基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一套基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法，所述微信通用監(jiān)控系統(tǒng)包括智能硬件、智能硬件管理系統(tǒng)、監(jiān)控終端設(shè)備和云服務(wù)器模塊。所述智能硬件由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成,處理器模塊的通訊端與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連；處理器模塊的采集端與傳感器及相應(yīng)接口模塊相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與云服務(wù)器模塊無線連接；所述智能硬件管理系統(tǒng)包括智能硬件后臺管理模塊和智能硬件前臺操控模塊，所述云服務(wù)器模塊包括TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。本發(fā)明專利技術(shù)能夠根據(jù)需要配置擴展智能硬件并使用微信來監(jiān)控智能硬件工作，大大提高了操作效率、使用范圍，降低了操作和部署維護成本。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法
本專利技術(shù)涉及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和通訊控制
，尤其涉及一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SupervisoryControlandDataAcquisition,簡稱SCADA)在遠動系統(tǒng)中占重要地位,它可以對現(xiàn)場的運行智能硬件進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、智能硬件控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。SCADA經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展，并且取得了快速的進步。但是隨著社會的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得用戶對智能采集及監(jiān)控系統(tǒng)也提出了更高的要求，在追求可視化的同時，用戶希望可以更加方便快捷地參與到系統(tǒng)的監(jiān)控與操作當中，并且可以通過互聯(lián)網(wǎng)來控制系統(tǒng)。相對而言，傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)存在以下缺點：1、系統(tǒng)部署、維護成本高，每個監(jiān)控處都需要額外購買系統(tǒng)進行部署，必須請專業(yè)人員設(shè)置部署，發(fā)現(xiàn)問題需要維修人員上門現(xiàn)場提供服務(wù)，而且其成本及費用會隨著傳統(tǒng)采集和監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)量的增多而線性增多；2、傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)采用PC端軟件管理，如果相應(yīng)的工作人員流動性比較大的話，較難做到隨時隨地對監(jiān)控對象進行跟進監(jiān)控，監(jiān)控受地域影響大，用戶參與性和實時交互性差；針對傳統(tǒng)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的高成本、難部署、難擴展、用戶參與性和實時交互性差的問題，本專利技術(shù)設(shè)計一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)簡稱微信通用監(jiān)控系統(tǒng)。該微信通用監(jiān)控系統(tǒng)利用微信公眾平臺作為信息傳遞通道，使用戶能夠可視化地完成對遠程數(shù)據(jù)的采集以及對智能硬件的遠程控制，從而使用戶不受地域限制地參與到遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制過程之中，從而實現(xiàn)及時、便捷地對智能硬件及系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。為實現(xiàn)上述專利技術(shù)，本專利技術(shù)采用技術(shù)方案如下：基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，包括：云服務(wù)器模塊、智能硬件、智能硬件管理系統(tǒng)和監(jiān)控終端設(shè)備。所述微信公眾平臺，是由騰訊公司所開發(fā)的給個人、企業(yè)和組織提供業(yè)務(wù)服務(wù)與用戶管理能力的服務(wù)平臺。該平臺提供對外API接口，允許第三方通過該接口對微信公眾服務(wù)深度定制開發(fā)。所述云服務(wù)器模塊，包括TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫模塊，負責微信通用監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境的建設(shè)。采用云服務(wù)器的目的，是為用戶提供穩(wěn)定、安全、自動快照備份、服務(wù)器資源彈性擴展、負載均衡等功能。所述TCP服務(wù)器模塊，負責將微信用戶通過Web服務(wù)器模塊操作界面發(fā)來的監(jiān)控請求數(shù)據(jù)處理（處理成二進制數(shù)據(jù)）、存儲和發(fā)送至智能硬件。對于實時性要求比較高的工業(yè)、醫(yī)療、軍工等應(yīng)用領(lǐng)域，所述TCP服務(wù)器模塊采用RTCP協(xié)議，以確保實時性的需求。所述Web服務(wù)器模塊，是一個提供萬維網(wǎng)信息瀏覽服務(wù)的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，負責為微信通用監(jiān)控系統(tǒng)提供基于Web端的工作環(huán)境。所述數(shù)據(jù)庫模塊，負責微信通用監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存放和讀取，包含以下基礎(chǔ)系統(tǒng)表:管理員登錄日志表，表名是admin_signlog，表字段包括：admin_signlog，字段包括id,admin_id,login_time,ip,address,login_num。管理員賬戶表，表名是admin_user：id,admin_name,password,nickname,email,last_login_time,login_ip,addtime智能硬件表，表名是device，表字段包括：id、did,uid、wxid、appid、appsecret、name、devicecode、token、token_time、addtime、activetime、psw、control,isgroupadmin設(shè)備類型表，表名是device_type，表字段包括：did，device_name，device_description,用戶登錄日志表，表名是signlog，表字段包括:id,uid,login_time,ip,address用戶操作日志表，表名是operatelog，表字段包括:id,openid,operate_type,operate_time用戶表，表名是user，表字段包括:id,openid,avatar,gender,country,province,city,subscribe_time,remark所述監(jiān)控終端設(shè)備，包括PC電腦、手機或平板電腦。所述智能硬件，由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成，傳感器及相應(yīng)接口模塊讀取傳感器的信息數(shù)據(jù)，處理信息數(shù)據(jù)之后通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的IO口（所述IO口指的是輸入輸出口）、串口或者UART（所述UART指的是通用異步收發(fā)傳輸器，是一種異步收發(fā)傳輸器）發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。智能硬件負責TCP服務(wù)器模塊請求數(shù)據(jù)的處理和傳遞、以及對傳感器的操控及數(shù)據(jù)采集。所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，負責提供互聯(lián)網(wǎng)連接，其與互聯(lián)網(wǎng)連接方式可以是但不限于WiFi、GPRS、2G、3G、4G，將經(jīng)由IO口、串口或者UART獲取到的傳感器及相應(yīng)接口模塊數(shù)據(jù)發(fā)送給TCP服務(wù)器模塊，TCP服務(wù)器模塊處理并打包以二進制形式傳遞給云服務(wù)器模塊，同時也將用戶通過智能硬件前臺操控模塊發(fā)出的對網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的請求數(shù)據(jù)以二進制形式傳遞至傳感器及相應(yīng)接口模塊。當使用網(wǎng)絡(luò)通訊模塊WiFi模式時，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊能夠工作在AP模式（所述AP模式指的是無線接入點模式）、STA模式（所述STA模式指的是站點模式）、或者AP+STA復(fù)合模式下。當智能硬件工作在野外偏遠地區(qū)沒有WiFi熱點信號覆蓋的環(huán)境下時，需要使用具有GPRS、或3G、或4G或其他移動通訊技術(shù)信號的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊將智能硬件接入該WiFi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。所述傳感器及相應(yīng)接口模塊，根據(jù)實際需求可配置具備各種傳感功能的單路或者多路傳感器，根據(jù)傳感器類型以及復(fù)雜程度，部分傳感器及相應(yīng)接口模塊包含有處理傳感器數(shù)據(jù)的微處理器MCU。該模塊將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過IO口、串口或者UART傳輸給網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。所述智能硬件管理系統(tǒng)，包括智能硬件后臺管理模塊和智能硬件前臺操控模塊，負責用戶關(guān)注微信公眾號處理和智能硬件的接入綁定、數(shù)據(jù)采集、顯示和輸入輸出控制及整個微信通用監(jiān)控系統(tǒng)管理，該系統(tǒng)在WEB服務(wù)器模塊環(huán)境下工作。所述智能硬件前臺操控模塊，包括微信公眾平臺對接模塊和智能硬件軟件控制界面。所述微信公眾平臺對接模塊，負責將新增的智能硬件綁定到微信通用監(jiān)控系統(tǒng)里以便用戶操作，該模塊采用基于微信的Airkiss協(xié)議，能夠快速方便的為智能硬件配置手機所連接的無線路由器SSID及其密碼，使智能硬件方便的接入互聯(lián)網(wǎng)。所述微信公眾平臺對接模塊綁定智能硬件包括以下兩種形式：1、單賬戶綁定單臺或者多臺智能硬件單賬戶每次操作只能綁定一臺智能硬件，如果有多臺智能硬件，需要分多次來操作綁定。綁定操作需要錄入智能硬件名稱和智能硬件SN編碼，智能硬件SN編碼是智能硬件出廠時設(shè)置的唯一的編碼，該智能硬件SN編碼在智能硬件使用說明書隨智能硬件附帶。使用者在綁定智能硬件時可以手動錄入也可以通過微信掃描對應(yīng)的二維碼錄入。添加完畢后，單賬戶相同智能硬件SN編碼將本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征是：包括智能硬件、監(jiān)控終端設(shè)備和云服務(wù)器模塊；所述智能硬件由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成,處理器模塊的通訊端與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連；處理器模塊的采集端通過相應(yīng)接口模塊與傳感器及相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與云服務(wù)器模塊無線連接；其中云服務(wù)器模塊由TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫模塊組成。所述監(jiān)控終端設(shè)備包括PC電腦、手機或平板電腦。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征是：包括智能硬件、監(jiān)控終端設(shè)備和云服務(wù)器模塊；所述智能硬件由處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和傳感器及相應(yīng)接口模塊組成,處理器模塊的通訊端與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連；處理器模塊的采集端通過相應(yīng)接口模塊與傳感器及相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與云服務(wù)器模塊無線連接；其中云服務(wù)器模塊由TCP服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)庫模塊組成。所述監(jiān)控終端設(shè)備包括PC電腦、手機或平板電腦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征是：所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括WiFi、2G、3G和4G無線通訊模塊。所述WiFi的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括ESP8266模塊和RTL8189ES模塊；所述2G、3G、4G無線通訊模塊為A6miniGPRS/GSM模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，其特征是：所述傳感器包括溫濕度傳感器、液位傳感器、氣壓傳感器、光照度傳感器、風速傳感器、PM2.5傳感器；所述溫濕度傳感器是已校準的數(shù)字溫濕度傳感器DHT22，具有標準單總線接口，工作溫度范圍為-40℃～80℃；所述液位氣壓傳感器是PT500液壓感器，所述氣壓傳感器是DATA-52系列壓力傳感器；所述光照度傳感器為KQ-GZ光照度傳感器；所述風速傳感器為TR-FS02風速傳感器，所述PM2.5傳感器為EL-PM2.5傳感器。4.一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，其特征是：采用智能硬件管理系統(tǒng)，對智能硬件后臺管理模塊和智能硬件前臺操控模塊進行操控，其步驟如下：1）、通過用戶關(guān)注監(jiān)控終端設(shè)備的微信公眾號，使用智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺操控模塊進行配網(wǎng)，配網(wǎng)成功后綁定智能硬件；2）、用戶使用監(jiān)控終端設(shè)備通過智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺操控模塊發(fā)出操作硬件或者讀取硬件信息請求；3）、TCP服務(wù)器模塊接收智能硬件智能硬件管理系統(tǒng)的前臺操控模塊的請求，并將請求數(shù)據(jù)解包、處理后再打包成二進制數(shù)據(jù)發(fā)送到智能硬件；4）、再由智能硬件中的處理器模塊接收TCP服務(wù)器模塊的請求數(shù)據(jù)并解包處理，根據(jù)請求類型進行操作硬件并將相關(guān)執(zhí)行結(jié)果信息以二進制形式打包原路返回到TCP服務(wù)器模塊；5）、TCP服務(wù)器模塊接收智能硬件請求數(shù)據(jù)，解包后再打包成JSON數(shù)據(jù)發(fā)送至智能硬件管理系統(tǒng)的智能硬件前臺操控模塊或者通過微信公眾平臺API接口將結(jié)果信息推送到用戶關(guān)注微信公眾平臺的微信號里。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，其特征是：所述的智能硬件為農(nóng)業(yè)智能硬件，或家居智能硬件、氣象智能硬件，所述農(nóng)業(yè)、家居、氣象的智能硬件控制界面，顯示對應(yīng)智能硬件的操作和顯示界面；其中農(nóng)業(yè)大棚操作界面顯示溫度、濕度、光照強度更新調(diào)節(jié)界面；家居電飯煲操作界面顯示煮飯操作界面；氣象站操作界面顯示溫度、濕度、光照強度、風速的采集界面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，其特征是：所述綁定智能硬件是通過微信公眾平臺對接模塊，將新增的智能硬件綁定到微信通用監(jiān)控系統(tǒng)里以便用戶操作，該微信公眾平臺對接模塊采用基于微信的Airkiss協(xié)議，使智能硬件能夠快速智能配置上網(wǎng)；微信公眾平臺對接模塊綁定智能硬件包括：（1）單賬戶綁定單臺智能硬件，其具體步驟如下：單賬戶每次操作只能綁定一個智能硬件。綁定操作需要錄入智能硬件名稱和智能硬件SN編碼，智能硬件SN編碼是智能硬件出廠時設(shè)置的唯一的編碼，該智能硬件SN編碼在智能硬件使用說明書中，隨智能硬件附帶。使用者在綁定智能硬件時可以手動錄入也可以通過對應(yīng)的二維碼錄入。添加完畢后，單賬戶相同智能硬件SN編碼將無法再次添加，如需添加，需要將已經(jīng)綁定的智能硬件進行解除綁定操作；（2）單賬戶綁定多臺智能硬件，其具體步驟如下：在單賬戶綁定單臺智能硬件基礎(chǔ)上,多次添加綁定智能硬件即可；（3）多賬戶綁定單臺智能硬件，多賬戶綁定單個智能硬件，共同監(jiān)控該模塊，綁定步驟在單個賬戶綁定智能硬件基礎(chǔ)上加入了安全口令：第一個綁定智能硬件的賬戶需要設(shè)置多賬戶綁定口令，口令信息保存入綁定智能硬件記錄表中，記錄表名是device，記錄表字段包括did、uid、wxid、appid、appsecret、name、devicecode、token、token_time、addtime、activetime、psw、control,isgroupadmin；其他賬戶綁定智能硬件時必須要輸入口令才能綁定，本模塊會判斷是智能硬件SN編碼和多賬戶綁定口令是否一致，一致才通過并保存到數(shù)據(jù)庫模塊中；多賬戶綁定智能硬件的規(guī)則是第一個綁定的賬戶是該智能硬件的管理員，對應(yīng)記錄表isgroupadmin字段，控制智能硬件的對應(yīng)記錄表control字段、管理其他綁定智能硬件的用戶賬戶，有權(quán)剔除其他綁定該智能硬件的賬戶，其他賬戶只有監(jiān)視的權(quán)利，如果需要控制該智能硬件則需要向第一個綁定該智能硬件的管理員申請，管理員收到申請通過申請后才能控制該智能硬件；管理員也能多選設(shè)置綁定智能硬件的賬戶擁有控制智能硬件的權(quán)利；所有擁有控制智能硬件權(quán)利的賬戶，控制智能硬件的操作結(jié)果，都能被所有綁定智能硬件的賬戶看到。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，其特征是：所述的智能硬件后臺管理模塊，負責管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的智能硬件信息、用戶信息和管理員賬戶；包括管理員登錄模塊、智能硬件管理模塊、用戶管理模塊和管理員賬戶管理模塊；所述管理員登錄模塊，是管理員管理微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的入口，登錄模塊包括管理員賬戶、密碼、驗證碼等輸入框、提交登錄按鈕，提交登錄后本模塊會驗證登錄者身份，身份正確則進入智能硬件管理模塊，否則不允許進入，登錄錯誤次數(shù)有限定，比如設(shè)定為5次，超過5次系統(tǒng)會鎖定該IP，不允許其再進行登錄；所述智能硬件管理模塊，是管理所有用戶添加的智能硬件信息，信息內(nèi)容包括智能硬件名稱、編號、出廠時間、智能硬件簡介、添加智能硬件的用戶ID、添加時間；所述用戶管理模塊，負責管理關(guān)注微信通用監(jiān)控系統(tǒng)的微信用戶信息，包括用戶微信賬戶openid、微信名稱、關(guān)注時間、國家省市、性別、微信頭像，對應(yīng)數(shù)據(jù)庫user表。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于微信公眾平臺的通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的工作方法，其特征是：所述的農(nóng)業(yè)智能硬件是用于農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制，即通過手機微信端對大棚內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)進行遠程采集，在手機微信端顯示，并通過手機微信端對農(nóng)業(yè)大棚的溫濕度進行調(diào)節(jié)；采用的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊ESP8266模塊，具有天線開關(guān)、射頻balun、功率放大器、低噪放大器、過濾器和電源管理模塊，內(nèi)置T...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任紅偉，任豫宏，劉頂，
申請(專利權(quán))人：奧秘智能科技洛陽有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河南,41