CN110764834A - 一种自动化安全监测平台、管理方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化安全监测平台，包括后台服务程序、数据接口程序、前端网站和移动APP；前端网站，向系统管理员提供相应的配置界面以及接收系统管理员输入的配置参数生成对应配置信息以及数据查看、分析；移动APP，向用户提供相应的配置页面以及接收用户输入的配置参数生成对应配置信息以及查看实时和历史监测数据和巡检信息交互；后台服务程序，与监测设备通过有线或无线通信连接进行自动化监测数据的采集和数据处理；数据接口程序，接收前端网站或移动APP发送的查询指令将数据处理结果进行展示。本发明还公开了一种自动化安全监测管理方法及存储介质。

Description

一种自动化安全监测平台、管理方法及存储介质

技术领域

本发明涉及自动化安全监测领域，尤其涉及一种自动化安全监测平台、管理方法及存储介质。

背景技术

目前，在地质灾害、矿山、大坝、建筑、交通等多种涉及到安全监测的行业已经逐步从人工监测向自动化监测过渡。一般来说，现有的自动化监测系统，都是面向特定行业针对特定项目的小型信息系统，比如滑坡、尾矿库、危房、基坑、桥梁、大坝等；其中，监测设备一般通过有线或无线与上级平台连接，然后数据采集模块兼容特定的监测设备协议，对监测数据报文进行解析后入库；再实时对监测数据与设定的阈值进行比较是否进行报警通知，同时还可将入库后的实时数据通过前端展示系统展示给用户查看。而日益增长的自动化监测需求来说，各个安全监测领域的行业标准规范逐步推出，导致现有的监测系统存在以下不足：

(1)同一个监测单位不能同时对多个监测工程类型进行监测，无法集中展示多类型监测工程，无法集中管理多个监测工程的数据，无法集中展示多个类型监测工程的数据；

(2)同一个监测单位没有相应的服务器机房以及专业的运维人员，也没有固定的IP实现对野外监测设备的数据进行采集；

(3)数据处理方式较为简单，大部分只是依据通信协议解析后直接入库存储，数据结果存在不规范、无效以及异常数据等现象；

(4)数据诊断逻辑较为简单，大部分都是简单地将实时数据与设定阈值进行比较判断是否报警诊断，容易出现误报现象；

(5)数据处理吞吐量较小，不能够同时支持大量的自动化监测设备实时监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种自动化安全监测平台，其能够解决现有技术中安全监测系统不能够支持多项目多工程的安全监测等问题。

本发明的目的之二在于提供一种自动化安全监测管理方法，其能够解决现有技术中安全监测系统不能够支持多项目多工程的安全监测等问题

本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有技术中安全监测系统不能够支持多项目多工程的安全监测等问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种自动化安全监测平台，所述安全监测平台包括后台服务程序、数据接口程序、前端网站和移动APP；其中，前端网站，用于面向系统管理员，并向系统管理员提供相应的配置界面以及接收系统管理员输入的配置参数生成对应配置信息；移动APP，向用户提供相应的配置页面以及接收用户输入的配置参数生成对应配置信息；后台服务程序，与监测设备通过有线或无线通信连接进行自动化监测数据的采集和数据处理，并将处理结果存储于后台数据库中；其中，数据处理包括但不限于对采集的数据进行存储、审核、统计、诊断和分析；数据接口程序，通过接收前端网站或移动APP发送的查询指令并将查询结果返回展示给系统管理员或用户，以及接收前端网站或移动APP发送的配置指令并将配置参数存储于后台数据库中。

进一步地，所述后台服务程序还包括：数据采集模块，用于根据配置信息从监测设备采集到原始字节数据，并将其临时存储于Redis数据库中；其中，监测设备按照管理方式的不同分为：站点、仪器和监测体；监测站点为能够将监测数据在特定的空间下进行采集并上报至后台服务程序的装置；监测仪器为用于监测特定的数据，并且通过特定的采集设定后统一上传至上级后台服务程序的装置；监测体为一组依据特定的监测需求进行监测的监测仪器的组合。

进一步地，所述后台服务程序还包括：缓存模块，用于根据配置信息对存储于Redis数据库中的原始字节数据进行解析后生成原始数据并存储于原始数据库中；

审核模块，用于根据配置信息对原始数据库中的原始数据进行审核生成审核数据并存储于审核数据库中；

统计模块，用于根据配置信息对审核数据库中的审核数据进行统计生成统计数据并存储于统计数据库中；

诊断模块，用于根据配置信息对审核数据库中的审核数据和/或对统计数据库中的统计数据进行诊断得出诊断结果，以及根据诊断结果执行相应的操作，同时将诊断结果存储于管理数据库中。

进一步地，所述诊断模块包括但不限于以下中的一种或多种：报警诊断模块、组合报警诊断模块、联动诊断模块、离线诊断模块、仪器状态诊断模块以及工程诊断模块；

其中，工程诊断模块，用于根据配置信息中设定的工程配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断审核数据的所属工程；

报警诊断模块，用于根据配置信息中设定的报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

组合报警诊断模块，用于根据配置信息中设定的组合报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

联动诊断模块，用于根据配置信息中设定的联动配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应监测设备是否需要联动；

离线诊断模块，用于根据配置信息中设定的离线配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备是否离线；

仪器状态诊断模块，用于根据配置信息中设定的仪器状态配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备的工作状态。

进一步地，所述后台服务程序还包括：后台配置模块，用于接收前端网站或移动APP发送的配置信息，并运行配置信息对系统的关键参数进行配置，以及将配置信息存储于管理数据库中，供其他各个模块调用；

日志管理模块，用于对后台服务程序中各个模块运行时所产生的日志进行管理；

通知模块，用于接收各个模块发送的消息通知并通过前端网站或移动APP推送给系统管理员或用户；

振动采集模块，用于定时采集振动监测数据，并将振动监测数据存储于MongoDB数据库中或通过第三方频率软件处理及识别后转存储于MongoDB数据库中；其中，振动监测数据为波形数据；

图像采集模块，用于定时采集监测视频的图像信息，并存储于数据库中或通过截图后将截图生成图片流存储于数据库中。

进一步地，所述后台服务程序还包括内部通知模块和外部通知模块；其中，内部通知模块，连接后台服务程序中的各个模块，用于将一个模块的处理结果发送到另外一个模块；外部通知模块，用于根据配置文件定时向前端网站或移动APP推送相关通知；内部通知模块、外部通知模块还用于通知信息存储于管理数据库中。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种自动化安全监测管理方法，应用于一种自动化安全监测平台，所述安全监测管理方法包括：

配置步骤：通过前端网站或移动APP向系统管理员或用户提供配置页面，并接收系统管理员或用户输入的配置参数生成配置信息，并将其发送给后台管理程序；

数据采集步骤：通过后台服务程序根据配置信息对对应的监测设备进行采集，并将采集到的每个监测设备的监测数据存储于Redis数据库中；此时，存储于Redis数据库中的监测数据为原始字节数据；其中，数据采集的方式包括监测设备主动上传的方式、向监测设备下发采集指令的方式和从第三方系统中导入的方式；

缓存步骤：通过后台服务程序对Redis数据库中的原始字节数据取出，并根据配置信息中的解析协议对原始字节数据进行标准化解析处理生成原始数据，并存储于原始数据库中；

审核步骤：通过后台服务程序依据配置信息对原始数据进行审核生成审核数据，存储于审核数据库中；

统计步骤：通过后台服务程序根据配置信息对审核数据进行统计生成统计数据，并将统计数据存储于统计数据库中；其中，统计数据的形式包含但不限于均值、变形速率、变形加速度以及累和；统计的时间跨度包含但不限于小时、日均、月均以及年均；统计数据存储时按照不同的工程和站点存储于对应的统计表中存储；

诊断步骤：通过后台服务程序根据配置信息对统计数据或审核数据进行诊断得出诊断结果，并根据诊断结果执行对应的通知操作，同时，将诊断结果存储于管理数据库中；

数据展示步骤：通过前端网站或移动APP从后台服务器中获取统计数据，并将统计数据以表格或图形的方式展示给系统管理员或用户查看；

数据分析步骤：通过前端网站或移动APP对统计数据进行数据分析，并将分析结果展示给系统管理员或用户查看。

进一步地，所述诊断步骤还包括：

工程诊断步骤：根据配置信息中设定的工程配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断审核数据的所属工程；

和/或，报警诊断步骤：根据配置信息中设定的报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

和/或，组合报警诊断步骤：根据配置信息中设定的组合报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

和/或，联动诊断步骤：根据配置信息中设定的联动配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应监测设备是否需要联动；

和/或，离线诊断模块，用于根据工程配置信息中设定的离线配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备是否离线；

和/或，仪器状态诊断步骤：根据配置信息中设定的仪器状态配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备的工作状态。

进一步地，所述安全监测管理方法还包括：查询步骤：通过数据接口程序接收前端网站或移动APP发送的查询指令，并根据查询指令将查询结果与二三维地图进行结合展示，并返回给前端网站或移动APP供系统管理员或用户查看；其中，查询结果包括但不限于实时的监测数据、历史的监测数据和统计数据。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二采用的一种自动化安全监测管理方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明能够支持多租户、多工程项目的自动化安全监测，通过为每个工程或项目设置相应的配置信息到系统中，然后再根据配置信息对监测设备进行数据采集、存储、解析、审核、统计、诊断等操作，解决了现有的自动化安全监测只能针对一个工程项目进行监测、以及对监测数据的处理不规范、存在较多无效或异常数据、诊断逻辑简单等问题。

附图说明

图1为本发明提供的一种自动化安全监测平台模块图；

图2为本发明提供的一种自动化安全监测管理方法中数据处理流程；

图3为本发明提供的一种自动化安全监测管理方法流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

针对现有的监测系统的缺陷，本发明提供了一种支持多租户、支持多监测设备、多监测工程的自动化安全监测平台，可以实现针对各种自动化监测设备进行统一安全、可靠、高扩展地规范的数据采集、传输、审核、统计、诊断、管理、查询、分析以及展示等。

如图1和2所示，本发明提供了一种优选的实施例，自动化安全监测平台，其包括：后台服务程序、前端网站以及移动APP(Application，应用程序)。

其中，后台服务程序，用于对监测数据的采集、存储，云数据同步解算，数据智能化审核，数据标准化统计，智能化报警诊断，智能化联动诊断，报警信息报送，系统配置数据更新处理等一系列的后台任务。

前端网站，是面向系统管理员，可支持管理员对系统运行的关键参数进行配置管理以及多个工程的配置管理。比如系统的各种关键参数的配置、监测数据查看与分析等。

移动APP，是面向用户，支持用户对单个工程的监测数据查看以及对工程的配置管理，方便用户随时随地查看对应工程的监测数据以及技术员远程的配置操作及管理。

进一步地，自动化安全监测平台还包括数据接口，用于为前端网站和移动APP从后台服务程序获取相应的数据，并发送给前端网站和移动APP，供系统管理员或用户查看。

也是说，本发明提供的自动化安全监测平台，通过后台服务程序与监测设备连接，用于采集监测设备的数据，然后对数据进行存储、标准化、统计、诊断、分析等得出相应的统计结果、分析结果、诊断结果等存储于系统的数据库中，再根据前端网站或移动APP发送的系统管理员或用户的请求，执行相应的措施等。

其中，后台服务程序主要包括以下功能模块：

(1)数据采集模块，用于主动或被动的方式从监测设备上采集到对应的监测数据，并将其存储于到Redis数据库或MongoDB数据库中。此时，Redis数据库中存储于的监测数据为原始字节数据，也即是说原始字节数据是通讯采集后未经任何解析处理的原始的监测数据。

另外，对于用于振动监测或次声监测等监测设备输出的监测数据为文档型的，这种情况使用MongoDB数据库进行存储。因此采用Redis数据库或MongoDB数据库来实现对原始的监测数据进行存储，可以保留原始的监测数据不会做任何的处理，便于后续根据不同的需求进行相应的解析操作；同时，还可以保证数据的快速存储。

本发明可以支持各种类型的监测设备，监测设备的数据采集方式一般分为主动上报和被动采集两种模式。主动上报是指监测设备将监测到的监测数据主动上传至后台服务程序，而被动采集就需要后台服务程序定时向监测设备下发采集命令，实时采集监测数据。对于被动采集来说，比如按照固定的周期例如5分钟向对应的监测设备发送采集命令，去采集实时的监测数据。另外，对于监测设备的采集频率可根据管理员或用户通过对应工程下的监测设备的采集进行配置。在数据采集时，由于本发明可以支持多工程的数据采集，因此，后台服务程序在采集数据时，对不同工程单独设置一个线程来实现与该工程绑定的监测设备进行连接通信，并进行数据采集。也即是，将对于不同工程的监测设备的采集数据的逻辑分离，避免互相产生影响。

对于不同项目、工程来说，不同的监测设备所采集的数据类型、数据格式、采集数据的频率可能也不同，因此，本发明还提供了相应的配置功能，也即是可通过前端网站或移动APP向系统管理员或用户提供相应的配置页面，并根据系统管理员或用户输入的配置参数生成对应的配置信息，并将其存储于管理数据库中。在对数据采集时，可根据配置信息进行采集。比如，配置信息中设定了不同工程的监测设备的采集的数据类型、数据采集的频率、采集的数据的精确度等。

另外，在进行数据采集的运输过程中，根据不同的环境条件以及监测设备所支持的协议不同，本实施例还采用北斗短报文进行数据采集，可以满足恶劣环境下的监测数据的采集；采用RS232或RS485进行数据采集，满足RS232或RS485数字协议的监测数据进行采集；采用振弦数据方式进行数据采集，满足弦式传感器的数据采集；采用振动数据方式进行数据采集，满足特殊振动波类的数据采集等。

本实施例中自动化监测设备的管理方式，还可分为以下三种：

仪器，即指用于监测特定的监测项目的设备，比如通常提到的传感器。一般通过特定的采集设备采集后统一上报给上级平台。常见的有弦式传感器、模拟量传感器、数字式传感器等。

站点，即指支持将各种监测数据内容在特定的空间下实现采集并上报给上级平台的装置称为一个监测站点。常见的站点有串口服务器、DTU(Data Transfer unit，数据传输单元)装置、数据采集仪、北斗短报文、GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)接收机、视频监控站等。

监测体，即指一组依据特定的监测需求而进行的多个仪器组合。由于一些监测对象并不是单个仪器可以实现采集的，需要将多台仪器设备组合起来的数据进行特定的运算后进行展示的。因此，将不在同一站点下的仪器组合起来展示的对象称之为监测体。常见的有用于监测浸润线的监测仪器、用于监测测斜孔的监测仪器、用于监测干滩的监测仪器等。

或者，例如单个坝体的数据要进行特定的工程坐标系转换的，也可以选定特定的仪器组合为其定义特定的转换参数，监测体的参数通过配置信息存储于系统中。当监测数据采集到后台后，会根据配置信息进行特定的运算。因此，通过监测体可以满足各种各样特定的监测需求。

另外，本发明中的配置信息还可以分为系统配置信息和工程配置信息。

其中，系统配置信息，记录了对系统中的关键参数的配置，一般只能由系统管理员进行配置，存储于后台服务程序中的管理数据库中。

工程配置信息，记录了每个工程的参数配置，可以由系统管理员统一配置，也可以由各个工程对应的用户来配置，存储于后台服务程序中的管理数据库中。

将上述配置信息存储于管理数据库中，当后台服务程序中的各个模块在运行时，从管理数据库中读取配置信息，实现对系统配置存取和更新，同时，也便于其他各个模块根据配置信息进行数据采集、审核和诊断处理等处理。

(2)缓存模块，将根据配置信息对存储于Redis数据库中的原始字节数据进行解析处理得出原始数据，并存储于原始数据库中。此时，存储到原始数据库中的数据为经过解析处理的监测数据。由于原始字节数据是指直接从监测设备采集到的数据，这些数据与可能我们最终所需要的数据有所差别。因此，将采集到的数据首先存储于Redis数据库中，以便能够快速存储，然后再对存储于Redis数据库中的数据进行解析，得到最终需要的数据，便于之后的数据处理。

(3)审核模块，根据配置信息对原始数据库中的原始数据进行审核处理得出审核数据，并将其存储于审核数据库中。同时，还将审核数据实时传递给联动诊断、报告诊断模块、统计模块等。此时，审核数据为经过审核后的监测数据。本发明中的审核操作根据预设的配置信息对监测数据进行相应的标准化处理。在进行审核操作时，根据需求生成对应的审核任务，然后将审核任务存储于审核队列中，依次从审核队列中获取每个审核任务来调用数据库中的原始数据，对其进行审核操作。

本发明中的审核操作是指对原始数据进行量程、上下限、离群值等进行自动化审核，这些审核的标准均可通过系统管理员或用户进行配置，并存储于配置信息中，比如工程配置信息或系统配置信息，在对数据审核时，直接调用配置信息中的审核条件进行审核即可。另外，在审核时，还可以通过配置信息的修约条件对数据进行自动化修约，比如：精确度、保留小数、四舍六入五成双等。

另外，在对配置信息中审核条件、修约条件等进行制定时，还需要遵循不同的工程所制定的标准和规范进行相应的定义，比如表1中给出了比较常见的数据处理或监测标准和规范。

表1

(4)统计模块，根据配置信息对审核数据进行统计分析生成统计数据。比如分别进行小时、日、月、季度、年等对存储于审核数据库中的审核数据进行相应统计，并将统计数据存储于统计数据库。

另外，该统计数据还可以通过前端网站或移动APP展示给系统管理员或用户查看。比如，前端网站或移动APP发送相应的查询指令，后台服务程序根据查询指令从统计数据库中查询到相应的统计数据并发送给前端服务器或移动APP，进而使得前端网站或移动APP通过图形、文字等方式将统计数据进行展示。

(5)诊断模块，根据配置信息中的诊断配置对统计数据和/或审核数据进行诊断，并根据诊断结果执行相应操作；同时将诊断结果存储于管理数据库中。

另外，根据不同的诊断类型，本发明的诊断模块具体包括：报警诊断模块、组合报警诊断模块、联动诊断模块、离线诊断模块、仪器状态诊断模块、工程诊断模块等。

其中，报警诊断模块，根据配置信息中的报警配置，对审核数据或统计数据进行监控。当达到报警条件时，采用短信或邮件报警等。

组合报警模块，根据配置信息中设定的组合报警配置，对审核数据或统计数据进行监控。当达到报警条件，采用短信或邮件报警等。

为了实现一些特定的需求，比如当恶劣环境时，对监测数据进行加密采集；正常情况下，对监测数据进行稀疏采集，可提高在恶劣环境下时，地质灾害的实时监测。因此，本发明还通过联动诊断模块，根据配置信息中设置的联动配置，对实时数据进行监控，当判断达到联动条件时，系统控制对监测数据的采集进行加密采集或稀疏采集操作等。

离线诊断模块，对审核数据进行监测，判断监测设备的当前状态时处于离线状态还是在线状态。

仪器状态诊断，用于仪器的状态进行诊断。如RTU设备具有采集对应的仪器状态和其对应的仪器正常量程规范配置，将会对其采集的仪器状态数据进行量程判断，如电流电压等异常，那么对应状态下采集到的监测数据将认为不可靠。

工程诊断，用于对工程级别的信息进行诊断。如依据设备的位置信息计算其工程的经纬度，以及工程的维保信息，质保检查，如质保快过期将会提前一个月、7天、1天三个时间节点，提前发送对应的短信通知。

通过以上诊断模块，可实现根据需求来改变监测设备的数据采集频率、实现对监测设备的工作状态以及离线状态进行监控，同时，也实现了对于异常监控，相对于现有技术来说，大大丰富了诊断监控，解决了现有技术中仅仅只通过简单地逻辑比对来实现诊断监控的问题。

本发明中通过将采集到的原始字节数据缓存于Redis数据库中，其一Redis数据库支持更多数据类型，同时在存储于数据更高效，大大提高数据采集的及时性。而通过将处理后的数据，比如标准化处理后的数据、审核数据、统计数据、诊断数据、分析数据等存储于后台的数据库中，由于数据处理后会产生大量的数据，因而，采用传统的关系数据库可以大大提升数据存储量，同时，将不同的数据分别存储于后台数据库的对应数据表中，可以实现对不同数据的分库管理。

从上可知，本发明对于数据的存储采用分库存储的方式，也即是：Redis数据库，对于直接从监测设备采集的原始字节数据，或者从第三方软件或设备导入的监测数据均采用Redis数据库进行临时存储。另外，Redis数据库还用于存储模块之间的内部通知数据。

MongoDB库存储，用于存储文档型的监测数据，比如监测数据为波形数据、图形数据等。

管理数据库，用于存储配置信息，分别系统配置信息和工程配置信息。其中，工程配置信息比如各个项目工程的仪器配置和诊断配置等数据。一般采用关系数据库来实现。另外，管理数据还用于存储诊断结果以及消息通知。

原始数据库，用于经过解析后的原始数据和原始字节数据，保障监测数据的可追溯性。一般采用关系数据库来实现。由于Redis数据库存储量较小。只用于存储于实时数据，因此对于历史的监测数据还通过原始数据库进行存储于，也即是原始字节数据还存储于原始数据库中。

审核数据库，用于存储的审核后的监测数据。一般采用关系数据库来实现。

统计数据库，用于存储对审核后的监测数据的对应统计数据。一般采用关系数据库来实现。

上述原始数据库、审核数据库、统计数据库在对对应数据进行存储时，均根据工程、站点等将其存储于对应的数据表中。

(5)图像采集模块，定时采集监控视频图像信息。比如针对监测设备周边的环境进行监测，实时了解监测设备所处的宏观环境状态。

(6)日志清理模块，用于定时清理系统运行时所产生的各种日志。

(7)通知模块，用于提供多种通知渠道，将各个模块的通知显示给用户。通知包括内部通知和外部通知；同时，还将各种消息通知都存储于管理数据库中。

其中，内部通知包括后台服务、API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)接块程序、前端程序等各个逻辑隔离的程序间的信息通知。例如：设备编号(如S0000001)对象序列化为JSon，含如下属性：设备Id、原始数据、时间、是否联动、数据类型(0设置/1采集)、因子集合(因子ID、因子说明、因子值)等。也即是说，内部通知是保障内部各个模块之间的数据通信，将上一个模块的处理结果推送到下个模块处理，保证数据不会出错。

外部通知：专门的一个通知服务处理模块，承担处理所有的外部通知业务实现，其他服务负责判断推送信息类型内容，然后将消息转发给通知服务，由通知服务展现在客户面前。具体会包含短信通知，邮件通知，用户前端通知，APP通知等，可将系统的所有诊断信息推送给用户面前。具体可包括：设备报警解除通知、设备报警通知、联动解除通知、联动采集通知、工程设备离线通知、工程过保通知、续保成功通知、组合报警条件重置、组合报警、系统错误通知、数据回补通知、设备状态异常通知到前端设备上线通知到前端、人工巡检报警通知等。

另外，为了保证上述各个模块能够互相协同工作，以及通过数据接口与前端网站或移动APP的通信。本实施例中的后台服务器程序中还设置了一配置中心模块，配置中心模块与其他各个模块连接，并提供底层所有配置服务，以及用于其他各个模块的启动核心配置以及模块之间的协同工作。

近一步地，前端管理网站或移动APP包括：

(1)系统管理模块，用于对系统配置信息进行管理，根据系统管理员输入的配置参数进行管理，并生成系统配置信息，系统配置信息包括系统内的整体的组织管理、用户管理、角色管理、权限配置、菜单配置、仪器模板、因子库、厂商信息配置、系统参数配置、配置更新日志、个性化配置、多语言设置等系统关键配置的管理。

(2)项目管理模块，用于对工程配置信息进行管理，对用户或系统管理员输入的工程配置参数进行管理并生成工程配置文件。比如对工程、站点、仪器、监测体等进行管理，对联动、报警、巡检、组合报警等进行配置以及查看等。

(3)数据展示模块，用于将统计数据展示给用户查看。比如查看后台统计的实时、小时、日均、月均、年均等统计结果，并将统计结果以表格或曲线的形式实时统计查询数据的均值、组织、标准值等并存储于对应的数据库表中。当用户查看统计结果时，可直接从相应的数据库表中查询到相应的数据。比如将统计结果以图形的方式显示给用户，方便用户查看统计结果。

(4)数据分析模块，对统计数据进行趋势分析、变形加速度分析、相关性分析、测斜孔与浸润剖面综合分析、监测报表分析、工程概况分析等操作，并将分析结果展示给用户或系统管理员，方便用户或系统管理员根据分析结果了解监测数据或状态，为后期实施策略提供帮助。

(5)巡检功能模块，用于定期对监测设备的巡检行为进行记录、查看、处理进度跟进和录入等操作，同时，还将巡检记录文件存储于后台服务程序中进行存储。也即是，本发明支持手动巡检填报功能并上传平台审核巡检、支持回复沟通、支持查询历史巡检记录；同时本发明还支持自动化的巡检填报功能，自动获取经纬度信息上报，可通过移动APP上报巡检信息，减轻一线人员的繁琐工作。

实施例二

基于实施例一，本发明还提供了另外一个实施例，一种自动化安全监测管理方法，应用于实施例一的一种自动化安全监测平台，如图3所示，该安全监测管理方法包括：

步骤S1、配置步骤：通过前端网站或移动APP对系统的关键参数以及工程的数据采集、数据处理过程等进行配置。

具体可包括：步骤S11、组织配置步骤，在前端网站或移动APP组织管理页面新建组织。将组织信息存储进管理数据库的组织信息表中。

步骤S12、工程配置步骤，在前端网站或移动APP工程配置页面新建工程。将监测工程信息如工程名称、简介、联系人、建设时间、验收时间和质保等信息配置，新增进管理数据库的工程信息表中。并且分配到对应的监测组织中去。

步骤S13、站点配置步骤，在前端网站或移动APP站点管理页面新建测站，根据现场的不同站点类别如GNSS,视频类，RTU类进行对应的配置新增进管理数据库的站点信息表中。此时，通信方式包括但不限于有线串口服务器，无线DTU,北斗短报文等。

步骤S14、仪器配置步骤，在前端网站或移动APP仪器管理页面新增仪器。依据现场的安装的不同仪器类型配置选用不同的仪器模板，配置现场安装参数和初始值信息新增进管理数据库的仪器信息表中。

步骤S15、监测体配置步骤，在前端网站或移动APP监测体配置页面新增监测体。依据监测工程实际情况可以配置新增坝体、测斜孔、浸润线、干滩等不同仪器组合的监测体以及其对应的现场配置信息。

步骤S16、报警配置步骤，在前端网站或移动APP报警管理页面新增报警配置。依据监测体实际地质和环境情况配置单个仪器的阈值报警配置和多个仪器组合报警诊断配置写入管理数据库的报警信息表中。报警诊断对象包含但不限于实时监测数据、小时或日跨度的均值、变形速率、变形加速度、累和等统计值及其出现的频次作为诊断条件。

步骤S17、联动配置步骤，在前端网站或移动APP联动管理页面新增联动配置，当监测工程包含降雨量监测时，可以依据监测工程的实际条件新增针对雨量监测联动配置。设置雨量的单位时间内的阈值，联动加密改变其他监测仪器的采集频率配置。

步骤S18、系统配置步骤：在前端网站向系统管理员提供系统配置页面，并接收系统配置参数生成系统配置信息并存储于系统中。系统配置主要是包括系统内的整体的用户管理、角色管理、权限配置、菜单配置、仪器模板、因子库、厂商信息配置、系统参数配置、个性化配置、多语言设置等系统关键配置。

当配置完成，并配置信息发送后台服务程序，并存储于管理数据库中，然后进行数据采集、处理等，具体为：

步骤S2、数据采集步骤：通过后台服务程序根据管理数据库中存储的配置信息对应的不同监测工程的每个监测设备进行预定的频率的数据采集，并将采集到的每个监测设备的原始字节数据存储于Redis数据库中。

此时，采集步骤还包含定时采集监控视频的图像信息以及振动波形数据，对于这种监测数据为文档型，例如图形、波形图等，将其存储于MongoDb数据库中或者通过相应的第三方处理软件进行处理、入库等操作。

对于每个工程来说，特别是针对被动上报的监测设备来说，所属的工程不同，那么采集数据的采集频率、采集数据类型等均不同，因此可根据配置信息来获取每个工程的监测设备的采集频率、采集数据类型，然后将采集到的原始字节数据存储于Redis数据库中。这里原始字节数据多半为监测设备直接采集，并未经过任何处理的原始监测数据。

另外，由于Redis数据库是一个Key-value存储方式的数据库，支持存储的数值类型相对更多，因此，针对于监测设备采集到的原始字节数据来说，更容易满足需求；同时，在存储数据时也更为高效。

另外，对于监测数据也可以是通过第三方系统提供的监测数据并导入到系统中。

对采集到的数据，本发明还根据配置信息对其相应的处理，比如标准化处理、审核、统计、诊断、分析等，数据处理方式可根据实际的需求进行设定，具体例如：

步骤S3、缓存步骤：根据配置信息对存储于Redis数据库中的原始字节数据进行解析得出原始数据，并存储于原始数据库中。此时的原始数据为经过解析后的原始字节数据，经过解析后，便于后续的数据处理。

步骤S4、审核步骤：根据配置信息对原始数据库中的原始数据进行审核得出审核结果，并将审核结果存储于审核数据库中。同时，还将审核数据发送到下一模块中进行下一步的数据处理。

步骤S5、统计步骤：根据配置信息对审核数据进行统计操作得出统计数据，并将统计数据存储于统计数据库中。

步骤S6、诊断步骤：根据配置信息对统计数据或审核数据进行判断是否达到诊断条件，进而采取相应措施，并诊断结果存储于管理数据库中。

本发明中的诊断包括：报警诊断、组合报警诊断、联动诊断、离线诊断、仪器状态诊断、工程诊断等。

其中，工程诊断，是指根据配置信息中设定的工程配置，对审核数据进行诊断，来判断当前的审核数据属于哪个工程。在工作之前，可通过系统管理员或用户自身对每个工程进行相应的配置，比如监测设备的类型、名称、监测设备采集的数据类型、数据采集频率等等各种配置。当采集到的数据经过审核处理后，变为标准化的数据后，还可以根据配置信息的工程配置来判断当前采集到的数据是处于哪个工程的，以便后期采用工程相应的报警配置、组合报警配置、联动配置等对数据进行分析，也可以进行数据统计，最终将分析结果、统计结果、诊断结果等展示给系统管理员或对应用户。

为了保证系统的安全运行，配置信息还包括系统配置信息和工程配置信息，其中，系统配置信息是针对系统的关键参数进行配置的，而工程配置信息是针对某一个工程或项目的数据采集、数据处理等的配置。系统配置只能由系统管理员设定，工程配置信息可由系统管理员或用户进行设定。

另外，本发明中还对用户权限进行了定义，也即是系统管理员可以对系统内的所有数据进行管理，而用户只能对自身权限下的数据进行管理，比如只能对该用户所管理的工程的数据进行管理。一个系统可以有多个用户，每个用户可以对应一个或多个工程。

具体，诊断步骤还包括：

报警诊断步骤：指根据配置信息中设定的报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断。

组合报警诊断步骤：指根据配置信息中设定的组合报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断。

联动诊断步骤：指根据配置信息中设定的联动配置，对审核数据进行诊断。当诊断结果达到了联动诊断的条件，则通过控制器控制数据采集的频率，比如加快数据采集的频率或减慢数据采集的频率。

离线诊断步骤：指根据配置信息中设定的离线配置，对审核数据进行诊断，来判断对应的监测设备的是否离线。

仪器状态诊断步骤：指根据配置信息中设定的仪器状态配置，对审核数据进行诊断，来判断对应的监测设备的状态。

进一步地，安全监测管理方法还包括以下步骤：

步骤S7、日志清理步骤：通过后台服务程序定时清理系统中所产生的日志文件，加快系统的运行速率。

步骤S8、通知步骤：通过将后台服务程序中的各个模块的消息转发给其他各个模块，以及将系统通知消息推送给用户或系统管理员；同时，将消息通知存储于管理数据库中。

步骤S9、数据查看步骤：通过前端网站或移动APP向后台服务程序发送查询指令，使得后台服务器程序将查询的结果反馈给前端网站或移动APP。查询的结果可以是历史的监测数据，也可以是实时地监测控制。

步骤S10、分析步骤：通过前端网站对统计数据进行趋势分析、变形加速度分析、相关性分析、测斜孔与浸润剖面综合分析、监测报表分析以及工程概括分析得出分析结果，并展示给用户或系统管理员看。

步骤S11、巡检管理步骤：当巡检人员对各个监测设备的巡检时，通过移动APP将用户输入的巡检数据生成巡检记录，并发送给后台服务器程序存储。巡检记录上，可包含实际照片和经纬度信息，防止造假。前端网站的巡检管理页面，也支持提供APP上报的巡检信息查看和信息交互，使得用户输入对应的巡检数据和记录和巡检交互信息存储于数据库中。

步骤S12、人工监测步骤：前端网站向用户提供管理页面，进而可将用户的人工监测数据按照对应的模板导入数据库中，使得用户可以将人工监测结果和自动化监测进行对比分析。

实施例三

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如实施例二提供的一种自动化安全监测管理方法的步骤。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动化安全监测平台，其特征在于，所述安全监测平台包括后台服务程序、数据接口程序、前端网站和移动APP；其中，前端网站，用于面向系统管理员，并向系统管理员提供相应的配置界面以及接收系统管理员输入的配置参数生成对应配置信息；移动APP，向用户提供相应的配置页面以及接收用户输入的配置参数生成对应配置信息；后台服务程序，与监测设备通过有线或无线通信连接进行自动化监测数据的采集和数据处理，并将处理结果存储于后台数据库中；其中，数据处理包括但不限于对采集的数据进行存储、审核、统计、诊断和分析；数据接口程序，通过接收前端网站或移动APP发送的查询指令并将查询结果返回展示给系统管理员或用户，以及接收前端网站或移动APP发送的配置指令并将配置参数存储于后台数据库中。

2.根据权利要求1所述一种自动化安全监测平台，其特征在于：所述后台服务程序还包括：数据采集模块，用于根据配置信息从监测设备采集到原始字节数据，并将其临时存储于Redis数据库中；其中，监测设备按照管理方式的不同分为：站点、仪器和监测体；监测站点为能够将监测数据在特定的空间下进行采集并上报至后台服务程序的装置；监测仪器为用于监测特定的数据，并且通过特定的采集设定后统一上传至上级后台服务程序的装置；监测体为一组依据特定的监测需求进行监测的监测仪器的组合。

3.根据权利要求1所述一种自动化安全监测平台，其特征在于：所述后台服务程序还包括：缓存模块，用于根据配置信息对存储于Redis数据库中的原始字节数据进行解析后生成原始数据并存储于原始数据库中；

审核模块，用于根据配置信息对原始数据库中的原始数据进行审核生成审核数据并存储于审核数据库中；

统计模块，用于根据配置信息对审核数据库中的审核数据进行统计生成统计数据并存储于统计数据库中；

诊断模块，用于根据配置信息对审核数据库中的审核数据和/或对统计数据库中的统计数据进行诊断得出诊断结果，以及根据诊断结果执行相应的操作，同时将诊断结果存储于管理数据库中。

4.根据权利要求3所述一种自动化安全监测平台，其特征在于：所述诊断模块包括但不限于以下中的一种或多种：报警诊断模块、组合报警诊断模块、联动诊断模块、离线诊断模块、仪器状态诊断模块以及工程诊断模块；

其中，工程诊断模块，用于根据配置信息中设定的工程配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断审核数据的所属工程；

报警诊断模块，用于根据配置信息中设定的报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

组合报警诊断模块，用于根据配置信息中设定的组合报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

联动诊断模块，用于根据配置信息中设定的联动配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应监测设备是否需要联动；

离线诊断模块，用于根据配置信息中设定的离线配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备是否离线；

仪器状态诊断模块，用于根据配置信息中设定的仪器状态配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备的工作状态。

5.根据权利要求1所述一种自动化安全监测平台，其特征在于：所述后台服务程序还包括：后台配置模块，用于接收前端网站或移动APP发送的配置信息，并运行配置信息对系统的关键参数进行配置，以及将配置信息存储于管理数据库中，供其他各个模块调用；

日志管理模块，用于对后台服务程序中各个模块运行时所产生的日志进行管理；

通知模块，用于接收各个模块发送的消息通知并通过前端网站或移动APP推送给系统管理员或用户；

振动采集模块，用于定时采集振动监测数据，并将振动监测数据存储于MongoDB数据库中或通过第三方频率软件处理及识别后转存储于MongoDB数据库中；其中，振动监测数据为波形数据；

图像采集模块，用于定时采集监测视频的图像信息，并存储于数据库中或通过截图后将截图生成图片流存储于数据库中。

6.根据权利要求1所述一种自动化安全监测平台，其特征在于：所述后台服务程序还包括内部通知模块和外部通知模块；其中，内部通知模块，连接后台服务程序中的各个模块，用于将一个模块的处理结果发送到另外一个模块；外部通知模块，用于根据配置文件定时向前端网站或移动APP推送相关通知；内部通知模块、外部通知模块还用于通知信息存储于管理数据库中。

7.一种自动化安全监测管理方法，应用于一种自动化安全监测平台，其特征在于，所述安全监测管理方法包括：

配置步骤：通过前端网站或移动APP向系统管理员或用户提供配置页面，并接收系统管理员或用户输入的配置参数生成配置信息，并将其发送给后台管理程序；

数据采集步骤：通过后台服务程序根据配置信息对对应的监测设备进行采集，并将采集到的每个监测设备的监测数据存储于Redis数据库中；此时，存储于Redis数据库中的监测数据为原始字节数据；其中，数据采集的方式包括监测设备主动上传的方式、向监测设备下发采集指令的方式和从第三方系统中导入的方式；

缓存步骤：通过后台服务程序对Redis数据库中的原始字节数据取出，并根据配置信息中的解析协议对原始字节数据进行标准化解析处理生成原始数据，并存储于原始数据库中；

审核步骤：通过后台服务程序依据配置信息对原始数据进行审核生成审核数据，存储于审核数据库中；

统计步骤：通过后台服务程序根据配置信息对审核数据进行统计生成统计数据，并将统计数据存储于统计数据库中；其中，统计数据的形式包含但不限于均值、变形速率、变形加速度以及累和；统计的时间跨度包含但不限于小时、日均、月均以及年均；统计数据存储时按照不同的工程和站点存储于对应的统计表中存储；

诊断步骤：通过后台服务程序根据配置信息对统计数据或审核数据进行诊断得出诊断结果，并根据诊断结果执行对应的通知操作，同时，将诊断结果存储于管理数据库中；

数据展示步骤：通过前端网站或移动APP从后台服务器中获取统计数据，并将统计数据以表格或图形的方式展示给系统管理员或用户查看；

数据分析步骤：通过前端网站或移动APP对统计数据进行数据分析，并将分析结果展示给系统管理员或用户查看。

8.根据权利要求7所述一种自动化安全监测管理方法，其特征在于：所述诊断步骤还包括：

工程诊断步骤：根据配置信息中设定的工程配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断审核数据的所属工程；

和/或，报警诊断步骤：根据配置信息中设定的报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

和/或，组合报警诊断步骤：根据配置信息中设定的组合报警配置，对统计数据或审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断是否报警；

和/或，联动诊断步骤：根据配置信息中设定的联动配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应监测设备是否需要联动；

和/或，离线诊断模块，用于根据工程配置信息中设定的离线配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备是否离线；

和/或，仪器状态诊断步骤：根据配置信息中设定的仪器状态配置，对审核数据进行诊断，以及根据诊断结果判断对应的监测设备的工作状态。

9.根据权利要求7所述一种自动化安全监测管理方法，其特征在于：所述安全监测管理方法还包括：查询步骤：通过数据接口程序接收前端网站或移动APP发送的查询指令，并根据查询指令将查询结果与二三维地图进行结合展示，并返回给前端网站或移动APP供系统管理员或用户查看；其中，查询结果包括但不限于实时的监测数据、历史的监测数据和统计数据。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7-9中任一项所述的一种自动化安全监测管理方法的步骤。

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