CN114739445B - 一种城市级排水管网增强扫描方法及系统 - Google Patents

一种城市级排水管网增强扫描方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种城市级排水管网增强扫描方法及系统，方法包括：排水管网各监测点的采集终端与基站进行交互以更新校准RTC时钟；排水管网各监测点的采集终端在相同的时间向远端服务器上报同步时间戳；远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值修正系统同步时钟；排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；远端服务器分析出排水管网输送负载能力以及对排水管网溢满风险进行预测。

Description

一种城市级排水管网增强扫描方法及系统
技术领域
本发明涉及数据监测技术领域，特别是一种城市级排水管网增强扫描方法及系统。
背景技术
城市排水管网承担着城市防汛排涝、污水收集和输送的任务，是保障城市正常运行的重要基础设施。对城市排水管网进行日常巡查或结合硬件设备对重点管段的水位、流量进行监测，及时发现管网运行中的突发问题，对提升排水管网事故的预警和处理能力，保障城市安全运行具有重大意义。现有的排水管网的各个监测点均为独立设置及独立采集，由于采集的时间不相同，因此无法有效整合各个监测点之间的数据，即无法达到城市级数据同步扫描监测，因此数据实用性较差，不便于综合分析。此外，现有的监测终端方式外置设备较多，安装工艺复杂，进行水位采集时没有对测量环境进行分析，抗干扰能力弱。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种城市级排水管网增强扫描方法及系统，通过城市级自动同步扫描监测，实现管网水位断层扫描和全景成像，以解决数据耦合时的延时异步，便于城市管网於堵、城市内涝、偷排漏排、黑臭水体、管网输送能力等问题的分析，提升城市排水系统运行效率、防洪排涝治理能力和管网污染物溯源能力，保障排水管网稳定运行。
本发明采用如下技术方案：
一方面，一种城市级排水管网增强扫描方法，包括：
S101，排水管网各监测点的采集终端与基站进行交互以更新校准RTC时钟；所述采集终端用于采集水位和流速；
S102，排水管网各监测点的采集终端在相同的时间向远端服务器上报同步时间戳；
S103，远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
S104，排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值修正系统同步时钟；
S105，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器。
优选的，所述S105之后，还包括：
远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值重新修正系统同步时钟。
优选的，所述采集终端包括用于采集监测点水位的超声波传感器和用于采集监测点流速的毫米波传感器。
优选的，所述S105之前还包括：调整超声波传感器发射超声波脉冲的强度；具体的：
发射第一强度的超声波脉冲，并接收回波脉冲，判断回波脉冲的信号强度是否达到第二强度；
如果不大于，按照预设规则调整发射的超声波脉冲强度，直至回波脉冲的信号强度达到第二强度。
优选的，监测点的水位等于所述超声波传感器的安装位置值到监测点底部的距离减去超声波传感器的测量值。
优选的，S105中，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速之后，还包括：
各采集终端分别判断本次采集到的水位与前一次采集到的水位的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改本采集终端的采集时间至预设时间，并将所述预设时间上报给远端服务器；
远端服务器根据采集时间有变化的采集终端发送的消息后，判断出对应的监测点，并查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
优选的，S105之后，还包括：
远端服务器根据各采集终端上报的水位信息和流速信息判断各采集终端本次采集到的水位及流速与前一次采集到的水位及流速的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改对应采集终端的采集时间至预设时间；判断出该采集终端对应的监测点，查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至对应监测点及前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
优选的，远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理，具体包括：
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出排水管网输送负载能力，如下：
其中，d表示水管管径；i表示水位高度；p表示排水管网负载系数，排水管网负载系数1表示达到排水管网最大负荷，排水管网负载系数越大，则排水管网淤积堵塞排水不及时导致满管溢出风险越大；
远端服务器将采集终端上报的水位信息和流速信息进行处理换算，计算出单位时间流量，如下：
其中，q表示流量；v表示流速；
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出预警上涨时间，如下：
其中，b表示预警上涨时间；t表示两次测量间隔；y1表示前一次测量高度，y2表示当前测量高度，测量高度等于采集终端的安装位置值到监测点底部的距离减去水位。
优选的，排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与基站进行交互以更新校准RTC时钟；排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与远端服务器进行交互更新校准同步时钟。
另一方面，一种城市级排水管网增强扫描系统，包括若干采集终端和远端服务器；每个所述采集终端包括边缘计算模块、通信模块、RTC时钟、水位传感器和流速传感器；所述通信模块与基站进行交互以更新校准RTC时钟；所述边缘计算模块通过所述通信模块与所述远端服务器相连接以在指定时间向远端服务器上报同步时间戳；所述远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；所述边缘计算模块根据同步校准值修正系统同步时钟；所述边缘计算模块监测到同步采集时间到后，控制所述水位传感器和流速传感器同步采集监测点的水位以及流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的采集终端首先通过运营商基站对RTC时钟进行校准，将终端更新到秒级同步，然后通过远端服务器进行同步时间戳达到毫秒级同步，并基于远端服务器下发的采集时间在同一时间戳进行水位、流速采集及上报，因此实现了城市级同步扫描监测，有效整合了各监测点数据，数据实用性强，为城市管网於堵、偷排等的精准分析提供了有力的依据；
(2)本发明的采集终端的超声波传感器能够根据管网环境自适应调整超声波脉冲的发射强度，使得测量精度更高；
(3)本发明在城市无突发状态下，采用同步扫描模式，即排水管网采用统一的同步时间进行水位采集，且采集的间隔时间可以较长；当出现暴雨、洪涝、台风等极端天气时，可以通过远端服务器修改同步扫描间隔时间，将间隔时间缩短，从而满足应急需求；此外，本发明还能够自动切换为自适应扫描模式，当某一监测点两次监测的水位差达到预设阈值时，说明该监测点水位出现异常，因此自动缩短采集时间，同时调整前后监测点的采集时间，直至分析出异常点的可能位置，及时有效地应对城市级排水管网出现的异常；
(4)远端服务器基于采集到的水位、流速信息和同步时间戳进行自动监测，并通过处理换算，计算出了排水管网输送负载能力、单位时间流量和预警上涨时间，进而实现管网水位断层扫描和全景成像，以解决数据耦合时的延时异步，便于城市排水管网於堵、城市内涝、偷排漏排、黑臭水体、管网输送能力等问题的分析，提升城市排水系统运行效率、防洪排涝治理能力，保障排水管网稳定运行。
附图说明
图1为本实施例的城市级排水管网增强扫描方法的流程图；
图2为本实施例的城市级排水管网增强扫描方法的详细流程图；
图3为本实施例的自适应扫描的分析示意图；
图4为本实施例的城市级排水管网负载分析实况图(全景成像)；
图5为本实施例的城市级排水管网增强扫描系统的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参见图1所示，本发明一种城市级排水管网增强扫描方法，包括：
S101，排水管网各监测点的采集终端与基站进行交互以更新校准RTC时钟；所述采集终端用于采集水位和流速；
S102，排水管网各监测点的采集终端在相同的时间向远端服务器上报同步时间戳；
S103，远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
S104，排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值修正系统同步时钟；
S105，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器。
本发明首先使用通信模块通过基站更新校准RTC时钟，监测点间统一时刻上报同步时间戳，远端服务器将同步时间戳计算出中值与各监测点的差值，并下发差值到监测点进行补偿同步时间以此实现毫秒级时钟同步，使所有监测点系统时钟一致。
本实施例所述的增强扫描在于各监测点同步扫描水位和流速信息，利用同时刻水位信息和流速信息分析判断排水管网排水排涝等情况，若各监测点水位信息和流速信息不是同一时刻采集那么水位值和流速值无法进行分析。本实施例的城市级排水管网增强扫描技术可用于城市降雨、排涝等的分析优化，且数据真实有效、实时性高，为城市管网於堵、偷排分析提供强有力的数据支撑。
具体的，参见图2所示，所述S105之后，还包括：
远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值重新修正系统同步时钟。
具体的，各监测点内部具有毫秒级时钟脉冲，同步时间戳基于时钟脉冲累加。一实施例中，如监测点A、B、C同步时间戳分别为561、600、570，上报的同步时间戳取中值577与监测A差值为17、监测点B差值23、监测点C差值为7，分别下发到对应监测点A、B、C。监测点接收到的校准值与内部同步时间戳进行补偿(累加或者扣除)从而使各监测点内部同步时间戳一致。由于每次上报数据均会上报同步时间戳重复以上步骤，从而实现毫秒级同步时间戳迭代校准。
本实施例中，所述采集终端包括用于采集监测点水位的超声波传感器和用于采集监测点流速的毫米波传感器。
需要说明的是，用于采集水位和流速的传感器还可以是其他传感器，本实施例不做具体限制。
由于排水管网内部管径大小、管壁粗糙程度等不同，因此需要动态调整超声的发送强度。
具体的，参见图2所示，所述S105之前还包括：调整超声波传感器发射超声波脉冲的强度；具体的：
发射第一强度的超声波脉冲，并接收回波脉冲，判断回波脉冲的信号强度是否达到第二强度；
如果不大于，按照预设规则调整发射的超声波脉冲强度，直至回波脉冲的信号强度达到第二强度。
本实施例中，以超声波发送最大强度150dB为例，可以首先发送50％强度扫描脉冲(第一强度)，超声波接收反馈的信号(回波脉冲)，判断信号强度是否小于45dB(第二强度，小于此信号可能测量数值抖动较大)，说明管网环境复杂测量面积小，将发送强度增加10％重复直至信号大于等于45dB，以此达到动态调整适应复杂多变的排水管网环境。监测点通过内部系统时钟指定时间触发超声波传感器采集管网水位。
具体的，监测点的管网水位等于所述超声波传感器的安装位置值监测点底部的距离减去超声波传感器的测量值。
本实施例中，排水管网增强扫描方式包括两种。一是如上所述的同步扫描方式。在城市无突发状态下，采用同步扫描模式，即排水管网采用统一的同步时间进行水位和流速采集，且采集的间隔时间可以较长，如5分钟；当出现暴雨、洪涝、台风等极端天气时，可以通过远端服务器修改同步扫描间隔时间，将间隔时间缩短至1分钟，从而满足应急需求。此外，当采集终端或远端服务器根据两次同步采集的数据判断出某监测点的数据出现异常时，可启动自适应扫描模式。
一实施例中，S105中，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速之后，还包括：
各采集终端分别判断本次采集到的水位与前一次采集到的水位的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改本采集终端的采集时间至预设时间，并将所述预设时间上报给远端服务器；
远端服务器根据采集时间有变化的采集终端发送的消息后，判断出对应的监测点，并查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
上述方法中，判断由采集终端发起，采集终端监测到两次采集水位或流速数据判断出可能出现异常时，主动修改采集时间(或修改采集间隔时间)，并上报给远端服务器，远端服务器进行下一步的处理。
另一实施例中，S105之后，还包括：
远端服务器根据各采集终端上报的水位信息和流速信息判断各采集终端本次采集到的水位及流速与前一次采集到的水位及流速的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改对应采集终端的采集时间至预设时间；判断出该采集终端对应的监测点，查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至对应监测点及前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
上述方法中，判断由远端服务器发起，远端服务器根据同一采集终端两次采集的水位或流速数据判断出可能出现异常时，修改对应的采集终端及其前后采集终端的采集时间(或修改采集间隔时间)并下发。
需要说明的是，具体通过采集终端还是通过远端服务器进行采集时间修改，可以根据需要进行设置，本发明不做具体限制。
具体的，参见图3所示，为一自适应扫描的示意图。具体的：
步骤a、监测点A根据超声波传感器检测到5分钟内水位上涨超过30CM，自动切换采集频率为2分钟并将信息上报给远端服务器。
步骤b、远端服务器通过上报的监测点，查找同一条排水管网临近监测点A的前后两个监测点B和C，并下发与监测点A同步的2分钟采集水位信息。若监测点A、B和C水位同步持续上涨将重复步骤b，分别下发监测点B和C的同步时钟至监测点D和、E，执行2分钟采集，重复步骤b扩大同步扫描范围直至水位信息没有同步上涨。若监测点A、B、C、D、E无同步上涨，可判断排水口位于监测点B与监测点D之间。
本实施例中，远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理，具体包括：
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出排水管网输送负载能力，如下：
其中，d表示水管管径；i表示水位高度；p表示排水管网负载系数，排水管网负载系数1表示达到排水管网最大负荷，排水管网负载系数越大，则排水管网淤积堵塞排水不及时导致满管溢出风险越大；
远端服务器将采集终端上报的水位信息和流速信息进行处理换算，计算出单位时间流量，如下：
其中，q表示流量；v表示流速；
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出预警上涨时间，如下：
其中，b表示预警上涨时间；t表示两次测量间隔；y1表示前一次测量高度，y2表示当前测量高度，测量高度等于采集终端的安装位置值到监测点底部的距离减去水位。
具体的，参见图4所示，远端服务器根据城市级扫描水位信息计算的排水管网负载系数值并图形化展示城市级排水管网输送负载能力分析。排水管网负载系数大于等于1表示达到排水管网最大负荷，排水管网负载系数小于0～0.2显示第一种颜色、0.2～0.4显示第二种颜色、0.4～0.6显示第三种颜色、0.6～0.8显示第四种颜色、0.8～1显示第五种颜色，排水管网显示第五种颜色说明存在排水管网淤积堵塞排水不及时导致满管溢出风险。
同样的，基于计算出的流量，也可以进行图形化展示以进行排水管网淤积堵塞排水展示，防止出现溢出风险。基于计算出的预警上涨时间，可以清楚地预测到上涨时间，以便及时作出处理。
远端服务器根据接收到的水位信息进行相应处理，还包括：
如果各个监测点的水位同步变化，则继续修改前后监测点的采集终端的采集时间以扩大排查；
如果各个监测点的水位未同步变化，则进行异常点的判断。
本实施例中，排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与基站进行交互以更新校准RTC时钟；排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与远端服务器进行交互。
所述的通过模块包括无线模块。
参见图5所示，本发明一种城市级排水管网增强扫描系统，包括若干采集终端20和远端服务器30；每个所述采集终端20包括边缘计算模块201、通信模块202、RTC时钟203、水位传感器204和流速传感器205；所述通信模块202与基站10进行交互以更新校准RTC时钟203；所述边缘计算模块201通过所述通信模块202与所述远端服务器30相连接以在指定时间向远端服务器30上报同步时间戳；所述远端服务器30基于各采集终端20上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及时间戳基准值与各采集终端20的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端20；所述边缘计算模块201根据同步校准值修正系统同步时钟；所述边缘计算模块201监测到同步采集时间到后，控制所述水位传感器204和流速传感器205同步采集监测点的水位以及流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器30。
一种城市级排水管网增强扫描系统的具体实现同一种城市级排水管网增强扫描方法，本实施例不做重复说明。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，包括：
S101，排水管网各监测点的采集终端与基站进行交互以更新校准RTC时钟；所述采集终端用于采集水位和流速；
S102，排水管网各监测点的采集终端在相同的时间向远端服务器上报同步时间戳；
S103，远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
S104，排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值修正系统同步时钟；
S105，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器。
2.根据权利要求1所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，所述S105之后，还包括：
远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及基于时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；
排水管网各监测点的采集终端根据同步校准值重新修正系统同步时钟。
3.根据权利要求1所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，所述采集终端包括用于采集监测点水位的超声波传感器和用于采集监测点流速的毫米波传感器。
4.根据权利要求3所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，所述S105之前还包括：调整超声波传感器发射超声波脉冲的强度；具体的：
发射第一强度的超声波脉冲，并接收回波脉冲，判断回波脉冲的信号强度是否达到第二强度；
如果不大于，按照预设规则调整发射的超声波脉冲强度，直至回波脉冲的信号强度达到第二强度。
5.根据权利要求3所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，监测点的水位等于所述超声波传感器的安装位置值到监测点底部的距离减去超声波传感器的测量值。
6.根据权利要求1所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，S105中，排水管网各监测点的采集终端监测到同步采集时间到后，采集对应监测点的水位和流速之后，还包括：
各采集终端分别判断本次采集到的水位与前一次采集到的水位的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改本采集终端的采集时间至预设时间，并将所述预设时间上报给远端服务器；
远端服务器根据采集时间有变化的采集终端发送的消息后，判断出对应的监测点，并查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
7.根据权利要求1所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，S105之后，还包括：
远端服务器根据各采集终端上报的水位信息和流速信息判断各采集终端本次采集到的水位及流速与前一次采集到的水位及流速的差值是否达到预设阈值，如果达到，修改对应采集终端的采集时间至预设时间；判断出该采集终端对应的监测点，查找到所述监测点前后相邻的两个监测点，并下发采集时间修改为预设时间的消息至对应监测点及前后相邻的两个监测点；
采集时间有修改的监测点在预设时间到后，将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器；
远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理。
8.根据权利要求6或7所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，远端服务器根据接收到的水位信息和流速信息进行相应处理，具体包括：
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出排水管网输送负载能力，如下：
其中，d表示水管管径；i表示水位高度；p表示排水管网负载系数，排水管网负载系数1表示达到排水管网最大负荷，排水管网负载系数越大，则排水管网淤积堵塞排水不及时导致满管溢出风险越大；
远端服务器将采集终端上报的水位信息和流速信息进行处理换算，计算出单位时间流量，如下：
其中，q表示流量；v表示流速；
远端服务器将采集终端上报的水位信息进行处理换算，计算出预警上涨时间，如下：
其中，b表示预警上涨时间；t表示两次测量间隔；y1表示前一次测量高度，y2表示当前测量高度，测量高度等于采集终端的安装位置值到监测点底部的距离减去水位。
9.根据权利要求1所述的城市级排水管网增强扫描方法，其特征在于，排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与基站进行交互以更新校准RTC时钟；排水管网各监测点的采集终端通过通信模块与远端服务器进行交互更新校准同步时钟。
10.一种城市级排水管网增强扫描系统，其特征在于，包括若干采集终端和远端服务器；每个所述采集终端包括边缘计算模块、通信模块、RTC时钟、水位传感器和流速传感器；所述通信模块与基站进行交互以更新校准RTC时钟；所述边缘计算模块通过所述通信模块与所述远端服务器相连接以在指定时间向远端服务器上报同步时间戳；所述远端服务器基于各采集终端上报的同步时间戳计算出时间戳基准值，以及时间戳基准值与各采集终端的同步时间戳计算同步校准值，并将各同步校准值下发到对应的采集终端；所述边缘计算模块根据同步校准值修正系统同步时钟；所述边缘计算模块监测到同步采集时间到后，控制所述水位传感器和流速传感器同步采集监测点的水位以及流速，并将采集到的水位信息、流速信息和同步时间戳上报给远端服务器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117478261A (zh) * 2023-10-30 2024-01-30 广州钛尔锐科技有限公司 一种流量数据的在线同步校准方法和系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105003828A (zh) * 2015-07-31 2015-10-28 湖南大麓管道工程有限公司 一种基于移动平台的排水在线监测预警方法及系统
CN105745604A (zh) * 2013-11-03 2016-07-06 微软技术许可有限责任公司 传感器数据时间校准
CN109728869A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 安徽建筑大学 一种自来水管网监测节点间的时间同步系统及其方法
CN109769223A (zh) * 2019-02-28 2019-05-17 上海电气集团股份有限公司 一种噪声信号无线同步的采集方法和数据采集系统
CN209471362U (zh) * 2019-04-30 2019-10-08 南京鸿光环保科技有限公司 一种城市排水管网水位监测智能数据采集终端
CN111064536A (zh) * 2019-12-06 2020-04-24 国网吉林省电力有限公司松原供电公司 基于时钟同步的配电网监测装置及方法
CN111064540A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 河南理工大学 一种矿井微地震监测时钟同步装置及方法
WO2020135382A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 阿里巴巴集团控股有限公司 多传感器同步授时系统、方法、装置及电子设备
CN112129379A (zh) * 2020-08-07 2020-12-25 厦门万宾科技有限公司 抗干扰的动态测距方法及积水动态监测方法
CN113630157A (zh) * 2021-08-06 2021-11-09 国网四川省电力公司营销服务中心 基于hplc通信网络延时修正的时钟同步方法及系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105745604A (zh) * 2013-11-03 2016-07-06 微软技术许可有限责任公司 传感器数据时间校准
CN105003828A (zh) * 2015-07-31 2015-10-28 湖南大麓管道工程有限公司 一种基于移动平台的排水在线监测预警方法及系统
WO2020135382A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 阿里巴巴集团控股有限公司 多传感器同步授时系统、方法、装置及电子设备
CN109728869A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 安徽建筑大学 一种自来水管网监测节点间的时间同步系统及其方法
CN109769223A (zh) * 2019-02-28 2019-05-17 上海电气集团股份有限公司 一种噪声信号无线同步的采集方法和数据采集系统
CN209471362U (zh) * 2019-04-30 2019-10-08 南京鸿光环保科技有限公司 一种城市排水管网水位监测智能数据采集终端
CN111064536A (zh) * 2019-12-06 2020-04-24 国网吉林省电力有限公司松原供电公司 基于时钟同步的配电网监测装置及方法
CN111064540A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 河南理工大学 一种矿井微地震监测时钟同步装置及方法
CN112129379A (zh) * 2020-08-07 2020-12-25 厦门万宾科技有限公司 抗干扰的动态测距方法及积水动态监测方法
CN113630157A (zh) * 2021-08-06 2021-11-09 国网四川省电力公司营销服务中心 基于hplc通信网络延时修正的时钟同步方法及系统

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