CN112415168A - 一种基于互联网的水质监测管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的水质监测管理系统，包括信号接收模块、数据库、寄存模块和第一控制器、第二控制器、第三控制器以及预警模块，还包括载波频率模块、载波峰值模块，以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，反之，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因，实现了以载波频率、载波峰值比较分析，同时对比数据信号，从而可以及时发现待检测的湖水数据的异常，并且也能区别异常的原因。

Description

一种基于互联网的水质监测管理系统

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别是涉及一种基于互联网的水质监测管理系统。

背景技术

随着社会经济的发展以及工业化、城市化进程的加快，因人类活动所造成的水污染正在不断加剧，直接影响各行各业的生产和人民的生活，而水质监测是水资源保护和水污染治理的重要基础；

水质监测方式大致分为三种：1)人工采样测定，人工手动采集水样后测定，对人员防护要求极高；2)机械采样测定，使用机械装置采集水样后测定，具有较高水样采集效率；3)固定位置传感器(Fixed Sensor Measurement，FSM)，无需采集水样，具有极高的水质测定效率。

然而随着技术的进步，互联网的迅速发展，目前在传统的水质监测的基础上，与互联网结合，进行区域化、自动化的对水质进行监测，大大提高了水质监测管理效率，然而由于待检测的湖水周围的环境较为复杂，尤其是目前城市化快速的建设和发展，在已有的完善的水质监测管理系统的基础上，在一些待检测的湖水周围很容易出现一些建设工程项目，使待检测的湖水周围出现高磁场，导致传感器在无线传输信号时，受到建设工程项目的高磁场环境吸收，导致信号丢失或异常，此时并不能及时发现待检测的湖水数据的异常，甚至会造成对待检测的湖水的误判，从而严重影响水质监测管理效率。

发明内容

针对上述情况，本发明能够对信号接收模块内的载波频率、载波峰值比较分析，同时对比数据信号，从而可以及时发现待检测的湖水数据的异常，并且也能判断出异常的原因。

其解决的技术方案是，一种基于互联网的水质监测管理系统，包括信号接收模块、数据库、寄存模块和第一控制器、第二控制器、第三控制器以及预警模块，还包括载波频率模块、载波峰值模块，此系统的具体步骤如下：

S1，信号接收模块为水质监测管理系统终端的功能模块，接收并解调水质数据信号，并将解调后的数据信号输入至寄存模块暂时寄存；

S2，载波频率模块和载波峰值模块分别采集信号接收模块解调后的载波信号的频率和峰值，定义载波频率为A，载波峰值为B；

S3，第一控制器接收载波频率模块输出的A和载波峰值模块输出的B，同时提取数据库中标准的载波频率A1和载波峰值B1；

计算A和A1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和A1的比值，若比值大于1，则认为载波频率异常，反之，为正常；

计算B和B1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和B1的比值，若比值大于0.1，则认为载波幅值异常，反之，为正常；

最后将判断的载波频率和载波幅值结果，以异常为高电平、正常为低电平的形式发送至第三控制器内；

S4，第二控制器提取数据库中的前一日的平均数据信号，同时提取寄存模块中暂时寄存的数据信号，对比两组数据，计算两者的误差范围M并发送至第三控制器内；

S5，第三控制器以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，只要载波频率和载波幅值只要有一个为异常，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查载波异常原因；

反之，载波频率和载波幅值结果都正常时，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因；若比值小于1，视为数据正常，寄存模块将数据信号传输至水质监测管理系统终端控制器内。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1. 以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，只要载波频率和载波幅值只要有一个为异常，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查载波异常原因，并且载波频率和载波幅值结果都正常时，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因；若比值小于1，视为数据正常，寄存模块将数据信号传输至水质监测管理系统终端控制器内，实现了以载波频率、载波峰值比较分析，同时对比数据信号，从而可以及时发现待检测的湖水数据的异常，并且也能区别异常的原因。

附图说明

图1为本发明的模块图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

一种基于互联网的水质监测管理系统，包括信号接收模块、数据库、寄存模块和第一控制器、第二控制器、第三控制器以及预警模块，还包括载波频率模块、载波峰值模块，此系统的具体步骤如下：

S1，信号接收模块为水质监测管理系统终端的功能模块，接收并解调水质数据信号，并将解调后的数据信号输入至寄存模块暂时寄存；

S2，载波频率模块和载波峰值模块分别采集信号接收模块解调后的载波信号的频率和峰值，定义载波频率为A，载波峰值为B；

S3，第一控制器接收载波频率模块输出的A和载波峰值模块输出的B，同时提取数据库中标准的载波频率A1和载波峰值B1，载波频率模块可选用型号为WS1528频率传感器；载波峰值模块可选用示波器提取峰值信号；

计算A和A1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和A1的比值，若比值大于1，则认为载波频率异常，反之，为正常；

计算B和B1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和B1的比值，若比值大于0.1，则认为载波幅值异常，反之，为正常；

最后将判断的载波频率和载波幅值结果，以异常为高电平、正常为低电平的形式发送至第三控制器内；

S4，第二控制器提取数据库中的前一日的平均数据信号，同时提取寄存模块中暂时寄存的数据信号，对比两组数据，计算两者的误差范围M并发送至第三控制器内；

S5，第三控制器以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，只要载波频率和载波幅值只要有一个为异常，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查载波异常原因；

反之，载波频率和载波幅值结果都正常时，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因；若比值小于1，视为数据正常，寄存模块将数据信号传输至水质监测管理系统终端控制器内。

正常的误差范围M1由对比相应区域位置水质的每一日水质数据变化而得到的误差值，由于区域位置水质是慢慢变化的，很少发生突变状况，因此以每一日水质数据变化而得到的误差值是比较精确的。

本发明具体使用时， 信号接收模块为水质监测管理系统终端的功能模块，接收并解调水质数据信号，并将解调后的数据信号输入至寄存模块暂时寄存；载波频率模块和载波峰值模块分别采集信号接收模块解调后的载波信号的频率和峰值，定义载波频率为A，载波峰值为B；第一控制器接收载波频率模块输出的A和载波峰值模块输出的B，同时提取数据库中标准的载波频率A1和载波峰值B1，载波频率模块可选用型号为WS1528频率传感器；载波峰值模块可选用示波器提取峰值信号；

计算A和A1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和A1的比值，若比值大于1，则认为载波频率异常，反之，为正常；

计算B和B1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和B1的比值，若比值大于0.1，则认为载波幅值异常，反之，为正常；

最后将判断的载波频率和载波幅值结果，以异常为高电平、正常为低电平的形式发送至第三控制器内；

第二控制器提取数据库中的前一日的平均数据信号，同时提取寄存模块中暂时寄存的数据信号，对比两组数据，计算两者的误差范围M并发送至第三控制器内；第三控制器以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，只要载波频率和载波幅值只要有一个为异常，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查载波异常原因；

反之，载波频率和载波幅值结果都正常时，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因；若比值小于1，视为数据正常，寄存模块将数据信号传输至水质监测管理系统终端控制器内，当以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果为异常时，此时相关人员主要的排查对象为被检测的水质周围是否出现了强磁干扰现象；

在载波频率和载波幅值结果都正常时，显示数据异常时，相关人员主要的排查对象为水质传感器是否发生故障。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于互联网的水质监测管理系统，包括信号接收模块、数据库、寄存模块和第一控制器、第二控制器、第三控制器以及预警模块，其特征在于，还包括载波频率模块、载波峰值模块，此系统的具体步骤如下：

S1，信号接收模块为水质监测管理系统终端的功能模块，接收并解调水质数据信号，并将解调后的数据信号输入至寄存模块暂时寄存；

S2，载波频率模块和载波峰值模块分别采集信号接收模块解调后的载波信号的频率和峰值，定义载波频率为A，载波峰值为B；

S3，第一控制器接收载波频率模块输出的A和载波峰值模块输出的B，同时提取数据库中标准的载波频率A1和载波峰值B1；

计算A和A1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和A1的比值，若比值大于1，则认为载波频率异常，反之，为正常；

计算B和B1的差值绝对值，然后计算差值绝对值和B1的比值，若比值大于0.1，则认为载波幅值异常，反之，为正常；

最后将判断的载波频率和载波幅值结果，以异常为高电平、正常为低电平的形式发送至第三控制器内；

S4，第二控制器提取数据库中的前一日的平均数据信号，同时提取寄存模块中暂时寄存的数据信号，对比两组数据，计算两者的误差范围M并发送至第三控制器内；

S5，第三控制器以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果，只要载波频率和载波幅值只要有一个为异常，第三控制器就判定为载波异常，此时的寄存模块中的数据也直接判定为异常，同时触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查载波异常原因；

反之，载波频率和载波幅值结果都正常时，计算第二控制器输出的误差范围M和正常的误差范围M1比值，若比值大于1，视为数据异常，触发预警模块工作，提醒相关人员同时定位此数据的采集位置，并及时排查数据异常原因；若比值小于1，视为数据正常，寄存模块将数据信号传输至水质监测管理系统终端控制器内。

2.如权利要求1所述一种基于互联网的水质监测管理系统，其特征在于，载波频率模块可选用型号为WS1528频率传感器；

载波峰值模块可选用示波器提取峰值信号。

3.如权利要求1所述一种基于互联网的水质监测管理系统，其特征在于，步骤S5中的正常的误差范围M1由对比相应区域位置水质的每一日水质数据变化而得到的误差值。

4.如权利要求1所述一种基于互联网的水质监测管理系统，其特征在于，步骤S5中当以异或门逻辑判断载波频率和载波幅值结果为异常时，此时相关人员主要的排查对象为被检测的水质周围是否出现了强磁干扰现象；

在载波频率和载波幅值结果都正常时，显示数据异常时，相关人员主要的排查对象为水质传感器是否发生故障。

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