CN112330490A - 一种智慧水务综合信息处理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧水务综合信息处理平台，包括主监控模块、子监控模块、主分析模块、子分析模块、主调度模块、子调度模块、采集模块，所述采集模块用于采集单个区域的水务数据并上传至子分析模块，所述子分析模块用于对单个区域的水务数据进行预处理并上传至子监控模块进行发布；所述主分析模块用于接收来自于若干个子监控模块的水务数据并对水务数据进行统筹处理，所述主监控模块用于接收来自于主分析模块的水务数据并进行发布；所述主监控模块通过主调度模块对若干子监控模块进行调度分配，所述子监控模块通过子调度模块对采集模块进行调度分配；本发明具有综合性高、信息处理共享高效的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于智慧水务管理的技术领域，具体涉及一种智慧水务综合信息处理平台。
背景技术
智慧水务是智慧城市的重要分支，是水务行业发展的必然趋势。目前，我国智慧水务发展主要还处于概念消化、多方面尝试阶段，尚未有相对成熟的智慧水务成功案例，智慧水务如何规划、如何落地是当前国内水务领域的热点话题。智慧水务信息平台是实现智慧水务数据信息的共享存贮、集中交换和综合服务的重要基础。
一个大型区域中的水务数据时十分繁杂庞大的，同时水务数据还分布于不同子区域，包括实时、非实时、有效型、无效型等复杂多样的数据形态，这给智慧水务信息平台设计的开展带来了极大的困难；同时，由于当前智慧水务应用仍处于探索阶段，存在数据需求不确定性因素，这使得对水务数据模型框架也提出了较高要求。因此，如何能将各子区域的水务数据进行有效的集中与融合，并解决水务数据的大量性和复杂性是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧水务综合信息处理平台，实现通过主监控模块和若干子监控模块分别对整个水务管理区域和若干子区域进行高效的水务数据汇总分析，同时摒弃水务数据中的无效冗杂数据，使得整个水务信息处理平台高效运作。
本发明通过下述技术方案实现：
一种智慧水务综合信息处理平台，包括主监控模块、子监控模块、主分析模块、子分析模块、主调度模块、子调度模块、采集模块，所述采集模块用于采集单个区域的水务数据并上传至子分析模块，所述子分析模块用于对单个区域的水务数据进行预处理并上传至子监控模块进行发布；所述主分析模块用于接收来自于若干个子监控模块的水务数据并对水务数据进行统筹处理，所述主监控模块用于接收来自于主分析模块的水务数据并进行发布；所述主监控模块通过主调度模块对若干子监控模块进行调度分配，所述子监控模块通过子调度模块对采集模块进行调度分配。
工作原理：
将整个水务管理区域分割为若干子区域，然后在各子区域匹配设置子监控模块，采集模块包括对应子区域内的供排水管道、供水设置、居民用水设施、工业用水设施等对应设置的水质传感器、水位传感器、水量传感器、流量传感器等监测采集装置，通过上述检测采集装置对子区域内的水务数据进行实时采集并通过有线或无线网络传输至子分析模块，子分析模块对采集模块采集的水务数据进行预先处理，将水务数据进行错误数据剔除、数据分类等分析计算，然后子分析模块将预处理后的水务数据通过有线或无线网络传输至子监控模块，工作人员可通过子监控模块实时直观地检测当前子区域的各种水务数据并将子区域的水务数据通过互联网发布至电脑、手机APP等终端进行发布。同时，子监控模块根据子分析模块实时反馈的水务数据通过子调度模块向采集模块中的各检测采集装置发送命令以对检测采集装置进行开启关闭、设定检测参数等实时控制。若干子监控模块均通过有线或无线网络与主分析模块连接，主分析模块接收来自于各个子监控模块的数据后，对所有子区域的数据进行汇总计算，将子区域的数据整合为整个水务管理区域的总数据，然后主分析模块将汇总处理后的数据发送至主监控模块进行实时显示，工作人员可通过主监控模块实时直观地检测整个水务管理区域的总水务数据并将整个水务管理区域的总水务数据通过互联网发布至电脑、手机APP等终端进行发布。同时，主监控模块根据主分析模块实时反馈的总水务数据通过主调度模块向若干子监控模块发送命令以对子监控模块进行实时统筹调配。通过子监控模块和主监控模块实现对整个水务管理区域进行总分式的管理，不仅能够对整个水务管理区域进行总数据管理，同时也能针对不同的子区域进行子数据管理。
为了更好的实现本发明，进一步地， 所述主分析模块包括云地图模块、字段匹配模块、主云计算模块，所述主云计算模块用于对来自于若干个子监控模块的水务数据进行计算统筹，所述云地图模块用于将来自于主云计算模块的各区域的水务数据与区域地图匹配并显示，所述字段匹配模块将来自于主云计算模块的各区域的水务数据进行关键字匹配并发布。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述主分析模块还包括主数据库和主备份数据库，所述主数据库用于接收并储存来自于若干子监控模块的水务数据，所述主备份数据库用于对主数据库的水务数据进行备份。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述子分析模块包括数据筛除模块、数据分类模块、子云计算模块，所述数据筛除模块用于接收来自于采集模块的水务数据并将错误数据筛除，所述数据分类模块用于对来自于数据筛除模块的水务数据按来源进行分类，所述子云计算模块对来自于数据分类模块的数据进行计算统筹并将数据上传至子监控模块。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述数据筛除模块包括错误时刻提取模块、错误字段提取模块、错误数据提取模块、错误数据储存模块，所述错误时刻提取模块用于提取时间滞后的错误时间数据，所述错误字段提取模块用于提取带有错误字段的错误字段数据，所述错误数据提取模块用于提取超过预先设定检测值的错误检测数据，所述错误数据储存模块用于储存错误时间数据、错误字段数据、错误检测数据。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述数据分类模块按照城市区域数据、农村区域数据、野外数据对水务数据进行分类得到一级分类数据，然后数据分类模块对一级分类数据按照民用水务数据和工业用水务数据进行分类得到二级分类数据。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述子分析模块还包括子数据库和子备份数据库，所述子数据库用于接收并储存来自于采集模块的水务数据，所述子备份数据库用于对子数据库的水务数据进行备份。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述采集模块包括水质采集模块、流量采集模块、水位采集模块、设备信息采集模块，所述水质采集模块用于采集当前区域的水质信息，所述流量采集模块用于采集当前区域的管道流量信息或沟渠流量信息，所述水位采集模块用于采集当前区域的储水设施的水位信息，所述设备信息采集模块用于采集当前区域所有水务相关设备的运行参数信息。
为了更好的实现本发明，进一步地，还包括主预警模块和子预警模块，所述主预警模块与主监控模块连接并用于对主监控模块中的超标数据进行预警，所述子预警模块与子监控模块连接并用于对子监控模块中的超标数据进行预警。
为了更好的实现本发明，进一步地，还包括主发布模块和子发布模块，所述主发布模块与主监控模块连接并用于发布来自于主监控模块的水务数据，所述子发布模块与子监控模块连接并用于发布来自于子监控模块的水务数据。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过设置在各子区域中的采集模块将水务数据进行采集后汇总至子分析模块分析后传输至子监控模块，通过子监控模块对子区域的水务数据进行实时监控，实现对整个水务管理区域的分块化处理，避免了大量水务数据堆积冗杂的同时，也能清晰明了地针对不同的子区域分析处理其水务数据；同时本发明还设置有主分析模块用于统筹分析各子监控模块的水务数据，并通过主监控模块对各个子监控模块的水务数据进行统筹监控，实现对总体同时也对分区域的水务数据的处理和监控，使得水务数据管理效率更高；
（2）本发明通过将子分析模块设置为包括子云计算模块、数据分类模块、数据筛除模块的结构，通过数据筛除模块预先将来自于采集模块的水务数据中的错误数据筛除，减轻后续模块的数据处理压力同时提高了数据处理效率，然后再通过数据分类模块对水务数据按照来源进行分类，使得冗杂的水务数据更加明了直观；最终通过子云计算模块对分类后的水务数据进行云计算分析，高效客观得出子区域中的水务管理情况；
（3）本发明通过将主分析模块设置为包括云地图模块、字段匹配模块、主云计算模块的结构，通过主云计算模块对来自于各个子监控模块的水务数据进行统筹处理，形成整体水务区域的管理水务数据，然后通过云地图模块将水务数据与地图实时匹配，使得水务数据的查阅更加直观。同时通过字段匹配模块对水务数据进行关键字段匹配，使得查询水务数据更加方便，同时也使繁杂的水务数据分类更精简，大大提高了水务数据的查询效率；
（4）本发明根据主监控模块接收到的来自于各个子监控模块的水务信息，通过主调度模块对各个子监控模块进行实时调度，以对各个子监控模块的监测优先级、监测权重等进行实时调控，使得整个水务数据管理平台的综合性进一步提高；同时根据子监控模块接收到的来自于各个采集模块的水务数据，通过子调度模块对各个采集模块进行实时调控，能够满足对应子区域中的实际水务情况变化进行匹配监测，使得检测效果更准确；
（5）本发明通过在主分析模块中设置主数据库用于储存来自于各个子监控模块的水务数据，同时还设置有主备份数据库用于对主数据库中的水务数据进行备份；同理，本发明通过在子分析模块中设置子数据库用于储存来自于各个采集模块的水务数据，同时还设置有子备份数据库用于对子数据库中的水务数据进行备份，在方便水务数据调取时有效避免水务数据的丢失。
附图说明
图1为本发明的整体系统示意图；
图2为数据筛除模块的结构示意图；
图3为采集模块的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种智慧水务综合信息处理平台，如图1所示，包括主监控模块、子监控模块、主分析模块、子分析模块、主调度模块、子调度模块、采集模块，所述采集模块用于采集单个区域的水务数据并上传至子分析模块，所述子分析模块用于对单个区域的水务数据进行预处理并上传至子监控模块进行发布；所述主分析模块用于接收来自于若干个子监控模块的水务数据并对水务数据进行统筹处理，所述主监控模块用于接收来自于主分析模块的水务数据并进行发布；所述主监控模块通过主调度模块对若干子监控模块进行调度分配，所述子监控模块通过子调度模块对采集模块进行调度分配。
将整个水务管理区域分割为若干子区域，如将城区按照片区划分为若干个子区域，然后在每个子区域设置子监控模块，对应每一个子监控模块就设置有一个子分析模块，对应每一个子分析模块设置有若干个采集模块，采集模块对应当前子区域内的重要水管、重要沟渠、供水厂、污水处理厂、蓄水池等水务设置设置，用于检测相应水务设施的水质、流量、水位、水量等水务信息，采集模块将采集到的水务信息通过有线或无线网络发送至子分析模块，子分析模块将水务信息中的错误信息剔除，然后将剩下的水务信息进行分类后计算分析，得到当前子区域的水务实时情况，然后子分析模块将计算分析的数据通过有线或无线网络上传至子监控模块，子监控模块为子监控计算机系统，工作人员通过子监控模块能够对当前子区域的水务数据进行实时查看，同时子监控模块将当前子区域的水务数据以图表、视频、音频等形式进行实时显示，便于工作人员直接快速地观察当前子区域的水务信息，同时通过子监控模块能够将子区域的水务信息以图表、视频、音频等形式发送至网站、电脑客户端、手机客户端进行发布。工作人员根据子监控模块处反馈的子区域水务数据，能够反向通过子调度模块对相应的采集模块发送命令以对采集模块进行实时控制。
同时，在整个水务管理区域还设置有一个主监控模块，主监控模块与主分析模块之间通过有线或无线网络连接，主分析模块通过有线或无线网络与若干子监控模块同时连接，若干子监控模块将当前子区域的水务数据汇总发送至主分析模块，主分析模块将各个子区域的水务数据进行整合计算分析，进而得到整个水务管理区域的总水务数据并将总水务数据以图表、视频、音频等形式发送至主监控模块，工作人员从主监控模块即可直观便捷地得知整个水务管理区域内的水务情况。工作人员根据反馈的总水务数据，进而通过主调度模块对若干子监控模块发送命令进行调度，分配各子监控模块的水务监测顺序、权重等。同时，主监控模块通过有线网络或无线网络将整个水务管理区域内的总水务数据以图表、视频、音频等方式发送至网站、电脑客户端、手机客户端，以便市民对水务数据进行实时查询。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，所述主分析模块包括云地图模块、字段匹配模块、主云计算模块，所述主云计算模块用于对来自于若干个子监控模块的水务数据进行计算统筹，所述云地图模块用于将来自于主云计算模块的各区域的水务数据与区域地图匹配并显示，所述字段匹配模块将来自于主云计算模块的各区域的水务数据进行关键字匹配并发布。
采集模块采集的子区域的水务数据包括当前子区域的地理位置信息，然后通过子分析模块分析，再经过子监控模块上传至主分析模块中的主云计算模块，主云计算模块将地理位置信息提取后传送至云地图模块，云地图模块根据地理位置信息将水务数据与地图进行点对点匹配，实现水务数据在地图上的对应显示，工作人员及用户可从地图上直接分区域查询调取当前区域的水务数据。同时，子分析模块还会对不同的水务数据按照水务数据的来源打上区分关键字段，然后字段匹配模块将关键字段提取后并根据关键字段对水务数据进行匹配分类，将水务数据按照来源进行分类，如将水务数据打上民用、工业用、农业用等关键字段，然后字段匹配模块根据相应的关键字段将水务数据按照民用、工业用、农业用等进行分类，方便工作人员或用户根据类别对子区域的水务数据进行分类查看，避免水务数据冗杂。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1所示，所述主分析模块还包括主数据库和主备份数据库，所述主数据库用于接收并储存来自于若干子监控模块的水务数据，所述主备份数据库用于对主数据库的水务数据进行备份。
所述子分析模块还包括子数据库和子备份数据库，所述子数据库用于接收并储存来自于采集模块的水务数据，所述子备份数据库用于对子数据库的水务数据进行备份。
主分析模块还内置有主数据库用于储存来自于若干子监控模块的子区域水务数据，同时为了避免主数据库发生故障导致水务数据丢失，因此还设置有与主数据库连接的主备份数据库，主备份数据库对主数据库中的水务数据进行备份储存，在主数据库宕机时，主备份数据库代替主数据库进行数据传输，保证整个管理系统的正常运行。
同理，子分析模块还内置有子数据库用于储存来自于若干采集模块的子区域水务数据，同时为了避免子数据库发生故障导致水务数据丢失，因此还设置有与子数据库连接的子备份数据库，子备份数据库对子数据库中的水务数据进行备份储存，在子数据库宕机时，子备份数据库代替子数据库进行数据传输，保证整个管理系统的正常运行。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述子分析模块包括数据筛除模块、数据分类模块、子云计算模块，所述数据筛除模块用于接收来自于采集模块的水务数据并将错误数据筛除，所述数据分类模块用于对来自于数据筛除模块的水务数据按来源进行分类，所述子云计算模块对来自于数据分类模块的数据进行计算统筹并将数据上传至子监控模块。
子分析模块接收来自于采集模块的水务数据时，由于采集模块本身故障或数据传输出错等因素，会导致子分析模块接收到的水务数据中存在部分错误数据，同步传输这部分错误数据不仅会降低传输速度也不能正确反映当前子区域的实际水务情况，同时还会给子分析模块造成更多负担。因此，在进行水务数据分析计算之前，需要将这部分错误数据剔除。
子分析模块中设置有数据筛除模块，如图2所示，数据筛除模块包括错误时刻提取模块、错误字段提取模块、错误数据提取模块、错误数据储存模块，采集模块采集的水务信息中包括采集时刻信息，错误时刻提取模块用于提取采集时刻信息并将采集时刻信息与实际时刻进行比对，然后将采集时刻信息滞后于实际时刻的错误时间数据进行剔除；错误字段提取模块提取水务数据中的错误关键字段，并将具备错误关键字段的水务数据剔除；错误数据提取模块用于提取水务数据中的如水质、水量、流量等检测数据，并将检测数据与预先设定的检测值进行比对，若检测数据明显超过检测值则为错误检测数据，此时错误数据提取模块将具备错误检测数据的水务数据剔除。错误数据储存模块将错误时间数据、错误字段数据、错误检测数据储存，工作人员可从错误数据储存模块实时查看上述错误水务数据架以判断在水务管理过程中是否出现异常。
错误的水数据被剔除后，数据筛除模块将正常的水务数据发送至数据分类模块进行分类，数据分类模块首先按照城市区域数据、农村区域数据、野外数据对水务数据进行分类得到一级分类数据，然后数据分类模块对一级分类数据按照民用水务数据和工业用水务数据进行分类得到二级分类数据，如将城市区域数据按照民用水务数据和工业用水务数据分类得到二级分类数据，数据分类模块将不同类别的水务数据编码后发送至子云计算模块进行分析计算。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，所述采集模块包括水质采集模块、流量采集模块、水位采集模块、设备信息采集模块，所述水质采集模块用于采集当前区域的水质信息，所述流量采集模块用于采集当前区域的管道流量信息或沟渠流量信息，所述水位采集模块用于采集当前区域的储水设施的水位信息，所述设备信息采集模块用于采集当前区域所有水务相关设备的运行参数信息。
水质采集模块包括设置在重要管道、重要沟渠、重要河道、重要输集水设施处的PH值传感器、氧浓度传感器、重金属浓度传感器、GPS定位器、定时器等检测装置，分别用于采集水源的PH值、氧浓度、重金属浓度、地理位置信息、时刻信息等水务数据。
流量采集模块包括设置在重要管道、重要沟渠、重要河道、重要输集水设施处的流量计，用于采集当前区域的流量数据。
水位采集模块包括设置在重要管道、重要沟渠、重要河道、重要输集水设施处的水位计，用于采集当前区域的水位数据。
设备信息采集模块包括设置在水处理设置中的电机处的转速传感器、设置在加热装置处的温度传感器、设置在高压容器处的压力传感器等装置，分别用于监测设备本身的电机转速、运行温度、传送压力等水务数据。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，还包括主预警模块和子预警模块，所述主预警模块与主监控模块连接并用于对主监控模块中的超标数据进行预警，所述子预警模块与子监控模块连接并用于对子监控模块中的超标数据进行预警。
主预警模块和子预警模块为图像预警装置或声光预警装置，当主预警模块或子预警模块接收到的水务数据超过预先设定的标准值时，则图像预警装置或声光预警装置进行图像弹窗预警或声光响应预警。
还包括主发布模块和子发布模块，所述主发布模块与主监控模块连接并用于发布来自于主监控模块的水务数据，所述子发布模块与子监控模块连接并用于发布来自于子监控模块的水务数据。
本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，包括主监控模块、子监控模块、主分析模块、子分析模块、主调度模块、子调度模块、采集模块，所述采集模块用于采集单个区域的水务数据并上传至子分析模块，所述子分析模块用于对单个区域的水务数据进行预处理并上传至子监控模块进行发布；所述主分析模块用于接收来自于若干个子监控模块的水务数据并对水务数据进行统筹处理，所述主监控模块用于接收来自于主分析模块的水务数据并进行发布；所述主监控模块通过主调度模块对若干子监控模块进行调度分配，所述子监控模块通过子调度模块对采集模块进行调度分配。
2.根据权利要求1所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述主分析模块包括云地图模块、字段匹配模块、主云计算模块，所述主云计算模块用于对来自于若干个子监控模块的水务数据进行计算统筹，所述云地图模块用于将来自于主云计算模块的各区域的水务数据与区域地图匹配并显示，所述字段匹配模块将来自于主云计算模块的各区域的水务数据进行关键字匹配并发布。
3.根据权利要求2所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述主分析模块还包括主数据库和主备份数据库，所述主数据库用于接收并储存来自于若干子监控模块的水务数据，所述主备份数据库用于对主数据库的水务数据进行备份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述子分析模块包括数据筛除模块、数据分类模块、子云计算模块，所述数据筛除模块用于接收来自于采集模块的水务数据并将错误数据筛除，所述数据分类模块用于对来自于数据筛除模块的水务数据按来源进行分类，所述子云计算模块对来自于数据分类模块的数据进行计算统筹并将数据上传至子监控模块。
5.根据权利要求4所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述数据筛除模块包括错误时刻提取模块、错误字段提取模块、错误数据提取模块、错误数据储存模块，所述错误时刻提取模块用于提取时间滞后的错误时间数据，所述错误字段提取模块用于提取带有错误字段的错误字段数据，所述错误数据提取模块用于提取超过预先设定检测值的错误检测数据，所述错误数据储存模块用于储存错误时间数据、错误字段数据、错误检测数据。
6.根据权利要求4所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述数据分类模块按照城市区域数据、农村区域数据、野外数据对水务数据进行分类得到一级分类数据，然后数据分类模块对一级分类数据按照民用水务数据和工业用水务数据进行分类得到二级分类数据。
7.根据权利要求5或6所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述子分析模块还包括子数据库和子备份数据库，所述子数据库用于接收并储存来自于采集模块的水务数据，所述子备份数据库用于对子数据库的水务数据进行备份。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，所述采集模块包括水质采集模块、流量采集模块、水位采集模块、设备信息采集模块，所述水质采集模块用于采集当前区域的水质信息，所述流量采集模块用于采集当前区域的管道流量信息或沟渠流量信息，所述水位采集模块用于采集当前区域的储水设施的水位信息，所述设备信息采集模块用于采集当前区域所有水务相关设备的运行参数信息。
9.根据权利要求1所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，还包括主预警模块和子预警模块，所述主预警模块与主监控模块连接并用于对主监控模块中的超标数据进行预警，所述子预警模块与子监控模块连接并用于对子监控模块中的超标数据进行预警。
10.根据权利要求1所述的一种智慧水务综合信息处理平台，其特征在于，还包括主发布模块和子发布模块，所述主发布模块与主监控模块连接并用于发布来自于主监控模块的水务数据，所述子发布模块与子监控模块连接并用于发布来自于子监控模块的水务数据。
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