据直线段步骤、运用拟合数据直线段判定实时水压数据步骤中判定的价值数据或模式数据储存至当前待发数据队列中，并且水压监控端根据数据上传条件将存入至当前待发数据队列中价值数据及/或模式数据通过与水压监控端信号连接的基于NB-IOT的通信模块传输至水压监控站点，同时将新判定的价值数据或模式数据储存至备用待发数据队列中，并在当前待发数据队列中的数据传输结束后清空该当前待发数据队列，以此完成一次数据传输进程，之后水压监控端再次根据数据上传条件传输备用待发数据队列中的数据，并同时启用当前待发数据队列进行新判定的价值数据或模式数据的储存和清空备用待发数据队列，之后以此往复进行待发数据队列中数据的传输。
7.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的水压计压力数据的传输方法，其特征在于，该水压监控端为MCU或MPU。
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