一種遠程水壓監控系統技術方案

本實用新型專利技術提出了一種遠程水壓監控系統，該系統包括：遠程無線終端設備、基站、數據采集服務器、數據庫服務器以及應用服務器，其中遠程無線終端用于在現場采集水壓數據，并將采集的所述水壓數據傳輸給基站；基站，用于一對一的遠程無線終端設備進行通信，接收遠程無線終端設備發送來的水壓數據，并將所述水壓數據通過蜂窩模塊發送至數據采集服務器；數據采集服務器，用于將基站發送的數據采集并存儲至數據庫服務器中；數據庫服務器，用于完成水壓數據的處理、緩存，并確認數據存儲正常后通知客戶端完成數據上報；應用服務器，用于為客戶應用提供數據服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優化、安全及多用戶存取控制和告警。本實用新型專利技術提出的水壓監控系統具有低功耗、高速率、可靠性高的特點，節約了材料和數據傳輸成本，無線傳輸的功能，使得設備安裝和調試不再受環境限制，可以在各種環境中安裝和使用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及遠程無線監控系統，具體為一種遠程水壓監控系統。
技術介紹
傳統自來水廠需要監控其供水主管道和分支管道的水壓，以便監測控制自來水是否能滿足到達用戶樓層所需要的壓力，如果主管道和分支管道上的水壓較低，則有可能有的用戶供水出現問題，這時候就需要加大管道中水的壓力。自來水廠往往使用人工下井的方式，工人進入閥門井觀測安裝在供水管道上的測壓儀器來讀取壓力數值，再返回數據，這種方法存在很大的不便，浪費人類和物力。并且，當供水管道出現破裂時也不能及時發現，不能及時采取應對措施，造成水資源的浪費。傳統水壓監測方式，是利用了廣播電臺來進行數據傳輸，這種方式存在一定的缺陷:傳感設備安裝在供水管道上，傳感設備傳輸數據必須拉線至閥門井外的控制箱，控制箱中使用PLC控制電臺模塊，接收傳感設備傳回的數據通過廣播電臺發送數據給控制中心。這樣控制箱必須安裝于供電設備附近，并且不能離閥門井距離太遠，安裝條件苛刻；同時，整套監控系統體積龐大，效率較低，功耗較大。為了解決以上問題，本技術提出了一種遠程水壓監控方法及系統。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本技術提出了一種遠程水壓監控系統，該系統包括:遠程無線終端設備、基站、數據采集服務器、數據庫服務器以及應用服務器，其中遠程無線終端用于在現場采集水壓數據，并將采集的所述水壓數據傳輸給基站；基站，用于一對一的遠程無線終端設備進行通信，接收遠程無線終端設備發送來的水壓數據，并將所述水壓數據通過蜂窩模塊發送至數據采集服務器；數據采集服務器，用于將基站發送的數據采集并存儲至數據庫服務器中；數據庫服務器，用于完成水壓數據的處理、緩存，并確認數據存儲正常后通知客戶端完成數據上報；應用服務器，用于為客戶應用提供數據服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優化、安全及多用戶存取控制和告警。根據本技術的一個方面，其中遠程無線終端進一步包括:壓力傳感器、控制模塊、無線通信模塊、電源模塊，具體為壓力傳感器采集水壓數據，控制模塊，對所述水壓數據進行模數轉換以及控制無線通信模塊和壓力傳感器進行工作；無線通信模塊，將水壓數據發送至相應的基站；電源模塊，用于為遠程無線終端提供其工作所需的電源。根據本技術的一個方面，其中進一步包括:控制模塊采用MSP430系列單片機；無線通信模塊短距離無線通信芯片。根據本技術的一個方面，其中基站進一步包括:控制模塊、無線通信模塊、蜂窩模塊、電源模塊，具體為:無線通信模塊用于接收遠程無線終端發送來的水壓數據；控制模塊，用于控制無線通信模塊和蜂窩模塊傳輸數據；蜂窩模塊，用于向數據采集服務器發送水壓數據；電源模塊，用于為基站提供其工作所需的電源。根據本技術的一個方面，其中進一步包括:所述蜂窩模塊是2G通信模塊或3G通信模塊。根據本技術的一個方面，其中進一步包括:數據庫服務器存儲完水壓數據后判斷數據存儲是否正常，如果是，則通知客戶端完成數據上報；如果不是，則向基站反饋異常信息，指示重新上報數據。根據本技術的一個方面，其中進一步包括:數據庫服務器將接收的水壓數據按照時間順序保存在數據庫中。根據本技術的一個方面，該系統進一步包括:WEB服務器，用于供網上信息瀏覽服務。根據本技術的一個方面，該系統進一步包括:數據監控顯示設備，其包括用戶所使用的移動設備或計算機或客戶端并且移動設備可以通過移動通信網絡以短信或者Internet網的方式從數據庫服務器或WEB服務器獲取數據；或用戶通過計算機客戶端連接網絡訪問應用服務器獲取存儲在數據庫服務器內的數據。根據本技術的一個方面，其中進一步包括:應用服務器設置設置報警閾值，應用服務器將存儲的水壓數據與報警閾值進行比較，如超過報警閾值時，將通過短信向目標客戶端發送報警信息。本技術提出的遠程水壓監控方法及系統，具有無線傳輸功能，且具有低功耗、高速率、可靠性高的特點，節約了材料和數據傳輸成本，無線傳輸的功能，使得設備安裝和調試不再受環境限制，可以在各種環境中安裝和使用。用戶可以不用再親自下井讀取數據，只需要操作數據監控顯示設備即可了解具體地點的具體水壓數據。方便用戶快速實時地應對各種突發狀況。例如，一旦供水管道發生斷裂導致漏水事故時，遠程水壓監控系統將會在第一時間發現事故地點和水壓變化。以下結合附圖及具體實施例對本技術再作進一步詳細的說明。附圖說明圖1是一種遠程水壓監控系統示意圖。圖2是本技術的遠程無線終端設備功能模塊示意圖。圖3是本技術的基站功能模塊示意圖。圖4是本技術的遠程水壓監控方法流程圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。參見圖1，本技術提出的遠程水壓監測系統由遠程無線終端設備、基站、數據采集服務器、數據庫服務器以及應用服務器組成，其中采用遠程無線終端設備與基站直接點對點通信，并將遠程無線終端設備采集回的數據通過基站利用GPRS無線傳輸的方式上傳至網絡的方法。本裝置是采用如下技術方案的:具體包括遠程無線終端設備、基站、遠程控制系統和數據監控顯示設備。其中，遠程無線終端20用于在現場采集水壓數據，并將采集的所述水壓數據傳輸給基站30。參見圖2，其中該遠程無線終端由壓力傳感器201、控制模塊202、無線通信模塊203、電源模塊204構成。具體為，壓力傳感器201采集水壓數據，通過控制模塊202對所述水壓數據進行模數轉換及數學運算(如何運算)得出最終結果，再經無線通信模塊203將數據發送至相應的基站。其中電源模塊為遠程無線終端提供其工作所需的電源。控制模塊202采用TI公司的MSP430系列單片機，MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集(RISC)結構，具有豐富的尋址方式(7種源操作數尋址、4種目的操作數尋址)、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了單片機可編制出高效率的源程序。無線通信模塊203可以是短距離無線通信模塊，采用Chipcon公司的高性能CCllOl無線通信芯片。CCllOl無線通信芯片，工作于433Mhz開放ISM頻段免許可證使用，最大傳輸速率達500kbps，并可軟件修改波特率，開闊地傳輸最遠距離達到300-500米，具有無線喚醒等功能，靈敏度達到-1lOdBm,可靠性高，功耗低，可廣泛應用于各種場合的短距離無線通信領域，具有極高的性價比。遠程無線終端設備和基站是一對一的關系，即一個遠程無線終端設備僅和一個基站進行點對點通信。基站30，用于一對一的遠程無線終端設備進行通信，接收遠程無線終端設備發送來的水壓數據，并將所述水壓數據通過蜂窩模塊發送至數據采集服務器。參見圖3，基站30具體包括控制模塊301、無線通信模塊302、蜂窩模塊303和電源模塊304 ;無線通信模塊用于接收遠程無線終端發送來的水壓數據，其可以使短距離無線通信模塊，采用ccllOl芯片；控制模塊，用于控制無線通信模塊和蜂窩模塊傳輸數據，同樣采用MSP430單片機；蜂窩模塊可以是2G通信模塊或3G通信模塊，其可以采用SM本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種遠程水壓監控系統，該系統包括：遠程無線終端、基站、數據采集服務器、數據庫服務器以及應用服務器，其特征是：遠程無線終端用于在現場采集水壓數據，并將采集的所述水壓數據傳輸給基站；基站，用于接收遠程無線終端設備發送來的水壓數據，并將所述水壓數據發送至數據采集服務器；數據采集服務器，用于將基站發送的水壓數據采集并存儲至數據庫服務器中；數據庫服務器，用于完成水壓數據的處理、緩存，并確認數據存儲正常后通知客戶端完成數據上報；應用服務器，用于為客戶應用提供數據服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優化、安全及多用戶存取控制和告警。?2.根據權利要求1所述的系統，其特征是：其中遠程無線終端進一步包括：壓力傳感器、控制模塊、無線通信模塊、電源模塊，具體為壓力傳感器，用于現場采集水壓數據，控制模塊，對所述水壓數據進行模數轉換以及控制無線通信模塊和壓力傳感器工作；無線通信模塊，將所述水壓數據發送至相應的基站；電源模塊，用于為遠程無線終端提供其工作所需的電源。?3.?根據權利要求1所述的系統，其特征是：其中基站進一步包括：控制模塊、無線通信模塊、蜂窩模塊、電源模塊，具體為：無線通信模塊用于接收遠程無線終端發送來的水壓數據；控制模塊，用于控制無線通信模塊和蜂窩模塊傳輸數據；蜂窩模塊，用于向數據采集服務器發送水壓數據；電源模塊，用于為基站提供其工作所需的電源。?4.根據權利要求3所述的系統，其特征是：所述蜂窩模塊是2G通信模塊或3G通信模塊。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高波，梁耀林，賈華忠，杜文卓，
申請(專利權)人：山西科達自控工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：山西;14