CN204808574U - 一种水文遥测多通道数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，包括水文数据采集模块、信息数据处理模块、无线通信模块、电源控制模块、数据管理模块和展示模块；所述电源控制模块分别与信息数据处理模块和水文数据采集模块连接；所述信息数据处理模块与数据管理模块通过无线通信模块通信连接；所述展示模块与数据管理模块连接；所述水文数据采集模块包括雨量计、水位计、流速仪和摄像单元；所述雨量计、水位计、流速仪和摄像单元与信息数据处理模块连接；能够实现水文水利领域实现及时、智能化遥测监控。
Description
技术领域
本实用新型属于水利设备领域，尤其是一种水文遥测多通道数据采集系统。
背景技术
随着我国自然气候环境的变化，泥石流、山体滑波及洪涝灾害严重影响着我国的经济发展，这就对水位、流速等传统水文监测及远程视频监控提出了更高要求。根据《关于加快应急产业发展的意见》，水文信息化多通道数据采集可以提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，是水文现代化建设的基础和重要标志。为适应国家信息化建设、信息技术发展趋势、流域和区域管理要求，大力推进水文信息化的进程，全面提高水文工作科技含量，是保障水文与国民经济发展相适应的必然选择。目前，不间断监测各种条件下的水情变化，多样化信息采集(尤其是视频信号采集)、数据通信和功耗问题成为水文信息化改革中亟需解决的难题。现有水文遥测终端设备只能单独进行水文信息采集，无法实现对多通道数据的采集，尤其遇到通信干扰情况则无法进行信息传输，会延误预警及防范的时间。
实用新型内容
为克服现有技术存在的问题，提供一种水文遥测多通道数据采集系统，能够实现水文水利领域实现及时、智能化遥测监控。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，包括水文数据采集模块、信息数据处理模块、无线通信模块、电源控制模块、数据管理模块和展示模块；所述电源控制模块分别与信息数据处理模块和水文数据采集模块连接；所述信息数据处理模块与数据管理模块通过无线通信模块通信连接；所述展示模块与数据管理模块连接；所述水文数据采集模块包括雨量计、水位计、流速仪和摄像单元；所述雨量计、水位计、流速仪和摄像单元与信息数据处理模块连接。
水文数据采集模块，设有多通道采集模式，可以通过流量、流速、水位等客观数据监控水文情况，也可以通过视频等动态的形式去观测水文情况。实现多通道监控。
电源控制模块为系统供电。
信息数据处理模块，用于不同水文传感器信号及数据管理模块的指令做相应的程序响应。
数据管理模块，用于接收信息数据处理模块的信息，并向信息数据处理模块发出指令。
展示模块，用于展示水位、雨量、视频、图片实时监控情况，并提供系统管理操作界面。
进一步的，摄像单元包括摄像机和编码模块；所述摄像机与编码模块数据连接；所述编码模块与信息数据处理模块数据连接。
用于将摄像机采集的图像、视频数据，转码形成数据流，通过无线通信模块传送到数据管理模块。
进一步的，所述信息数据处理模块包括微处理器和存储卡；所述微处理器设有若干接口电路。
微处理器用于接收水文数据采集模块的信息，通过无线通信模块传送到数据管理模块；接口电路用于接入雨量计、水文计、流速仪和摄像单元等数据采集设备。
进一步的，所述数据管理模块包括数据接收单元、数据服务器和数据解析单元。
数据接收单元用于接收无线通信模块发送的数据信息，数据服务器用于储存信息数据，信息解析单元用于管理采集到的水文数据，用户可以通过展示模块调用相关水文数据，监控视频等，信息解析单元同时可以接受用户的操作指令，并向信息数据处理模块发出相应指令。
进一步的，所述电源控制模块包括太阳能供电单元和独立电源供电单元。
因水利水文行业特点限制，要设法降低系统运行功耗，尽量保证设备在长时间没有太阳能的情况下持续工作，所以电源控制模块必须提供两套供电方式，一套太阳能供电，另一套为独立电源供电。
进一步的，所述无线通信模块包括北斗通信单元、4G无线通信单元和WiFi通信单元。
多元的通信方式，可以保证通信的实时性和稳定性。
进一步的，所述展示模块包括视频监测单元、水文数据检测单元、图像信息采集单元。
本实用新型的有益效果是：提供一种水文遥测多通道数据采集系统，通过多通道数据监控，实现监测数据和图像信息的远程查询功能。设有雨量计、水位计、流速仪和摄像单元，实现多途径监控；包括太阳能供电单元和独立电源供电单元，可以保证系统的供电。保证系统监控的实时性；无线通信模块包括北斗通信单元、4G无线通信单元和WiFi通信单元，有多种途径的信号传送方式。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型优选实施例中水文遥测多通道数据采集系统，包括水文数据采集模块1、信息数据处理模块2、无线通信模块3、电源控制模块4、数据管理模块5和展示模块6；所述电源控制模块4分别与信息数据处理模块2和水文数据采集模块1连接；所述信息数据处理模块2与数据管理模块5通过无线通信模块3通信连接；所述展示模块6与数据管理模块5连接；所述水文数据采集模块1包括雨量计11、水位计12、流速仪13和摄像单元14；所述雨量计11、水位计12、流速仪13和摄像单元14与信息数据处理模块2连接。
水文数据采集模块，不同数据采集设备获得水文要素的信号方式是不同的，如流速仪的信号是由磁钢和干簧管产生；水位计则通过轴角编码器将水位模拟量转换为12路并行数字信号。水文数据采集模块主要实现视频图像、图片、流速(流量)及水位等数据的采集，根据不同水文要素传感器设计相应的接口电路函数，形成统一管理控制，不仅降低投入经费、系统功耗及产品维护费用，还极大地节省流量开销，实现远程大数据量通信及高性能实时遥测遥控，是符合水利水文行业特色的视频网络服务遥测终端设备。
电源控制模块为系统供电。
信息数据处理模块，信息数据处理模块根据不同水文传感器信号及数据管理模块发来的指令做相应的程序响应，是整个系统的核心。
数据管理模块，用于接收信息数据处理模块的信息，并向信息数据处理模块发出指令。
展示模块，用于展示水位、雨量、视频、图片实时监控情况，并提供系统管理操作界面。
进一步的，摄像单元14包括摄像机141和编码模块142；所述摄像机141与编码模块142数据连接；所述编码模块142与信息数据处理模块数据2连接。
用于将摄像机采集的图像、视频数据，转码形成数据流，通过无线通信模块传送到数据管理模块。
所述摄像机采用网络摄像机，其分辨率达300万像素(2048×1536)，采用H.264编码输出2048×153650fps实时图像，监控距离远，适合野外无人值守。根据水利水文行业特点，同时考虑到带宽流量，要求终端系统每间隔一定时间采集发送1幅图片。遇到突发事故可传输实时视频，及时了解当地现场实际情况，便于远程调度，实现防灾减灾。
平常情况下根据图片观察野外现场，既降低流量开销，又减少摄像机工作时间，从而降低功耗，满足水利水文行业特点。
但网络摄像机提供的设备网络通常只支持X86构架下的Windows及Linux系统平台，不一定可以与每种操作系统都相兼容，因而设置了编码模块，将采集的数据转换输出为系统兼容的视频流。
网络摄像机采集到的视频流，通过嵌入式ARM微处理控制，经过4G无线通信模块传输至服务器，服务器端通过多媒体网络视频播放软件进行播放。水文要素传感器采集来的水文信息以及服务器发来的控制指令，经信息处理子系统应用程序综合处理，可按自报式及查询方式实现水文信息数据的上传及交互功能。
进一步的，所述信息数据处理模块2包括微处理器21和存储卡22；所述微处理器21设有若干接口电路211。
微处理器用于接收水文数据采集模块的信息，通过无线通信模块传送到数据管理模块；接口电路用于接入雨量计、水文计、流速仪和摄像单元等数据采集设备。
进一步的，所述数据管理模块5包括数据接收单元51、数据服务器52和数据解析单元53。
数据接收单元用于接收无线通信模块发送的数据信息，数据服务器用于储存信息数据，信息解析单元用于管理采集到的水文数据，用户可以通过展示模块调用相关水文数据，监控视频等，信息解析单元同时可以接受用户的操作指令，并向信息数据处理模块发出相应指令。
进一步的，所述电源控制模块4包括太阳能供电单元41和独立电源供电单元42。
因水利水文行业特点限制，要设法降低系统运行功耗，尽量保证设备在长时间没有太阳能的情况下持续工作，所以电源控制模块必须提供两套供电方式，一套太阳能供电，另一套为独立电源供电。
进一步的，所述无线通信模块3包括北斗通信单元31、4G无线通信单元32和WiFi通信单元33。
无线通信模块选用联调4G无线通信单元，采用32位通信处理器及无线单元，自带wifi功能，方便后期多点组网，并且支持定时上下线，降低功耗。在数据管理模块和4G无线通信子系统之间搭建VPN通信，视频、图片、流速(流量)及水位等数据由微处理器处理控制，然后传输至数据管理模块，数据管理模块以web形式实现远程数据查看、实时查询调度及远程数据下载等功能，同时服务器端可远程操作控制终端设备。同时设有北斗通信单元，可以克服地面环境的干扰，当地面环境异常影响通信时，可以通过北斗通信单元传送数据，并且具备定位功能。
多元的通信方式，可以保证通信的实时性和稳定性。
进一步的，所述展示模块6包括视频监测单元61、水文数据检测单元62、图像信息采集单元63。
视频监测单元，视频在线监测模块通过RTSP协议进行视频数据的实时在线播放，实现视频的播放、停止、全屏等功能。水文信息监测模块。主要实现水文信息数据的实时与定时获取功能，定时获取功能主要包括日期的选择、监测站点的选择、数据的查询、数据下载、数据打印等功能，实时获取功能主要实时水文信息数据的实时获取。图像信息采集模块。主要实时图像的定时与实时获取功能，图像的定时获取功能主要包括日期的选择、图像的查询、图像的显示、图像的自动播放等功能，实时获取功能主要实现获取当前时间的实时图像。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型的权利要求范围所做的等同变换，均为本实用新型的权利要求范围所覆盖。
Claims (7)
1.一种水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，包括水文数据采集模块、信息数据处理模块、无线通信模块、电源控制模块、数据管理模块和展示模块；所述电源控制模块分别与信息数据处理模块和水文数据采集模块连接；所述信息数据处理模块与数据管理模块通过无线通信模块通信连接；所述展示模块与数据管理模块连接；所述水文数据采集模块包括雨量计、水位计、流速仪和摄像单元；所述雨量计、水位计、流速仪和摄像单元与信息数据处理模块连接。
2.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述摄像单元包括摄像机和编码模块；所述摄像机与编码模块数据连接；所述编码模块与信息数据处理模块数据连接。
3.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述信息数据处理模块包括微处理器和存储卡；所述微处理器设有若干接口电路。
4.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据接收单元、数据服务器和数据解析单元。
5.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述电源控制模块包括太阳能供电单元和独立电源供电单元。
6.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述无线通信模块包括北斗通信单元、4G无线通信单元和WiFi通信单元。
7.根据权利要求1所述水文遥测多通道数据采集系统，其特征在于，所述展示模块包括视频监测单元、水文数据检测单元、图像信息采集单元。
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| CN201520502866.2U CN204808574U (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 一种水文遥测多通道数据采集系统 |
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| CN201520502866.2U Active CN204808574U (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 一种水文遥测多通道数据采集系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109186682A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-11 | 李书英 | 多信道遥测终端机 |
| CN110196088A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-03 | 武汉世纪水元科技股份有限公司 | 一种水位识别监测系统 |
| CN110262216A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-09-20 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 多通道独立判断与冗余设置的振动监控系统 |
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| CN110262216B (zh) * | 2019-08-01 | 2022-03-18 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 多通道独立判断与冗余设置的振动监控系统 |
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