本發(fā)明屬于自動化控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于水文設(shè)備中的協(xié)助進行設(shè)備檢測和維護的系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的應(yīng)用方法。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代自動化控制技術(shù)突飛猛進,尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,水文設(shè)備的控制已經(jīng)變得自動化和智能化。在水利工程項目中,往往利用許多水文監(jiān)測終端設(shè)備來進行數(shù)據(jù)采集,如對水位、雨量、流量、功率、氣壓等進行監(jiān)測的設(shè)備,上述監(jiān)測設(shè)備相配套的在電腦上安裝有接收設(shè)備采集的數(shù)據(jù)的客戶端軟件,軟件接收數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中,然后通過軟件可以查看各個監(jiān)測設(shè)備是否正常運行。
水文設(shè)備一般都安裝于戶外,設(shè)備電池耗盡、電路損壞、人為偷盜等情形都會導(dǎo)致無法接收到正常的數(shù)據(jù)。目前監(jiān)測并維護水文設(shè)備的方法是,專職監(jiān)測的工作人員人力對所有數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一設(shè)備上報數(shù)據(jù)不正常時,工作人員打電話告知工程人員那些設(shè)備出現(xiàn)問題,派送工程維護人員去進行現(xiàn)場勘查然后視情況進行相應(yīng)的維護工作。
目前對水文設(shè)備進行監(jiān)測、維護的工作往往依靠工作人員的主觀能動性,雖然能夠基本滿足工作的需求,但是比較耽誤時間,需要專職設(shè)置人員進行數(shù)據(jù)的查看判斷設(shè)備是否正常工作,然后再通知工程維護人員哪些設(shè)備出了問題。在溝通的過程中,工程維護人員因為不是直觀接收到設(shè)備信息,不僅不了解設(shè)備問題,而且一旦設(shè)備分布過于廣難以查找,工程維護人員還需花費大量時間和精力去尋找設(shè)備的位置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種對現(xiàn)有的水文設(shè)備進行監(jiān)測、維護流程補充完善的系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備,并且將問題設(shè)備的詳細地點告知工程維護人員,同時還可以對設(shè)備地點進行導(dǎo)航,使工程維護人員獲取問題設(shè)備信息后能夠準(zhǔn)確快速地到達有問題的水文設(shè)備處。
本發(fā)明要達到的技術(shù)效果通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
本發(fā)明中提供的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)包括:
數(shù)據(jù)接收模塊,用于接收水文設(shè)備采集的數(shù)據(jù),并對接收的數(shù)據(jù)進行解析;
數(shù)據(jù)存儲模塊,用于接收并存儲數(shù)據(jù)接收模塊解析后的數(shù)據(jù)、存儲水文設(shè)備信息;
服務(wù)推送模塊,用于讀取并分析數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù),篩選出問題設(shè)備,并將問題設(shè)備信息、包括問題設(shè)備位置組合成信息推送至工程人員操作終端;
導(dǎo)航模塊,用于問題設(shè)備位置信息,同時接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號實現(xiàn)問題設(shè)備定位以及導(dǎo)航;所述導(dǎo)航模塊為內(nèi)置于工程人員操作終端內(nèi)的地圖導(dǎo)航軟件;
所述水文設(shè)備協(xié)助監(jiān)測、維護系統(tǒng)各相連模塊之間按照通信協(xié)議對所述命令進行協(xié)議編碼,并發(fā)送已進行協(xié)議編碼的命令,完成通信過程。
本發(fā)明中的所述水文設(shè)備包括雨量采集終端設(shè)備、水位采集終端設(shè)備、水溫采集終端設(shè)備、流量采集終端設(shè)備、功率采集終端設(shè)備、氣壓采集終端設(shè)備。工程人員操作終端包括智能手機、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等操作終端設(shè)備。
進一步地,所述數(shù)據(jù)存儲模塊為數(shù)據(jù)庫。
所述水文設(shè)備與數(shù)據(jù)接收模塊之間使用GPRS無線通訊方式,通信協(xié)議為modbus-rtu協(xié)議。所述數(shù)據(jù)接收模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊與服務(wù)推送模塊之間以TCP/IP 協(xié)議進行通信。所述服務(wù)推送模塊與導(dǎo)航模塊之間為HTTP協(xié)議通信。
本發(fā)明中使用的地圖導(dǎo)航軟件百度地圖軟件、高德地圖軟件、騰訊地圖軟件。
本發(fā)明中所述問題設(shè)備信息包括設(shè)備安裝地的經(jīng)緯度、設(shè)備名稱、設(shè)備故障現(xiàn)象。
本發(fā)明中還提供一種上述系統(tǒng)的應(yīng)用方法,包括如下步驟:
S01:數(shù)據(jù)接收模塊接收水文設(shè)備采集的數(shù)據(jù),并對接收的數(shù)據(jù)進行解析;
S02:數(shù)據(jù)存儲模塊接收并存儲數(shù)據(jù)接收模塊解析后的水文設(shè)備數(shù)據(jù);
S03:服務(wù)推送模塊讀取并分析數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù),然后篩選出有問題的設(shè)備,然后將有問題設(shè)備的信息以及問題設(shè)備位置信息推送到工程人員操作終端上;
S04:工程人員的操作終端接收到問題設(shè)備位置信息后,解析推送信息至導(dǎo)航模塊,導(dǎo)航模塊對設(shè)備所處位置進行定位并進行導(dǎo)航,工程人員在導(dǎo)航模塊的引導(dǎo)下到達目的地進行設(shè)備維護。
進一步地,S03步驟中,篩選問題設(shè)備的方法為:服務(wù)推送模塊讀取每個水文設(shè)備在數(shù)據(jù)存儲模塊中接收到的數(shù)據(jù),將無數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)大小與實際值偏差過大、數(shù)據(jù)有誤、數(shù)據(jù)偏離實際的水文設(shè)備認(rèn)定為問題設(shè)備。
本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明提供的是一種對現(xiàn)有的水文設(shè)備進行監(jiān)測、維護流程補充完善的系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備,并且將問題設(shè)備的詳細地點告知工程維護人員,同時還可以對設(shè)備地點進行導(dǎo)航,使工程維護人員獲取問題設(shè)備信息后能夠準(zhǔn)確快速地到達有問題的水文設(shè)備處。本發(fā)明中最大的特點一方面是實現(xiàn)系統(tǒng)自動曬篩選問題設(shè)備并利用智能終端設(shè)備的推送功能接收并推送消息,另一方面本發(fā)明的系統(tǒng)中結(jié)合了地圖導(dǎo)航技術(shù),便于工程維護人員準(zhǔn)確迅速的前往設(shè)備安裝地進行設(shè)備維護,降低人力成本提高效率的同時節(jié)約了大量的時間。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明中的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)的序列圖;
附圖2為本發(fā)明中的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)應(yīng)用流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進行進一步的描述。
如附圖所示,本發(fā)明中提供的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)接收模塊,用于接收水文設(shè)備采集的數(shù)據(jù),并對接收的數(shù)據(jù)進行解析;
數(shù)據(jù)存儲模塊,用于接收并存儲數(shù)據(jù)接收模塊解析后的數(shù)據(jù)、存儲水文設(shè)備信息;水文設(shè)備信息包括設(shè)備名稱、使用年限、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備安裝地點、設(shè)備附件信息等基本信息。
服務(wù)推送模塊,用于讀取并分析數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù),篩選出問題設(shè)備,并將問題設(shè)備信息、包括問題設(shè)備位置組合成信息推送至工程人員操作終端;
導(dǎo)航模塊,用于問題設(shè)備位置信息,同時接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號實現(xiàn)問題設(shè)備定位以及導(dǎo)航;所述導(dǎo)航模塊為內(nèi)置于工程人員操作終端內(nèi)的地圖導(dǎo)航軟件,進一步地,所述地圖導(dǎo)航軟件包括百度地圖軟件、高德地圖軟件、騰訊地圖軟件;
所述智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)各相連模塊之間按照通信協(xié)議對所述命令進行協(xié)議編碼,并發(fā)送已進行協(xié)議編碼的命令,完成通信過程。
上述問題設(shè)備信息包括設(shè)備安裝地的經(jīng)緯度、設(shè)備名稱、設(shè)備故障現(xiàn)象等。
監(jiān)測的水文設(shè)備包括雨量采集終端設(shè)備、水位采集終端設(shè)備、水溫采集終端設(shè)備、流量采集終端設(shè)備、功率采集終端設(shè)備、氣壓采集終端設(shè)備等常用水文設(shè)備。上述設(shè)備可能出現(xiàn)的問題如設(shè)備電池耗盡、被盜取、設(shè)備失效等,從上傳的設(shè)備數(shù)據(jù)異常看來,主要設(shè)備數(shù)據(jù)異常的表現(xiàn)情況如:
雨量采集終端設(shè)備出現(xiàn)不上傳數(shù)據(jù)、上傳的數(shù)據(jù)量太大、上傳的數(shù)據(jù)偏離實際,如在連綿的雨季數(shù)據(jù)采集量為0;
水位采集終端設(shè)備出現(xiàn)不上傳數(shù)據(jù)、上傳數(shù)據(jù)有誤偏離實際,如水位出現(xiàn)負值、數(shù)百甚至數(shù)千數(shù)萬米的數(shù)據(jù);
水溫采集終端設(shè)備出現(xiàn)不上傳數(shù)據(jù)、傳的數(shù)據(jù)量太大、上傳的數(shù)據(jù)偏離實際超過正常范圍的溫度數(shù)據(jù);
流量、功率、氣壓等采集終端設(shè)備與上述設(shè)備相似,出現(xiàn)不上傳數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)有誤或者偏離實際超出正常范圍的情況。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫存儲模塊直接使用數(shù)據(jù)庫即可。數(shù)據(jù)接收模塊、服務(wù)推送模塊可采用PC客戶端軟件,使之在服務(wù)器上安裝運行。
通信方式方面:水文設(shè)備與數(shù)據(jù)接收模塊之間使用GPRS無線通訊方式,通信協(xié)議為modbus-rtu協(xié)議;數(shù)據(jù)接收模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊與服務(wù)推送模塊之間以TCP/IP 協(xié)議進行通信;服務(wù)推送模塊與導(dǎo)航模塊之間為HTTP協(xié)議通信。
以下根據(jù)應(yīng)用實例對使用本發(fā)明中的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)的方法進行說明:
職工A和職工B在水利局任職,A在在監(jiān)控室工作,主要負責(zé)數(shù)據(jù)監(jiān)控和其他相關(guān)工作,B主要負責(zé)水文設(shè)備巡視和維護,其工作模式一直是A通過在數(shù)據(jù)接收軟件上查看水文設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)問題,并通知B去設(shè)備現(xiàn)場進行維護。某天,職工A由于一些原因,忘記查看數(shù)據(jù),導(dǎo)致當(dāng)天一些設(shè)備問題沒能得到發(fā)現(xiàn)及有效維護,A和B都受到了批評。
為了杜絕上述情況的發(fā)生,A和B在工作中采用了本發(fā)明提供的智能監(jiān)測、維護水文監(jiān)測終端的系統(tǒng)。職工B利用自己的智能手機作為操作終端,同時在該智能手機上安裝了百度地圖導(dǎo)航軟件。在不同的服務(wù)器上分別安裝了數(shù)據(jù)接收模塊和服務(wù)推送模塊,并將另一單獨的數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲模塊,這樣不僅便于通信,同時還避免將所有模塊設(shè)于同一服務(wù)器中信息流量過大帶來的服務(wù)器癱瘓。
應(yīng)用了本發(fā)明中的系統(tǒng)后,A某一天需要離開監(jiān)控室出差,B通過本系統(tǒng)對水文設(shè)備進行監(jiān)控。
系統(tǒng)運行的具體過程如下:
S01:數(shù)據(jù)接收模塊接收水文設(shè)備采集的數(shù)據(jù),并對接收的數(shù)據(jù)進行解析;
S02:數(shù)據(jù)存儲模塊接收并存儲數(shù)據(jù)接收模塊解析后的水文設(shè)備數(shù)據(jù);
S03:服務(wù)推送模塊讀取并分析數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù),然后篩選出有問題的設(shè)備,然后將有問題設(shè)備的信息以及問題設(shè)備位置信息推送到B的智能手機上;篩選問題設(shè)備的方法為:服務(wù)推送模塊讀取每個水文設(shè)備在數(shù)據(jù)存儲模塊中接收到的數(shù)據(jù),將無數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)大小與實際值偏差過大、數(shù)據(jù)有誤、數(shù)據(jù)偏離實際的水文設(shè)備認(rèn)定為問題設(shè)備;
篩選分析的方法進一步可以設(shè)為:首先取出每個水文設(shè)備終端最后上傳的100條數(shù)據(jù),先挑出最后一條,若最后一條的上傳時間與當(dāng)前時間相隔數(shù)日,則說明設(shè)備已沒有正常工作,如果上傳時間相隔不大,那么先分別算出前面90條數(shù)據(jù)和后面10條數(shù)據(jù)的平均值,如果差異較大,說明設(shè)備也可能存在異常,當(dāng)然每種設(shè)備分析異常的方法要不同,不能通用,比如采集雨量的設(shè)備有可能一直上傳0,這個還要根據(jù)天氣來判斷。
S04:B的智能手機接收到問題設(shè)備位置信息后,解析推送信息至百度導(dǎo)航,百度導(dǎo)航對設(shè)備所處位置進行定位并進行導(dǎo)航,B在百度導(dǎo)航的引導(dǎo)下到達目的地進行設(shè)備維護。
以B在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)一處異常為例:一處名為“亭子下”的測水點,服務(wù)推送模塊發(fā)現(xiàn)該水位采集終端設(shè)備已經(jīng)兩天沒有上傳過任何數(shù)據(jù),于是認(rèn)定該設(shè)備為問題設(shè)備,服務(wù)推送軟件從數(shù)據(jù)存儲模塊中調(diào)出該采集終端設(shè)備的詳細信息,然后開始組合推送信息:推送標(biāo)題為“設(shè)備異常信息”這幾個字,推送內(nèi)容為“亭子下/116.444/49.44/停止上傳數(shù)據(jù)”,其中亭子下是測水點名稱,116.444和49.44是測水點對應(yīng)采集設(shè)備的經(jīng)度和緯度,停止上傳數(shù)據(jù)是異常原因。組合好后,把信息推送至B的智能手機。B的智能手機接收到該推送信息后,手機標(biāo)題欄上顯示了該信息,B點擊該條信息記錄,這時智能手機打開百度導(dǎo)航軟件加載地圖,解析推送信息“亭子下/116.444/49.44/停止上傳數(shù)據(jù)”至百度導(dǎo)航,百度導(dǎo)航軟件根據(jù)經(jīng)緯度在地圖上標(biāo)注這個點,將亭子下,停止上傳數(shù)據(jù)顯示在這個點旁邊。B繼續(xù)再智能手機上進行導(dǎo)航操作,導(dǎo)航軟件馬上將B的當(dāng)前位置定位出來,并以B當(dāng)前位置為起點,亭子下那個點為終點,推薦了一條線路,B按照這條線路很快就找到了問題設(shè)備,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),是因為設(shè)備電池電量耗盡,導(dǎo)致不能上傳數(shù)據(jù),B更換了電池,設(shè)備又能正常上傳數(shù)據(jù)。
同時使用本發(fā)明中的系統(tǒng),工程維護人員通過自己一個人即可進行設(shè)備故障篩選及維護,用時短效率高。
最后需要說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案而非對其進行限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明實施例進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的范圍。