CN116233199A - 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台 - Google Patents

基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台 Download PDF

Info

Publication number
CN116233199A
CN116233199A CN202310511161.6A CN202310511161A CN116233199A CN 116233199 A CN116233199 A CN 116233199A CN 202310511161 A CN202310511161 A CN 202310511161A CN 116233199 A CN116233199 A CN 116233199A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water mist
data
detection
module
sewage treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310511161.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116233199B (zh
Inventor
周国梁
陈建锋
李玉娟
于江
李丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Dezhong Guoliang Environmental Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Dezhong Guoliang Environmental Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Dezhong Guoliang Environmental Technology Co ltd filed Critical Beijing Dezhong Guoliang Environmental Technology Co ltd
Priority to CN202310511161.6A priority Critical patent/CN116233199B/zh
Publication of CN116233199A publication Critical patent/CN116233199A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116233199B publication Critical patent/CN116233199B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
    • G06F21/6218—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules to a system of files or objects, e.g. local or distributed file system or database
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/10—File systems; File servers
    • G06F16/16—File or folder operations, e.g. details of user interfaces specifically adapted to file systems
    • G06F16/162—Delete operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/602—Providing cryptographic facilities or services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/604—Tools and structures for managing or administering access control systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
    • G06F21/6218—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules to a system of files or objects, e.g. local or distributed file system or database
    • G06F21/6245—Protecting personal data, e.g. for financial or medical purposes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y20/00—Information sensed or collected by the things
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y20/00—Information sensed or collected by the things
    • G16Y20/10—Information sensed or collected by the things relating to the environment, e.g. temperature; relating to location
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/10—Detection; Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/20—Analytics; Diagnosis
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/40—Maintenance of things
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/50—Safety; Security of things, users, data or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1097—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2221/00—Indexing scheme relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/21—Indexing scheme relating to G06F21/00 and subgroups addressing additional information or applications relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/2141—Access rights, e.g. capability lists, access control lists, access tables, access matrices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2221/00—Indexing scheme relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/21—Indexing scheme relating to G06F21/00 and subgroups addressing additional information or applications relating to security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F2221/2143—Clearing memory, e.g. to prevent the data from being stolen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，涉及无线通信领域，解决的问题是智能水雾检测，采用的方案是，所述云平台包括储存管理模块和云端处理模块，还包括分布式感知模块、双向通讯模块和移动端查阅模块，所述分布式感知模块的输出端与所述双向通讯模块的输入端连接，所述双向通讯模块的输出端与所述储存管理模块的输入端连接，所述储存管理模块的输出端与所述云端处理模块的输入端连接，所述云端处理模块的输出端与所述移动端查阅模块的输入端连接。本发明能够实现对污水处理设备水雾的智能检测，智能化、自动化程度高。

Description

基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台
技术领域
本专利涉及云平台领域，具体涉及一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台。
背景技术
目前，污水处理设备在处理污水过程中产生大量的水雾，这些水雾可能带有一些有害气体或颗粒物，对工作人员的健康有一定的威胁。因此，对于污水处理设备中的水雾进行检测和控制非常重要。目前的污水处理设备水雾检测方法多采用人工检测，存在效率低、人力成本高等问题。
无线通信技术和计算机技术不断发展，为各个行业提供了新的技术手段，无线数据通信是通过无线电波传送数据信息的一种通信方式。它是在有线数据通信的基础上发展起来的，能实现移动状态下的数据通信。数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式，主要是用来实现人与计算机以及计算机与计算机之间的通信。在现有技术污水处理设备智能水雾检测云平台中，通常采用有线通信的方式，这种方法虽然能够实现数据信息的交互，但是现场通信设备交互过程中，通信状况容易出现故障，数据信息交互不方便。
为了有效地提高现有的行业服务效率，各种云平台的出现使得无线通信技术和计算机技术合作更加密切，随着云技术的快速进步与广泛应用，工业信息化建设得以迅速发展，结合工业需求和当前技术的不足，以及云平台运维工作的特点，不断探索面向工业服务应用的云平台计算、网络和存储技术。这就给的污水处理设备智能水雾检测云平台提供新型思路。
因此本发明公开及一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，能够实现对污水处理设备水雾的智能检测，智能化、自动化程度高。通过无线数据通信的方式提高污水处理设备智能水雾检测能力，大大提高了工作效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，能够实现对污水处理设备水雾的智能检测；通过数据质量监控单元实现水雾数据质量监控，提高检测结果的准确性；通过备用检测设备组实现水雾检测设备组的故障替换，提高检测的可靠性；通过Webport设备通讯协议实现云端服务器与移动端无线双向通信；采用零足迹查看器Zero Foot实现零足迹从数据源访问影像，以减少占用设备储存空间。
作为本发明进一步的技术方案，一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，包括储存管理模块和云端处理模块；
储存管理模块，用于水雾数据的云储存、加密压缩、归档和管理；
云端处理模块，用于水雾参数数据异常检测分析处理，当水雾数据出现异常时，通过移动端告警通知用户进行调控；
还包括分布式感知模块、双向通讯模块和移动端查阅模块；
分布式感知模块，用于检测污水处理设备水雾情况，所述分布式感知模块基于检测服务设备组实现污水处理设备水雾数据检测，所述检测服务设备组包括水雾检测设备组和备用检测设备组，所述水雾检测设备组包括光学传感器、离子浓度测量仪和PH计检测设备，水雾检测设备组采用分布式并行工作方式采集水雾数据，并采用数据质量监控单元监控采集水雾数据的质量，采集水雾数据的质量偏差超过阈值则判定传感器故障，传感器故障发生时通过back-up备用驱动系统启动备用检测设备组实现水雾检测设备组的故障替换，以提高检测的准确性和可靠性；
双向通讯模块，用于将采集的水雾数据无线传输至云端平台，所述双向通讯模块通过Webport设备通讯协议实时感知检测服务设备组的在线或离线状态，并完成检测服务设备组与云平台间的双向高速通讯；
移动端查阅模块，用于方便管理人员对检测服务设备运行情况和水雾数据情况进行实时监管，所述移动端查阅模块包括权限审核单元、高速检索单元和零足迹浏览单元，所述权限审核单元用于审核访问者的查阅权限，保证信息安全，所述高速检索单元用于移动端高速检索服务设备运行信息和水雾数据信息，所述零足迹浏览单元用于移动端零足迹浏览查阅检测服务设备运行情况和水雾数据情况，所述权限审核单元的输出端与所述高速检索单元的输入端连接，所述高速检索单元的输出端与所述零足迹浏览单元的输出端连接。
所述分布式感知模块的输出端与所述双向通讯模块的输入端连接，所述双向通讯模块的输出端与所述储存管理模块的输入端连接，所述储存管理模块的输出端与所述云端处理模块的输入端连接，所述云端处理模块的输出端与所述移动端查阅模块的输入端连接。
作为本发明进一步的技术方案，所述数据质量监控单元包括数据扫描模块、质量统计模块和故障判定模块，所述数据扫描模块用于识别采集的水雾数据，所述质量统计模块用于整合统计采集水雾数据的质量，所述故障判定模块用于根据水雾质量数据判定传感器是否故障，所述数据扫描模块的输出端与所述质量统计模块的输入端连接，所述质量统计模块的输出端与所述故障判定模块的输入端连接。
作为本发明进一步的技术方案，所述数据扫描模块采用多副本扫描实现传输节点数据质量扫描，所述多副本扫描通过多层面对比实现水雾数据完整性、逻辑一致性、准确性和规范性扫描。
作为本发明进一步的技术方案，所述故障判定模块通过计算采集水雾数据与常规水雾数据的完整性、逻辑一致性、准确性和规范性性能偏差进行传感器故障判定，所述偏差输出函数公式为：
Figure SMS_1
（1）
在公式（1）中，
Figure SMS_2
为采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度，/>
Figure SMS_3
为采集水雾数据的性能值，/>
Figure SMS_4
为常规水雾数据的性能值，/>
Figure SMS_5
为水雾数据性能的真值，数据性能真值X的输出函数公式为：
Figure SMS_6
（2）/>
在公式（2）中，
Figure SMS_7
为常规水雾数据的完整性能值，/>
Figure SMS_8
为常规水雾数据的逻辑一致性能值，/>
Figure SMS_9
为常规水雾数据的准确性能值，/>
Figure SMS_10
为常规水雾数据的规范性能值，n为常规水雾数据的个数；采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度大于性能偏差度阈值则判定传感器故障。
作为本发明进一步的技术方案，所述性能偏差度阈值的计算过程通过添加算法加速器提高计算速度，所述性能偏差度阈值的输出函数公式为：
Figure SMS_11
（3）
在公式（3）中，
Figure SMS_12
为性能偏差度阈值，/>
Figure SMS_13
为数据的冗余删除值，/>
Figure SMS_14
为常规水雾数据性能值的最小值，/>
Figure SMS_15
为常规水雾数据性能值的最大值，/>
Figure SMS_16
为常规水雾数据性能值的平均值。
作为本发明进一步的技术方案，所述back-up备用检测驱动系统的工作包括以下步骤：
步骤1、通过动态添加函数添加back-up设备数据检测空间至驱动内存MMU，所述back-up设备数据检测空间挂接中断服务完成back-up设备数据检测空间映射；
步骤2、所述back-up备用检测驱动系统通过PCI库自动分配中断号管理检测中断，中断服务通过通知所述水雾检测设备组数据检测异常完成注册中断向量和中断服务处理；
步骤3、所述back-up备用检测驱动系统通过板级BSP访问备用检测设备组，备用检测设备组设备向上为驱动内存MMU提供检测调用入口实现中断服务程序与应用层直接连接，完成水雾检测设备组的故障替换。
作为本发明进一步的技术方案，所述Webport设备通讯协议基于传输控制协议TCP和频分双工工作方式FDD实现云端服务器与移动端水雾数据无线全双工通信，所述全双工通信允云端许服务器主动发送信息给移动端实现双向通信。
作为本发明进一步的技术方案，所述零足迹浏览单元采用零足迹查看器ZeroFoot实现水雾数据的移动端调阅，所述零足迹查看器Zero Foot通过调用后端WCF服务从数据源访问影像实现访问设备零足迹。
积极有益效果：
本发明公开了一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，能够实现对污水处理设备水雾的智能检测；通过数据质量监控单元实现水雾数据质量监控，提高检测结果的准确性；通过备用检测设备组实现水雾检测设备组的故障替换，提高检测的可靠性；通过Webport设备通讯协议实现云端服务器与移动端无线双向通信；采用零足迹查看器Zero Foot实现零足迹从数据源访问影像，以减少占用设备储存空间。
附图说明
图1为本发明一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台的整体架构示意图；
图2为本发明一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台中数据监控单元的模块架构示意图；
图3为本发明一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台物联网的总体架构示意图；
图4为本发明一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台的分布式感知电路图。
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。
作为本发明进一步的技术方案，一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，包括储存管理模块和云端处理模块；
储存管理模块，用于水雾数据的云储存、加密压缩、归档和管理；
云端处理模块，用于水雾参数数据异常检测分析处理，当水雾数据出现异常时，通过移动端告警通知用户进行调控；
还包括分布式感知模块、双向通讯模块和移动端查阅模块；
分布式感知模块，用于检测污水处理设备水雾情况，所述分布式感知模块基于检测服务设备组实现污水处理设备水雾数据检测，所述检测服务设备组包括水雾检测设备组和备用检测设备组，所述水雾检测设备组包括光学传感器、离子浓度测量仪和PH计检测设备，水雾检测设备组采用分布式并行工作方式采集水雾数据，并采用数据质量监控单元监控采集水雾数据的质量，采集水雾数据的质量偏差超过阈值则判定传感器故障，传感器故障发生时通过back-up备用驱动系统启动备用检测设备组实现水雾检测设备组的故障替换，以提高检测的准确性和可靠性；
双向通讯模块，用于将采集的水雾数据无线传输至云端平台，所述双向通讯模块通过Webport设备通讯协议实时感知检测服务设备组的在线或离线状态，并完成检测服务设备组与云平台间的双向高速通讯；
移动端查阅模块，用于方便管理人员对检测服务设备运行情况和水雾数据情况进行实时监管，所述移动端查阅模块包括权限审核单元、高速检索单元和零足迹浏览单元，所述权限审核单元用于审核访问者的查阅权限，保证信息安全，所述高速检索单元用于移动端高速检索服务设备运行信息和水雾数据信息，所述零足迹浏览单元用于移动端零足迹浏览查阅检测服务设备运行情况和水雾数据情况，所述权限审核单元的输出端与所述高速检索单元的输入端连接，所述高速检索单元的输出端与所述零足迹浏览单元的输出端连接。
所述分布式感知模块的输出端与所述双向通讯模块的输入端连接，所述双向通讯模块的输出端与所述储存管理模块的输入端连接，所述储存管理模块的输出端与所述云端处理模块的输入端连接，所述云端处理模块的输出端与所述移动端查阅模块的输入端连接。
在上述实施例中，所述数据质量监控单元包括数据扫描模块、质量统计模块和故障判定模块，所述数据扫描模块用于识别采集的水雾数据，所述质量统计模块用于整合统计采集水雾数据的质量，所述故障判定模块用于根据水雾质量数据判定传感器是否故障，所述数据扫描模块的输出端与所述质量统计模块的输入端连接，所述质量统计模块的输出端与所述故障判定模块的输入端连接。
在上述实施例中，所述数据扫描模块采用多副本扫描实现传输节点数据质量扫描，所述多副本扫描通过多层面对比实现水雾数据完整性、逻辑一致性、准确性和规范性扫描。
在具体实施例中，数据扫描电驴通过传感器将非电物理量转换为模拟电信号，数据信号处理包括放大器和滤波器两部分，信号经过放大器的放大变为具有一定幅值的模拟输入信号，而低通滤波器的作用则是滤除输入模拟信号中的无用频率成分和噪声，避免采样后发生频谱混叠失真，A/D转换器的任务是在满足奈奎斯特采样定理的条件下，将模拟信号转换为数字信号，DSP负责对输入数字信号进行某些算法，如卷积、相关、滤波或快速傅里叶变换，经过处理之后的数字信号再进行DA转换，由于转换输出的模拟信号中含有许多高频成分，因此要通过重建滤波器滤除这些高频信号，以获得平滑的模拟输出信号。
在上述实施例中，所述故障判定模块通过计算采集水雾数据与常规水雾数据的完整性、逻辑一致性、准确性和规范性性能偏差进行传感器故障判定，所述偏差输出函数公式为：
Figure SMS_17
（1）
在公式（1）中，
Figure SMS_18
为采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度，采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度是对完整性、逻辑一致性、数据准确性和数据规范性偏差度的整合，/>
Figure SMS_19
为采集水雾数据的性能值，/>
Figure SMS_20
为常规水雾数据的性能值，/>
Figure SMS_21
为水雾数据性能的真值，采集水雾数据、常规水雾数据和真值的性能值包括完整性能值、逻辑一致性能值、数据准确性能值和数据规范性能值，数据性能真值X的输出函数公式为：
Figure SMS_22
（2）
在公式（2）中，
Figure SMS_23
为常规水雾数据的完整性能值，/>
Figure SMS_24
为常规水雾数据的逻辑一致性能值，/>
Figure SMS_25
为常规水雾数据的准确性能值，/>
Figure SMS_26
为常规水雾数据的规范性能值，n为常规水雾数据的个数；采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度大于性能偏差度阈值则判定传感器故障。
在具体实施例中，采用公式（1）计算采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度结果与实际偏差度对比如表1所示。
Figure SMS_27
/>
由表1对比结果可以看出，采用公式（1）计算采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度结果与实际偏差度的误差不超过0.01%，证明采用公式（1）计算采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度结果可用。
采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差与传感器故障有直接关系，采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度大于性能偏差度阈值则判定传感器故障，采用公式（3）计算阈值判断传感器发生故障结果与传感器发生故障情况对比如表2所示。
表2偏差度与及其传感器发生故障的情况对比统计
Figure SMS_28
由表1对比结果可以看出，采用公式（3）计算阈值判断传感器发生故障结果与传感器发生故障情况近似一致，证明采用公式（3）计算阈值判断传感器发生故障结果可用。
在上述实施例中，所述性能偏差度阈值的计算过程通过添加算法加速器提高计算速度，所述性能偏差度阈值的输出函数公式为：
Figure SMS_29
（3）
在公式（3）中，
Figure SMS_30
为性能偏差度阈值，/>
Figure SMS_31
为数据的冗余删除值，/>
Figure SMS_32
为常规水雾数据性能值的最小值，/>
Figure SMS_33
为常规水雾数据性能值的最大值，/>
Figure SMS_34
为常规水雾数据性能值的平均值。
在具体实施例中，算法加速器采用典型深度卷积网络的FPGA多级并行加速处理结构，开发了CNN网络卷积层和全连接层的多种粒度并行性，在FPGA平台上的实现结果表明，加速器可获得相较于主流通用CPU 10倍以上的性能加速比和相较于主流GPU 10倍的性能功耗比；针对低功耗小型化应用，提出了能够处理深度学习算法矩阵运算要素的超向量协处理器结构。
在上述实施例中，所述back-up备用检测驱动系统的工作包括以下步骤：
步骤1、通过动态添加函数添加back-up设备数据检测空间至驱动内存MMU，所述back-up设备数据检测空间挂接中断服务完成back-up设备数据检测空间映射；
步骤2、所述back-up备用检测驱动系统通过PCI库自动分配中断号管理检测中断，中断服务通过通知所述水雾检测设备组数据检测异常完成注册中断向量和中断服务处理；
步骤3、所述back-up备用检测驱动系统通过板级BSP访问备用检测设备组，备用检测设备组设备向上为驱动内存MMU提供检测调用入口实现中断服务程序与应用层直接连接，完成水雾检测设备组的故障替换。
在具体实施例中，所述back-up备用采集驱动系统包括内存映射模块、中断注册初始化模块和中断处理服务模块，内存映射模块、中断注册初始化模块和中断处理服务模块之间采用back-up总线连接，所述内存映射模块的输出端与所述中断注册初始化模块的输入端连接，所述中断注册初始化模块的输出端与所述中断处理服务模块的输入端连接。
在上述实施例中，所述Webport设备通讯协议基于传输控制协议TCP和频分双工工作方式FDD实现云端服务器与移动端水雾数据无线全双工通信，所述全双工通信允云端许服务器主动发送信息给移动端实现双向通信。
在具体实施例中，Webport设备通讯协议支持（在受控环境中运行不受信任的代码的）客户端与（选择加入该代码的通信的）远程主机之间进行全双工通信。用于此的安全模型是Web浏览器常用的基于原始的安全模式。 协议包括一个开放的握手以及随后的TCP层上的消息帧。 该技术的目标是为基于浏览器的、需要和服务器进行双向通信的（服务器不能依赖于打开多个HTTP连接应用程序提供一种通信机制。
在上述实施例中，所述零足迹浏览单元采用零足迹查看器Zero Foot实现水雾数据的移动端调阅，所述零足迹查看器Zero Foot通过调用后端WCF服务从数据源访问影像实现访问设备零足迹。
在具体实施例中，Zero Foot是市场领先的零占用空间查看和独立于供应商的集成平台。它使能够快速、不间断地访问来自不同或专有系统的数据。其丰富的功能集可满足大众需求，无需专用工作站，具有以下功能：
1.为整个企业的读取数据统一和标准化；
2.通过调用后端WCF服务提供完整的数据历史记录，无论存储在何处；
3.让用户在任何浏览器或设备上访问诊断工具；
4.降低技术复杂性、资源和成本；
Zero Foot查看器为用户提供了新的灵活性和自由度，能够从任何地方读取。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，包括储存管理模块和云端处理模块；
储存管理模块，用于水雾数据的云储存、加密压缩、归档和管理；
云端处理模块，用于水雾参数数据异常检测分析处理，当水雾数据出现异常时，通过移动端告警通知用户进行调控；
其特征在于：所述云平台还包括分布式感知模块、双向通讯模块和移动端查阅模块；
分布式感知模块，用于检测污水处理设备水雾情况，所述分布式感知模块基于检测服务设备组实现污水处理设备水雾数据检测，所述检测服务设备组包括水雾检测设备组和备用检测设备组，所述水雾检测设备组包括光学传感器、离子浓度测量仪和PH计检测设备，水雾检测设备组采用分布式并行工作方式采集水雾数据，并采用数据质量监控单元监控采集水雾数据的质量，采集水雾数据的质量偏差超过阈值则判定传感器故障，传感器故障发生时通过back-up备用驱动系统启动备用检测设备组实现水雾检测设备组的故障替换，以提高检测的准确性和可靠性；
双向通讯模块，用于将采集的水雾数据无线传输至云端平台，所述双向通讯模块通过Webport设备通讯协议实时感知检测服务设备组的在线或离线状态，并完成检测服务设备组与云平台间的双向高速通讯；
移动端查阅模块，用于方便管理人员对检测服务设备运行情况和水雾数据情况进行实时监管，所述移动端查阅模块包括权限审核单元、高速检索单元和零足迹浏览单元，所述权限审核单元用于审核访问者的查阅权限，保证信息安全，所述高速检索单元用于移动端高速检索服务设备运行信息和水雾数据信息，所述零足迹浏览单元用于移动端零足迹浏览查阅检测服务设备运行情况和水雾数据情况，所述权限审核单元的输出端与所述高速检索单元的输入端连接，所述高速检索单元的输出端与所述零足迹浏览单元的输出端连接；
所述分布式感知模块的输出端与所述双向通讯模块的输入端连接，所述双向通讯模块的输出端与所述储存管理模块的输入端连接，所述储存管理模块的输出端与所述云端处理模块的输入端连接，所述云端处理模块的输出端与所述移动端查阅模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述数据质量监控单元包括数据扫描模块、质量统计模块和故障判定模块，所述数据扫描模块用于识别采集的水雾数据，所述质量统计模块用于整合统计采集水雾数据的质量，所述故障判定模块用于根据水雾质量数据判定传感器是否故障，所述数据扫描模块的输出端与所述质量统计模块的输入端连接，所述质量统计模块的输出端与所述故障判定模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述数据扫描模块采用多副本扫描实现传输节点数据质量扫描，所述多副本扫描通过多层面对比实现水雾数据完整性、逻辑一致性、准确性和规范性扫描。
4.根据权利要求2所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述故障判定模块通过计算采集水雾数据与常规水雾数据的完整性、逻辑一致性、准确性和规范性性能偏差进行传感器故障判定，所述偏差输出函数公式为：
Figure QLYQS_1
（1）/>
在公式（1）中，
Figure QLYQS_2
为采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度，/>
Figure QLYQS_3
为采集水雾数据的性能值，/>
Figure QLYQS_4
为常规水雾数据的性能值，/>
Figure QLYQS_5
为水雾数据性能的真值，数据性能真值X的输出函数公式为：
Figure QLYQS_6
（2）
在公式（2）中，
Figure QLYQS_7
为常规水雾数据的完整性能值，/>
Figure QLYQS_8
为常规水雾数据的逻辑一致性能值，/>
Figure QLYQS_9
为常规水雾数据的准确性能值，/>
Figure QLYQS_10
为常规水雾数据的规范性能值，n为常规水雾数据的个数；采集水雾数据与常规水雾数据的性能偏差度大于性能偏差度阈值则判定传感器故障。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述性能偏差度阈值的计算过程通过添加算法加速器提高计算速度，所述性能偏差度阈值的输出函数公式为：
Figure QLYQS_11
（3）
在公式（3）中，
Figure QLYQS_12
为性能偏差度阈值，/>
Figure QLYQS_13
为数据的冗余删除值，/>
Figure QLYQS_14
为常规水雾数据性能值的最小值，/>
Figure QLYQS_15
为常规水雾数据性能值的最大值，/>
Figure QLYQS_16
为常规水雾数据性能值的平均值。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述back-up备用检测驱动系统的工作包括以下步骤：
步骤1、通过动态添加函数添加back-up设备数据检测空间至驱动内存MMU，所述back-up设备数据检测空间挂接中断服务完成back-up设备数据检测空间映射；
步骤2、所述back-up备用检测驱动系统通过PCI库自动分配中断号管理检测中断，中断服务通过通知所述水雾检测设备组数据检测异常完成注册中断向量和中断服务处理；
步骤3、所述back-up备用检测驱动系统通过板级BSP访问备用检测设备组，备用检测设备组设备向上为驱动内存MMU提供检测调用入口实现中断服务程序与应用层直接连接，完成水雾检测设备组的故障替换。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述Webport设备通讯协议基于传输控制协议TCP和频分双工工作方式FDD实现云端服务器与移动端水雾数据无线全双工通信，所述全双工通信允云端许服务器主动发送信息给移动端实现双向通信。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台，其特征在于：所述零足迹浏览单元采用零足迹查看器Zero Foot实现水雾数据的移动端调阅，所述零足迹查看器Zero Foot通过调用后端WCF服务从数据源访问数据实现访问设备零足迹。
CN202310511161.6A 2023-05-09 2023-05-09 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台 Active CN116233199B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310511161.6A CN116233199B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310511161.6A CN116233199B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116233199A true CN116233199A (zh) 2023-06-06
CN116233199B CN116233199B (zh) 2023-07-28

Family

ID=86569908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310511161.6A Active CN116233199B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116233199B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116506514A (zh) * 2023-06-27 2023-07-28 大唐融合通信股份有限公司 数据压缩方法、装置、设备、服务器和污水云控系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101729932B1 (ko) * 2015-11-02 2017-05-11 (주)이앤이솔루션 실시간 수처리 설비 감시 자동 제어 시스템
CN107040595A (zh) * 2017-04-11 2017-08-11 盐城工学院 污水处理管理方法及系统
KR101904985B1 (ko) * 2017-08-14 2018-11-28 주식회사 엠지워터 생물반응조 종합관리 자동제어 시스템을 이용하여 질소 제거 효율을 향상시킨 하수 고도처리장치 및 처리방법
CN112093828A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 基于云计算的分散式污水处理智能平台
CN112350442A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 国网江西省电力有限公司柘林水电厂 基于多传感终端的水电站厂房电气设备绝缘状态监测系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101729932B1 (ko) * 2015-11-02 2017-05-11 (주)이앤이솔루션 실시간 수처리 설비 감시 자동 제어 시스템
CN107040595A (zh) * 2017-04-11 2017-08-11 盐城工学院 污水处理管理方法及系统
KR101904985B1 (ko) * 2017-08-14 2018-11-28 주식회사 엠지워터 생물반응조 종합관리 자동제어 시스템을 이용하여 질소 제거 효율을 향상시킨 하수 고도처리장치 및 처리방법
CN112093828A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 基于云计算的分散式污水处理智能平台
CN112350442A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 国网江西省电力有限公司柘林水电厂 基于多传感终端的水电站厂房电气设备绝缘状态监测系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116506514A (zh) * 2023-06-27 2023-07-28 大唐融合通信股份有限公司 数据压缩方法、装置、设备、服务器和污水云控系统
CN116506514B (zh) * 2023-06-27 2023-12-12 大唐融合通信股份有限公司 数据压缩方法、装置、设备、服务器和污水云控系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116233199B (zh) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6461246B2 (ja) インダストリアル・インターネットオペレーションシステムに基づく安全性の検査方法と装置
JP5571847B2 (ja) 複数の制御システムの異常を検知する異常検知システム
CN116233199B (zh) 基于无线数据通信的污水处理设备智能水雾检测云平台
CN107426022A (zh) 安全事件监测方法及装置、电子设备、存储介质
WO2022100084A1 (zh) 一种工业设备异常振动检测装置
CN111596712A (zh) 基于雾计算的通信机房动力环境监控方法、系统和可读存储介质
CN114387762A (zh) 一种楼宇数据管理的方法、装置、设备及存储介质
CN115909203A (zh) 建筑施工安全全景监控系统及方法
CN115145788A (zh) 一种针对智能运维系统的检测数据生成方法和装置
CN112488877A (zh) 一种用于能源服务平台的工业能耗可视化系统
CN114548437A (zh) 一种基于工业物联网的旋转设备智能运维系统及运维方法
WO2023181241A1 (ja) 監視サーバ装置、システム、方法、及びプログラム
CN110751055A (zh) 一种智能制造系统
CN113691310B (zh) 光纤链路的故障监测方法、装置、设备和存储介质
CN115766793A (zh) 一种基于数据中心机房基础环境监测报警装置
CN115934453A (zh) 一种故障排查方法、装置及存储介质
CN112363895A (zh) 一种系统故障的定位方法、装置及电子设备
CN112822202A (zh) 一种区块链大数据存取方法
CN112598027B (zh) 一种设备的异常识别方法、装置、终端设备及存储介质
CN112995122B (zh) 一种工控网络安全数据可视化系统
CN112953763B (zh) 一种基于无人船系统的故障检测方法、装置及终端
CN116149956A (zh) 一种计算机诊断装置
CN117061722A (zh) 摄像头故障判定方法、装置和设备
CN115541824A (zh) 燃气锅炉烟气含氧量的诊断方法及装置
CN115604091A (zh) 数据处理方法、装置、基板控制管理系统及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant