CN112378451B - 无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，包括在线功率监测系统，所述在线功率监测系统与综合管理模块实现双向连接，在线功率监测系统与传感器控制模块和数据加密传送模块实现双向连接，所述临时数据寄存器与数据对比模块实现双向连接，本发明涉及智能监测技术领域。该无线传感器功率跟随智能控制在线监测系统，能够有效的对传感器运行的功率进行获取和分析，并且及时通过功率反馈对传感器相关功率发射模块进行修正，增减相关发射频次和发射功率，以达到降低发射单元发射功率的做法，从而降低发射单元的电力消耗，同时将相关发射参数通过临时数据寄存器和网络数据库临时或永久保存，方便后期快速查证。

Description

无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统
技术领域
本发明涉及智能监测技术领域，具体为无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统。
背景技术
工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。例如电解盐工业废水中含有汞，重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属，石油炼制工业废水中含酚，农药制造工业废水中含各种农药等。由于工业废水中常含有多种有毒物质，污染环境对人类健康有很大危害，因此要开发综合利用，化害为利，并根据废水中污染物成分和浓度，采取相应的。
随着经济的发展，工厂排出污水的总量液越来越高，为了全面监控排污企业，达到少排减排，监管部门往往使用无线传感器对排污水道进行监测，传统监测系统只能依靠无线传感器探头对排污有无进行监测，检测精准度较低，并且电量消耗过大，不利于监管设备长期稳定使用。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，解决了传统监测系统只能依靠无线传感器探头对排污有无进行监测，检测精准度较低，并且电量消耗过大，不利于监管设备长期稳定使用的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，包括在线功率监测系统，其特征在于：所述在线功率监测系统与综合管理模块实现双向连接，所述在线功率监测系统与传感器控制模块和数据加密传送模块实现双向连接，所述传感器控制模块与功率修正控制模块和功率辅助调节模块实现双向连接，所述在线功率监测系统与临时数据寄存器和网络数据库实现双向连接，所述在线功率监测系统的输出端与报警模块的输入端电性连接，所述临时数据寄存器与数据对比模块实现双向连接，所述传感器控制模块包括水浸传感器、水位传感器、流量传感器、水质检测仪、数据认定模块和数据隔离模块，所述水浸传感器、水位传感器、流量传感器和水质检测仪的输出端与数据认定模块的输入端电性连接，所述数据认定模块的输出端与数据隔离模块的输入端电性连接，所述数据加密传送模块包括数据打包模块、数据不对称加密模块、数据高速发送模块和数据发送反馈模块。
优选的，所述数据打包模块的输出端与数据不对称加密模块的输入端电性连接，所述数据不对称加密模块的输出端与数据高速发送模块的输入端电性连接，所述数据高速发送模块的输出端与数据发送反馈模块的输入端电性连接，所述数据发送反馈模块的输出端与数据不对称加密模块的输入端电性连接，所述数据打包模块与临时数据寄存器实现双向连接。
优选的，所述功率修正控制模块包括功率直接获取模块、功率比较分析模块、功率数据寄存模块、功率反馈模块和相关参数修正模块，所述功率直接获取模块的输出端与功率比较分析模块的输入端电性连接，所述功率比较分析模块的输出端与功率数据寄存模块的输入端电性连接，所述功率数据寄存模块的输出端与功率反馈模块的输入端电性连接，所述功率反馈模块的输出端与相关参数修正模块的输入端电性连接。
优选的，所述功率数据寄存模块与临时数据寄存器实现双向连接，所述功率反馈模块与网络数据库实现双向连接。
优选的，所述功率辅助调节模块包括传感器波动计算模块、实际功率统计模块、状态变化监测模块、弱信号收存模块、弱信号配置模块和弱信号监测模块。
优选的，所述传感器波动计算模块的输出端与实际功率统计模块的输入端电性连接，所述实际功率统计模块的输出端与状态变化监测模块的输入端电性连接。
优选的，所述弱信号收存模块的输出端与弱信号配置模块的输入端电性连接，所述弱信号配置模块的输出端与弱信号监测模块的输入端电性连接，所述状态变化监测模块和弱信号监测模块的输出端与报警模块的输入端电性连接。
优选的，所述综合管理模块包括数据处理模块、管理方案选择模块和管理结果反馈模块，所述数据处理模块的输出端与管理方案选择模块的输入端电性连接，所述管理方案选择模块的输出端与管理结果反馈模块的输入端电性连接。
（三）有益效果
本发明提供了无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
（1）、该无线传感器功率跟随智能控制在线监测系统，通过功率修正控制模块包括功率直接获取模块、功率比较分析模块、功率数据寄存模块、功率反馈模块和相关参数修正模块，功率直接获取模块的输出端与功率比较分析模块的输入端电性连接，功率比较分析模块的输出端与功率数据寄存模块的输入端电性连接，功率数据寄存模块的输出端与功率反馈模块的输入端电性连接，功率反馈模块的输出端与相关参数修正模块的输入端电性连接，通过功率修正控制模块的设置，数据跃变，采集数据于上次数据差值大于设定值；定时上传，无论采集的数据变化是都剧烈，都进行一次上传；累积温变，比较当前采集数据队列中的最大值和最小值差值，如果大于预置值则进行上传，防止采集慢慢累积升/降温等，能够有效的对传感器运行的功率进行获取和分析，并且及时通过功率反馈对传感器相关功率发射模块进行修正，增减相关发射频次和发射功率，以达到降低发射单元发射功率的做法，从而降低发射单元的电力消耗，同时将相关发射参数通过临时数据寄存器和网络数据库临时或永久保存，方便后期快速查证。
（2）、该无线传感器功率跟随智能控制在线监测系统，通过功率辅助调节模块包括传感器波动计算模块、实际功率统计模块、状态变化监测模块、弱信号收存模块、弱信号配置模块和弱信号监测模块，传感器波动计算模块的输出端与实际功率统计模块的输入端电性连接，实际功率统计模块的输出端与状态变化监测模块的输入端电性连接，弱信号收存模块的输出端与弱信号配置模块的输入端电性连接，弱信号配置模块的输出端与弱信号监测模块的输入端电性连接，功率辅助调节模块为带有浮块的计算模块，传感器设置与浮块，浮块带动传感器能够跟随排污管道的水流波动而波动，同时搭配自身的相关计算模块，进而快速精准的统计出排水流量和排水总量，进而对实际功率全面掌握，一旦相关监测状态发生变化，通过报警模块9报警，与此同时传感器对弱信号进行全面收集，并且及时通过信号配置，一旦监测到杂乱弱信号，则及时报警。
（3）、该无线传感器功率跟随智能控制在线监测系统，通过传感器控制模块包括水浸传感器、水位传感器、流量传感器、水质检测仪、数据认定模块和数据隔离模块，水浸传感器、水位传感器、流量传感器和水质检测仪的输出端与数据认定模块的输入端电性连接，数据认定模块的输出端与数据隔离模块的输入端电性连接，数据加密传送模块包括数据打包模块、数据不对称加密模块、数据高速发送模块和数据发送反馈模块，数据打包模块的输出端与数据不对称加密模块的输入端电性连接，综合管理模块包括数据处理模块、管理方案选择模块和管理结果反馈模块，数据处理模块的输出端与管理方案选择模块的输入端电性连接，管理方案选择模块的输出端与管理结果反馈模块的输入端电性连接，通过传感器控制模块的设置，不仅能够对管道中污水有无进行检测，而且能够及时探明管道流量，通过数据加密传送模块的设置，能够对传送中的采集数据进行打包和加密，有效的避免了数据被盗取修改的情况，另外通过综合管理模块的数据和方案管理，方便后期拓展管理。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明综合管理模块的系统原理框图；
图3为本发明传感器控制模块的系统原理框图；
图4为本发明数据加密传送模块的系统原理框图；
图5为本发明功率修正控制模块的系统原理框图；
图6为本发明功率辅助调节模块的系统原理框图。
图中，1、在线功率监测系统；2、综合管理模块；21、数据处理模块；22、管理方案选择模块；23、管理结果反馈模块；3、传感器控制模块；31、水浸传感器；32、水位传感器；33、流量传感器；34、水质检测仪；35、数据认定模块；36、数据隔离模块；4、数据加密传送模块；41、数据打包模块；42、数据不对称加密模块；43、数据高速发送模块；44、数据发送反馈模块；5、功率修正控制模块；51、功率直接获取模块；52、功率比较分析模块；53、功率数据寄存模块；54、功率反馈模块；55、相关参数修正模块；6、功率辅助调节模块；61、传感器波动计算模块；62、实际功率统计模块；63、状态变化监测模块；64、弱信号收存模块；65、弱信号配置模块；66、弱信号监测模块；7、临时数据寄存器；8、网络数据库；9、报警模块；10、数据对比模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，包括在线功率监测系统1，在线功率监测系统1与综合管理模块2实现双向连接，在线功率监测系统1与传感器控制模块3和数据加密传送模块4实现双向连接，传感器控制模块3与功率修正控制模块5和功率辅助调节模块6实现双向连接，在线功率监测系统1与临时数据寄存器7和网络数据库8实现双向连接，在线功率监测系统1的输出端与报警模块9的输入端电性连接，临时数据寄存器7与数据对比模块10实现双向连接，传感器控制模块3包括水浸传感器31、水位传感器32、流量传感器33、水质检测仪34、数据认定模块35和数据隔离模块36，水浸传感器31、水位传感器32、流量传感器33和水质检测仪34的输出端与数据认定模块35的输入端电性连接，数据认定模块35的输出端与数据隔离模块36的输入端电性连接，数据加密传送模块4包括数据打包模块41、数据不对称加密模块42、数据高速发送模块43和数据发送反馈模块44，数据打包模块41的输出端与数据不对称加密模块42的输入端电性连接，数据不对称加密模块42的输出端与数据高速发送模块43的输入端电性连接，数据高速发送模块43的输出端与数据发送反馈模块44的输入端电性连接，数据发送反馈模块44的输出端与数据不对称加密模块42的输入端电性连接，数据打包模块41与临时数据寄存器7实现双向连接，通过传感器控制模块3的设置，不仅能够对管道中污水有无进行检测，而且能够及时探明管道流量，通过数据加密传送模块4的设置，能够对传送中的采集数据进行打包和加密，有效的避免了数据被盗取修改的情况，另外通过综合管理模块2的数据和方案管理，方便后期拓展管理。
功率修正控制模块5包括功率直接获取模块51、功率比较分析模块52、功率数据寄存模块53、功率反馈模块54和相关参数修正模块55，功率直接获取模块51的输出端与功率比较分析模块52的输入端电性连接，功率比较分析模块52的输出端与功率数据寄存模块53的输入端电性连接，功率数据寄存模块53的输出端与功率反馈模块54的输入端电性连接，功率反馈模块54的输出端与相关参数修正模块55的输入端电性连接，功率数据寄存模块53与临时数据寄存器7实现双向连接，功率反馈模块54与网络数据库8实现双向连接，通过功率修正控制模块5的设置，能够有效的对传感器运行的功率进行获取和分析，并且及时通过功率反馈对传感器相关功率发射模块进行修正，增减相关发射频次和发射功率，以达到降低发射单元发射功率的做法，从而降低发射单元的电力消耗，同时将相关发射参数通过临时数据寄存器7和网络数据库8临时或永久保存，方便后期快速查证。
功率辅助调节模块6包括传感器波动计算模块61、实际功率统计模块62、状态变化监测模块63、弱信号收存模块64、弱信号配置模块65和弱信号监测模块66，传感器波动计算模块61的输出端与实际功率统计模块62的输入端电性连接，实际功率统计模块62的输出端与状态变化监测模块63的输入端电性连接，弱信号收存模块64的输出端与弱信号配置模块65的输入端电性连接，弱信号配置模块65的输出端与弱信号监测模块66的输入端电性连接，状态变化监测模块63和弱信号监测模块66的输出端与报警模块9的输入端电性连接，综合管理模块2包括数据处理模块21、管理方案选择模块22和管理结果反馈模块23，数据处理模块21的输出端与管理方案选择模块22的输入端电性连接，管理方案选择模块22的输出端与管理结果反馈模块23的输入端电性连接，功率辅助调节模块6为带有浮块的计算模块，传感器设置与浮块，浮块带动传感器能够跟随排污管道的水流波动而波动，同时搭配自身的相关计算模块，进而快速精准的统计出排水流量和排水总量，进而对实际功率全面掌握，一旦相关监测状态发生变化，通过报警模块9报警，与此同时传感器对弱信号进行全面收集，并且及时通过信号配置，一旦监测到杂乱弱信号，则及时报警。
水浸传感器型号为FLWS-47S-2A，水位传感器型号为FAST-45/80LSS-2A1，流量传感器型号为FHS-1S-1T30L-4SS，水质检测仪型号为WDC66-PC02。
使用时，通过水浸传感器31、水位传感器32、流量传感器33和水质检测仪34对传感器是否被污水浸泡，水位具体高度和单位小时内的流速，将相关数据送至数据认定模块35进行表面进行合格性认定，通过数据隔离模块36对数据进行保存防丢失，通过数据打包模块41对数据打包，然后将打包的数据通过数据不对称加密模块42加密，通过数据高速发送模块43发送至外部，通过数据发送反馈模块44获取发送是否成功的反馈，通过功率直接获取模块51对传感器在各个时刻消耗功率进行直接收集，通过功率比较分析模块52对功率消耗规律进行分析，通过功率数据寄存模块53将数据寄存保护，通过功率反馈模块54获得方案的反馈数据，并且将其保存进入网络数据库8中，最后对相关参数（包括发射间隔时间，发射数据量）等相关进行查处，通过传感器波动计算模块61对传感器消耗的功率进行计算，通过实际功率统计模块62对实际功率进行全面统计，通过状态变化监测模块63监测变化，通过报警模块9直接报警，通过弱信号收存模块64接收较弱信号，接收后放大，通过弱信号配置模块65对信号进行二次分配，通过弱信号监测模块66监测，一旦超过相关指标，通过报警模块9报警，通过数据处理模块21对数据进行处理，通过管理方案选择模块22选出合适管理方案，通过管理结果反馈模块23将结果反馈至在线功率监测系统1。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (2)

1.无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，包括在线功率监测系统（1），其特征在于：所述在线功率监测系统（1）与综合管理模块（2）实现双向连接，所述在线功率监测系统（1）与传感器控制模块（3）和数据加密传送模块（4）实现双向连接，所述传感器控制模块（3）与功率修正控制模块（5）和功率辅助调节模块（6）实现双向连接，所述在线功率监测系统（1）与临时数据寄存器（7）和网络数据库（8）实现双向连接，所述在线功率监测系统（1）的输出端与报警模块（9）的输入端电性连接，所述临时数据寄存器（7）与数据对比模块（10）实现双向连接，所述传感器控制模块（3）包括水浸传感器（31）、水位传感器（32）、流量传感器（33）、水质检测仪（34）、数据认定模块（35）和数据隔离模块（36），所述水浸传感器（31）、水位传感器（32）、流量传感器（33）和水质检测仪（34）的输出端与数据认定模块（35）的输入端电性连接，所述数据认定模块（35）的输出端与数据隔离模块（36）的输入端电性连接，所述数据加密传送模块（4）包括数据打包模块（41）、数据不对称加密模块（42）、数据高速发送模块（43）和数据发送反馈模块（44）；
所述功率修正控制模块（5）包括功率直接获取模块（51）、功率比较分析模块（52）、功率数据寄存模块（53）、功率反馈模块（54）和相关参数修正模块（55），所述功率直接获取模块（51）的输出端与功率比较分析模块（52）的输入端电性连接，所述功率比较分析模块（52）的输出端与功率数据寄存模块（53）的输入端电性连接，所述功率数据寄存模块（53）的输出端与功率反馈模块（54）的输入端电性连接，所述功率反馈模块（54）的输出端与相关参数修正模块（55）的输入端电性连接；
所述功率数据寄存模块（53）与临时数据寄存器（7）实现双向连接，所述功率反馈模块（54）与网络数据库（8）实现双向连接；
所述功率辅助调节模块（6）包括传感器波动计算模块（61）、实际功率统计模块（62）、状态变化监测模块（63）、弱信号收存模块（64）、弱信号配置模块（65）和弱信号监测模块（66）；
所述传感器波动计算模块（61）的输出端与实际功率统计模块（62）的输入端电性连接，所述实际功率统计模块（62）的输出端与状态变化监测模块（63）的输入端电性连接；
所述弱信号收存模块（64）的输出端与弱信号配置模块（65）的输入端电性连接，所述弱信号配置模块（65）的输出端与弱信号监测模块（66）的输入端电性连接，所述状态变化监测模块（63）和弱信号监测模块（66）的输出端与报警模块（9）的输入端电性连接；
所述综合管理模块（2）包括数据处理模块（21）、管理方案选择模块（22）和管理结果反馈模块（23），所述数据处理模块（21）的输出端与管理方案选择模块（22）的输入端电性连接，所述管理方案选择模块（22）的输出端与管理结果反馈模块（23）的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的无线传感器功率跟随自动采集在线监测系统，其特征在于：所述数据打包模块（41）的输出端与数据不对称加密模块（42）的输入端电性连接，所述数据不对称加密模块（42）的输出端与数据高速发送模块（43）的输入端电性连接，所述数据高速发送模块（43）的输出端与数据发送反馈模块（44）的输入端电性连接，所述数据发送反馈模块（44）的输出端与数据不对称加密模块（42）的输入端电性连接，所述数据打包模块（41）与临时数据寄存器（7）实现双向连接。
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