CN112929442B - 智能气务管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能气务管理系统，智能税务管理系统包括：气务终端采集装置，气务管理服务器和用户终端设备；其中，气务终端采集装置包括：气务传感器，检测控制模块和检测通讯模块；其中，检测控制模块电性连接至检测通讯模块以控制检测通讯模块上传数据的上传策略；上传策略由气务管理服务器动态发送至检测控制模块以使检测通讯模块至少具有相异的第一上传频率和第二上传频率；气务终端采集装置与气务管理服务器构成无线通讯连接。本申请的有益之处在于提供一种采用物联网技术进行数据传输并且能够根据历史数据的智能的设置上传策略的智能气务管理系统。
Description
技术领域
本申请涉及气务管理系统，具体而言，涉及一种智能气务管理系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。以物联网为代表的信息通信技术，深刻的影响着人们的生活方式，催生了大量的新技术、新产品、新模式，引发了全球数字经济的热潮。
随着国内智能化系统的日益发展和完善，在大多数的高档住宅小区和企业中都开始安装基于物联网的远程智能燃气表。
智能燃气表及其售气管理系统具备相关的预付费、远程实时传输数据、实时连接互联网络等功能，能为燃气公司提供更方便、实时、科学的管理方法供燃气公司使用，因此越来越受到燃气公司的重视与欢迎，并逐渐在燃气公司中开始实施与使用。
在现有技术中，存在两种上传数据的方式，一种是按照既定的上传时间和上传频率进行唤醒和数据上传；另一种是始终保持激活状态，在上位机发出触发信号后进行数据上传。第一种方式较为僵化并且容易出现信息碰撞，导致上位机无法及时接受和处理数据，第二种方式较为浪费能源。
发明内容
为了解决现有技术的不足之处，本申请提供一种智能气务管理系统包括：气务终端采集装置，用于采集气务监测节点处的气务数据；气务管理服务器，用于接收所述气务终端采集装置所采集的气务数据；用户终端设备，用于与所述气务管理服务器构成数据交互以使所述气务管理服务器能向所述用户终端设备发送所述气务数据；其中，所述气务终端采集装置包括：气务传感器，用于实现对气务信号的检测；检测控制模块，用于接收所述气务传感器的信号并将所述气务传感器的信号转化为气务数据；检测通讯模块，用于将所述检测控制模块的气务数据发送至所述气务管理服务器；其中，所述检测控制模块电性连接至所述检测通讯模块以控制所述检测通讯模块上传数据的上传策略；所述上传策略由所述气务管理服务器动态发送至所述检测控制模块以使所述检测通讯模块至少具有相异的第一上传频率和第二上传频率；所述气务终端采集装置与所述气务管理服务器构成无线通讯连接。
进一步地，所述气务传感器包含一个气体流量计。
进一步地，所述气务终端采集装置还包括：电源模块，用于为所述检测控制模块供电；所述电源模块包含一个电池或/和一个超级电容。
进一步地，充电模块，用于为所述电源模块充电；所述充电模块至少包含一个温差发电贴片。
进一步地，所述气务终端采集装置还包括：毫米波摄像头，用于拍摄所述气务终端采集装置所在处气务管路的毫米波图像；所述毫米波摄像头与所述检测控制模块构成电性连接以使所述毫米波摄像头在所述检测控制模块的控制下采集毫米波图像并分析毫米波图像。
进一步地，所述气务管理服务器包括：服务器通讯模块，用于与所述检测通讯模块构成通讯连接；数据处理模块，用于处理来自于所述服务器通讯模块的气务数据；数据存储模块，用于存储来自所述服务器通讯模块的气务数据；所述服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至所述数据处理模块。
进一步地，所述气务管理服务器包括：报警分析模块，用于分析所述服务器通讯模块上传的气务数据是否满足报警条件；所述报警分析模块与所述服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使所述服务器通讯模块接收的气务数据被所述数据处理模块和报警分析模块同步处理。
进一步地，所述气务管理服务器还包括：神经网络模块，至少包含一个人工神经网络；所述神经网络模块与所述数据处理模块构成电性连接以使所述数据处理模块将数据输出至所述神经网络模块的人工神经网络并从所述神经网络模块的人工神经网络获取用于控制所述气务终端采集装置的指令或生成指令的判据。
进一步地，所述神经网络模块用于输出所述检测通讯模块上传策略数据；所述神经网络模块的人工神经网络以所述气务终端采样装置的历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图作为输入数据、以对应历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图的采样频率作为输出数据进行训练；所述数据处理模块用于生成基于历史流程数据的曲线图。
进一步地，所述上传策略包括上传数据的频率以及上传数据的时间。
本申请的有益之处在于：提供一种采用物联网技术进行数据传输并且能够根据历史数据的智能的设置上传策略的智能气务管理系统。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的智能气务管理系统的架构示意图；
图2是根据本申请一种实施例的气务终端采集装置的模块示意图；
图3是根据本申请一种实施例的气务管理服务器的模块示意图；
图4是根据本申请一种实施例的用户终端设备的模块示意图；
图5是根据本申请一种实施例的生成上传策略的步骤示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1至图4所示，本申请的智能气务管理系统包括：若干气务终端采集装置、气务管理服务器和用户终端设备。
其中，气务终端采集装置用于采集气务监测节点处的气务数据；气务管理服务器用于接收所述气务终端采集装置所采集的气务数据；用户终端设备用于与所述气务管理服务器构成数据交互以使所述气务管理服务器能向所述用户终端设备发送所述气务数据。
作为具体方案，气务终端采集装置可以为电表装置也可以是其他压力或水质监测装置。气务管理服务器可以是一台实体服务器也可以是由多台终端搭建的云服务器。
用户终端设备可以包括：移动终端设备(比如智能手机)、固定终端设备(PC计算机)、PDA终端设备等。
作为进一步地具体方案，用终端设备可以包括：终端通讯模块、终端交互模块、终端控制模块、终端摄像模块和终端定位模块。具体而言，移动终端设备可以被构造为一个智能手机，终端通讯模块即为其通讯模块，终端交互模块可以被构造为触摸屏，即显示照明导航地图也能供用户进行操作，终端控制模块、终端摄像模块分为智能手机的CPU和摄像头，终端定位模块可以包括一个UWB定位芯片。
作为具体方案，气务终端采集装置包括：气务传感器、检测控制模块、检测通讯模块、电源模块、充电模块和UWB定位模块。
其中，气务传感器用于实现对气务信号的检测。检测控制模块用于接收气务传感器的信号并将气务传感器的信号转化为气务数据。检测通讯模块用于将检测控制模块的气务数据发送至气务管理服务器。基于以上模块，本申请的检测控制模块电性连接至检测通讯模块以控制检测通讯模块上传数据的上传策略；上传策略由气务管理服务器动态发送至检测控制模块以使检测通讯模块至少具有相异的第一上传频率和第二上传频率。
另一方面，气务终端采集装置与气务管理服务器构成无线通讯连接。作为优选方案，可以采用NB-IoT通讯连接。
作为优选方案，气务传感器包含一个气体流量计，其能够检测管路中气体流动量。
电源模块用于为检测控制模块供电从而使本申请气务终端采集装置不需要另外的外部电源；具体而言，电源模块包含一个电池或/和一个超级电容。电池可以采用自放电较低的电池。由于采用NB-IoT传输数据能耗较低，本申请的气务终端采集装置可以使用5年左右。
作为进一步地方案，充电模块用于为电源模块充电；充电模块至少包含一个温差发电贴片。该温差发电贴片可以在产生温差时产生电能。为了更好的显示充电效果，在气务终端采集装置设置两个容器，分别存储不同比热容的液体或粘稠流体，将温差发电贴片设置在这两个容器之间，作为其中一种优选方案，第一容器中容纳第一相变材料，第二容器中容纳第二相变材料，它们具有不同的相变温度，这样可以在环境温度变化时，使温差发电贴片两侧产生足够的温差。
另外，本申请的其他模块在充电模块不产生电能时处于休眠状态，可以有两种激活方式，其中一种为充电模块产生的电能一部分用于存储在超级电容中，另一部分电性连接至检测控制模块用于激活检测控制模块；另一种为由气务传感器产生的信号激活；激活后检测控制模块自检判断需要启动的模块，如果在预设时长内，没有新的充电信号或者气务传感器信号输入，则检测控制模块重新恢复休眠。
作为优选方案，每次检测通讯模块被激活后均控制检测通讯模块上传请求指令至气务管理服务器，气务管理服务器接收到之后，判断是否有需要传输给气务终端采集装置的数据，如果有则进行数据传输。
毫米波摄像头用于拍摄气务终端采集装置所在处气务管路的毫米波图像；毫米波摄像头与检测控制模块构成电性连接以使毫米波摄像头在检测控制模块的控制下采集毫米波图像并分析毫米波图像。采用毫米波图像可以排除由于气体以及气务管路外皮遮蔽带来的相应，从而判断气务管路是否出现可能产生泄露的缺陷，比如破损等。
本申请的气务管理系统包括：服务器通讯模块、数据处理模块、数据存储模块、报警分析模块和神经网络模块。
其中，服务器通讯模块用于与检测通讯模块构成通讯连接；数据处理模块用于处理来自于服务器通讯模块的气务数据；数据存储模块用于存储来自服务器通讯模块的气务数据；服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至数据处理模块。数据处理模块主要实现了气务管理一般功能比如缴费统计、流量统计、数据统计等功能。
报警分析模块用于分析服务器通讯模块上传的气务数据是否满足报警条件；报警分析模块与服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使服务器通讯模块接收的气务数据被数据处理模块和报警分析模块同步处理。报警分析模块主要用于在发生数据异常时进行判断是否发生重大故障，并在数据分析结果满足判断条件时，将报警数据发送到用户终端设备以使用户及时获知进行检修或查看。
神经网络模块至少包含一个人工神经网络；神经网络模块与数据处理模块构成电性连接以使数据处理模块将数据输出至神经网络模块的人工神经网络并从神经网络模块的人工神经网络获取用于控制气务终端采集装置的指令或生成指令的判据。即每个气务终端采集装置上传数据的策略设定是由神经网络模块中的人工神经网络实现分析和输出的。
神经网络模块用于输出检测通讯模块上传策略数据；神经网络模块的人工神经网络以气务终端采样装置的历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图作为输入数据、以对应历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图的采样频率作为输出数据进行训练；数据处理模块用于生成基于历史流程数据的曲线图。上传策略包括上传数据的频率以及上传数据的时间。
作为优选方案，根据历史流程数据生成曲线图，将曲线图以及设定的上传策略作为人工神经网络的训练数据，然后人工神经网络在训练完成至相对收敛时，采用人工神经网络进行判断和输出。
更具体而言，当气务终端采集装置被激活后，神经网络模块被气务终端采集装置指令触发进行工作，如果本次输出的上传策略不变，则不向气务终端采集装置发送新的上传策略，如果产生新的上传策略则发送至气务终端采集装置，气务终端采集装置则根据新的上传策略进行气务数据的上传。
如图5所示，气务终端采集装置向气务管理服务器发出请求指令，气务管理服务器将气务终端采集装置的历史数据生成一个曲线图，将该曲线图输入至神经网络模块中的人工神经网络模型，该人工神经网络模型根据曲线图输出曲线图的分类和置信度，判断置信度是否超过预设值，如果超过预设值，则根据分类对应输出对应该分类的上传策略。判断本次上传策略和本次策略是否存在区别，如果存在区别则将上传策略反馈至气务终端采集装置。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种智能气务管理系统，其特征在于：
所述智能税务管理系统包括：
气务终端采集装置，用于采集气务监测节点处的气务数据；
气务管理服务器，用于接收所述气务终端采集装置所采集的气务数据；
用户终端设备，用于与所述气务管理服务器构成数据交互以使所述气务管理服务器能向所述用户终端设备发送所述气务数据；
其中，所述气务终端采集装置包括：
气务传感器，用于实现对气务信号的检测；
检测控制模块，用于接收所述气务传感器的信号并将所述气务传感器的信号转化为气务数据；
检测通讯模块，用于将所述检测控制模块的气务数据发送至所述气务管理服务器；
其中，所述检测控制模块电性连接至所述检测通讯模块以控制所述检测通讯模块上传数据的上传策略；所述上传策略由所述气务管理服务器动态发送至所述检测控制模块以使所述检测通讯模块至少具有相异的第一上传频率和第二上传频率；所述气务终端采集装置与所述气务管理服务器构成NB-IoT无线通讯连接；
所述气务传感器包含一个气体流量计；
所述气务终端采集装置还包括：
电源模块，用于为所述检测控制模块供电；
所述电源模块包含一个超级电容；
充电模块，用于为所述电源模块充电；
所述充电模块至少包含一个温差发电贴片；
毫米波摄像头，用于拍摄所述气务终端采集装置所在处气务管路的毫米波图像；
所述毫米波摄像头与所述检测控制模块构成电性连接以使所述毫米波摄像头在所述检测控制模块的控制下采集毫米波图像并分析毫米波图像；
所述气务管理服务器包括：
服务器通讯模块，用于与所述检测通讯模块构成通讯连接；
数据处理模块，用于处理来自于所述服务器通讯模块的气务数据；
数据存储模块，用于存储来自所述服务器通讯模块的气务数据；
所述服务器通讯模块和数据存储模块分别电性连接至所述数据处理模块；
报警分析模块，用于分析所述服务器通讯模块上传的气务数据是否满足报警条件；
所述报警分析模块与所述服务器通讯模块和数据处理模块分别构成电性连接以使所述服务器通讯模块接收的气务数据被所述数据处理模块和报警分析模块同步处理；
所述气务管理服务器还包括：
神经网络模块，至少包含一个人工神经网络；
所述神经网络模块与所述数据处理模块构成电性连接以使所述数据处理模块将数据输出至所述神经网络模块的人工神经网络并从所述神经网络模块的人工神经网络获取用于控制所述气务终端采集装置的指令或生成指令的判据；
所述神经网络模块用于输出所述检测通讯模块上传策略数据；
所述神经网络模块的人工神经网络以所述气务终端采样装置的历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图作为输入数据、以对应历史流量数据和历史流量数据生成的曲线图的采样频率作为输出数据进行训练；所述数据处理模块用于生成基于历史流程数据的曲线图；
所述上传策略包括上传数据的频率以及上传数据的时间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 311100 room 1f-3f, unit 101, building 11, Huiyin center, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou Jineng Shuzhi Electric Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 311100 room 1f-3f, unit 101, building 11, Huiyin center, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: Hangzhou Jineng Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |