CN112240487A - 一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，包括处理器模块、获取位置信息的定位模块、获取探测点数据的噪音传感器模块、无线通信终端模块、无线通信网关模块、服务器和管网泄漏探测平台；所述探测点数据发送至处理器模块处理后，通过所述无线通信终端模块、无线通信网关模块发送至服务器，再由所述服务器发送至管网泄漏探测平台进行处理；所述管网泄漏探测平台对探测数据进行处理后得到控制指令并发送控制指令至服务器，所述服务器将控制指令通过无线通信网关模块、无线通信终端模块发送至处理器模块，再由所述处理器模块发送至管网设施。本发明满足远距离、低功耗的数据传输及实时监测，同时满足对管网漏损进行较精准定位的要求。

Description

一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统
技术领域
本发明属于管网漏损探测领域，具体涉及一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统。
背景技术
在水资源贫乏和环境污染制约城镇供水规模的今天,供水管道漏水是对优质水源的浪费，在供水不足的城市更容易加剧供求矛盾,它不仅增加了净水成本，而且还额外地增大了供水设施的投资费用。城市供水管网运行中出现的漏水现象不仅造成水源浪费,影响供水企业的经济效益，而且造成降压供水，影响用户用水，降低管道安全性。此外,对管道基础也造成破坏,甚至对其附近的建筑物、构筑物等公用设施带来潜在威胁。
随着社会的发展和城市居民维权意识的提高，用户对供水企业的要求越来越高，由于供水管网漏水造成的水质、水压、水量、供水的连续性和安全性等问题成为市民投诉的热点。同时，管网漏水也给环境带来了一定的影响。如路面塌陷，影响交通安全；长期漏水造成建筑物出现质量问题；防空洞、地下室、各种缆线检查井积水等情况。
供水的前提是防止漏损，最大的漏损途径是管道，由于受管道安装质量、管材质量、施工技术、气候变化、水压变化、土壤腐蚀、车辆行驶振动及使用年限因素的影响，城市供水管网经常出现漏损问题。近年来随着人工智能技术、传感器技术、数据通讯技术以及网络技术等的长足发展，管道漏损探测定位技术也随之相应发展，漏损探测定位技术从早期的以硬件检测为主的方法发展到了以软件为主，软硬件相结合的方法，充分利用了基于软件的方法能实现在线实时检测、及时给出报警信号和基于硬件的方法有很高的定位精度和较低的误报率的特点，将二者进行优势互补,以克服单一检测方法的局限性,提高管道管理的自动化水平,这是目前,而且是未来的总发展方向。
基于此，采用软件和硬件相结合的方式并结合现代信号处理的方法设计了一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，满足远距离、低功耗的数据传输及实时监测，同时满足对管网漏损进行较精准定位的要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，包括处理器模块、获取位置信息的定位模块、获取探测点数据的噪音传感器模块、无线通信终端模块、无线通信网关模块、服务器和管网泄漏探测平台；所述探测点数据发送至处理器模块处理后，通过所述无线通信终端模块、无线通信网关模块发送至服务器，再由所述服务器发送至管网泄漏探测平台进行处理；所述管网泄漏探测平台对探测数据进行处理后得到控制指令并发送控制指令至服务器，所述服务器将控制指令通过无线通信网关模块、无线通信终端模块发送至处理器模块，再由所述处理器模块发送至管网设施。
优选地，所述处理器模块采用TI公司的AM335X处理器。
优选地，所述处理器模块通过移植Linux实时操作系统，使用多线程方式设计多路数据采集和漏损定位算法程序。
优选地，所述定位模块，用于将位置信息发送给处理器。
优选地，所述噪音传感器模块，用于采集供水管网中的声音信号，并将声音信号发送给处理器模块进行处理。
优选地，所述无线通信终端模块采用lora模块，用于接收处理器模块处理后的声音信号并且将处理后的声音信号发送给无线通信网关模块。
优选地，所述无线通信网关模块采用lora网关，用于接收无线通信终端模块发送过来的声音信号并将所述信号发送服务器。
优选地，所述服务器采用有人透传云服务器，用于接收lora网关发送过来的各个传感器所采集的数据。
优选地，所述系统还包括电源模块，所述电源模块分别与处理器模块、定位模块、噪音传感器模块、无线通信终端模块和无线通信网关模块相连，用于提供所需电能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用的AM335X处理器不仅能够满足信号处理的需求，还能满足多路采集信号的需求；所移植Linux实时操作系统具有多任务调度的优点，并行实现了信号的多路采集和定位算法。
2.本发明基于lora无线传输技术，利用硬件和软件相结合的方法，实现在线实时检测、及时报警，并能得到较高的定位精度和较低的误报率。
附图说明
图1为根据实施例的本发明一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统结构示意图；
图2为根据实施例的本发明一种基于lora的供水管网泄漏探测平台功能模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统包括处理器模块、噪音传感器模块、定位模块、无线通信终端模块、无线通信网关模块、服务器、管网泄漏探测平台。所述处理器模块采用TI公司的AM335X处理器，所述处理器模块通过移植Linux实时操作系统，使用多线程方式设计多路数据采集和漏损定位算法程序，所述定位模块，用于将位置信息发送给处理器模块，所述噪音传感器模块，用于采集管网中声音信号，然后将声音信号发送给处理器模块进行处理，所述无线通信终端模块采用lora模块，用于接收处理器模块处理后的声音信号并且将处理后的声音信号发送给无线通信网关模块，所述无线通信网关模块采用lora网关，用于接收无线通信终端模块发送过来的声音信号并将该信号发送服务器，处理器模块处理传感器采集的数据，经过无线通信终端模块，然后通过无线通信网关模块发送给服务器进行处理；管网泄漏探测平台(软件端)下发的控制指令存放到服务器，服务器利用网关无线传输指令给无线终端，处理器从无线终端获取指令，将指令传给硬件，实现对其的控制。本发明能够实时采集供水管网探测点数据，并对供水管网泄漏探测定位具有一定的指导作用。
如图2所示，一种基于lora的供水管网泄漏探测平台功能模块图，管网泄漏探测平台开发的主要目的是实现对供水管网中的声音信号数据的实时监测和管理以及对供水管网是否发生泄漏及时报警等功能。
下面结合图2具体阐述各个模块的功能：
(1)用户认证该模块主要实现用户的注册与登陆功能，用户可以通过输入姓名、密码等进行注册，注册成功后，通过输入姓名和密码进行登陆。
(2)用户中心该功能主要包括项目管理和个人信息管理两个模块。项目管理模块包括用户项目的查询与创建。个人信息模块主要实现对用户的信息查询。
(3)监测管理本模块由设备管理、设备控制和监控节点管理组成。设备管理主要是对设备的增加、删除和信息的查询。设备控制主要是对设备下发控制指令，以及设备状态的查看。
(4)查询管理本模块由实时数据查询、监测点信息查询和历史数据查询组成，实时数据查询主要是用来查询各个设备的运行状态以及它们所采集的实时值，监测点信息查询主要用来查询各个监测点的设备信息和历史数据。
(5)报警系统异常数据报警主要是根据监测数据与标准数据对比，当监测的数据不在标准的数据范围内时，软件端会对该数据所属的传感器给出报警信息，并可以指导用户通过软件端下发控制指令，实现对管网设施的控制，以保证水厂的正常运行。
本平台可以通过对不同监控区域和设备管理实现对供水管网泄漏点声音信号的强度、频率等多种数据的监控功能。本平台主要实现对用户信息、项目信息、设备信息的管理，并具有数据查询和报警功能。用户可以根据自己的业务范围具有项目管理、监控管理、查询及预警等权限，可实现对本人所管辖的业务范围内的数据查询、管理与决策功能。通过对界面的设计，加强界面的可视化性，便于用户操作，方便用户及时根据所监测的数据与标准的数据进行对比，当所监测的数据不在标准的数据范围内时，软件端会对数据所属的传感器发出报警信息，并且让用户通过软件端下发控制指令，从而实现对管网设施的控制。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,包括处理器模块、获取位置信息的定位模块、获取探测点数据的噪音传感器模块、无线通信终端模块、无线通信网关模块、服务器和管网泄漏探测平台；所述探测点数据发送至处理器模块处理后，通过所述无线通信终端模块、无线通信网关模块发送至服务器，再由所述服务器发送至管网泄漏探测平台进行处理；所述管网泄漏探测平台对探测数据进行处理后得到控制指令并发送控制指令至服务器，所述服务器将控制指令通过无线通信网关模块、无线通信终端模块发送至处理器模块，再由所述处理器模块发送至管网设施。
2.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述处理器模块采用TI公司的AM335X处理器。
3.如权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述处理器模块通过移植Linux实时操作系统，使用多线程方式设计多路数据采集和漏损定位算法程序。
4.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述定位模块，用于将位置信息发送给处理器。
5.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述噪音传感器模块，用于采集供水管网中的声音信号，并将声音信号发送给处理器模块进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述无线通信终端模块采用lora模块，用于接收处理器模块处理后的声音信号并且将处理后的声音信号发送给无线通信网关模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述无线通信网关模块采用lora网关，用于接收无线通信终端模块发送过来的声音信号并将所述信号发送服务器。
8.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述服务器采用有人透传云服务器，用于接收lora网关发送过来的各个传感器所采集的数据。
9.根据权利要求1所述的一种基于lora的供水管网泄漏探测定位系统，其特征在于,所述系统还包括电源模块，所述电源模块分别与处理器模块、定位模块、噪音传感器模块、无线通信终端模块和无线通信网关模块相连，用于提供所需电能。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115795373A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 武汉商启网络信息有限公司 一种管道泄漏监测方法、系统、电子设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2598949A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-01 Areva Np Gmbh Collector line for leakage monitoring and leakage location
CN101551064A (zh) * 2009-05-22 2009-10-07 重庆大学 供水管道泄漏检测定位的信号处理方法
CN207162146U (zh) * 2017-09-19 2018-03-30 常州常工电子科技股份有限公司 一种供水管网渗漏监测系统
CN107940244A (zh) * 2017-10-13 2018-04-20 北京无线电计量测试研究所 一种供水管网泄露监测系统和方法
CN109185715A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 浙江大学滨海产业技术研究院 一种供水管网实时在线泄漏检测系统
CN208458937U (zh) * 2018-05-25 2019-02-01 河南汇纳科技有限公司 一种基于LoRa无线网络的供热管网防漏监测系统
CN208476299U (zh) * 2018-07-02 2019-02-05 宁波水表股份有限公司 一种水务监控管理系统
CN109854958A (zh) * 2019-01-17 2019-06-07 温州市天马建筑装璜工程公司 一种市政下水道网路监控系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2598949A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-01 Areva Np Gmbh Collector line for leakage monitoring and leakage location
CN101551064A (zh) * 2009-05-22 2009-10-07 重庆大学 供水管道泄漏检测定位的信号处理方法
CN207162146U (zh) * 2017-09-19 2018-03-30 常州常工电子科技股份有限公司 一种供水管网渗漏监测系统
CN107940244A (zh) * 2017-10-13 2018-04-20 北京无线电计量测试研究所 一种供水管网泄露监测系统和方法
CN208458937U (zh) * 2018-05-25 2019-02-01 河南汇纳科技有限公司 一种基于LoRa无线网络的供热管网防漏监测系统
CN208476299U (zh) * 2018-07-02 2019-02-05 宁波水表股份有限公司 一种水务监控管理系统
CN109185715A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 浙江大学滨海产业技术研究院 一种供水管网实时在线泄漏检测系统
CN109854958A (zh) * 2019-01-17 2019-06-07 温州市天马建筑装璜工程公司 一种市政下水道网路监控系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115795373A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 武汉商启网络信息有限公司 一种管道泄漏监测方法、系统、电子设备及存储介质

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