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原文传递一种基于物联网的水质监测系统数据存储、无线传输及远程控制方法

专利名称：	一种基于物联网的水质监测系统数据存储、无线传输及远程控制方法
摘要：	一种基于物联网的水质监测系统数据存储、无线传输及远程控制方法，基于水质监测站和远程监控点实现。水质监测站包括一个数据采集与处理系统、一个传感器组和一个太阳能电源监测系统，传感器组包括至少一个支持RS485接口的传感器。远程监控点包括水质监测软件系统和水质信息数据库。数据采集与处理系统通过RS485接口和电线与传感器组连接进行通信，并将水质信息通过物联网传输至远程监控点。远程监控点可通过物联网与数据采集与处理系统进行信息交互，实现数据采集与处理系统的远程控制。本发明可以解决水源地多状态(无冰封状态、冰封状态前后及冰封期)下水质参数的监测问题，可确保水质数据存储的安全性、传输的稳定性并具有一定的数据分析监测功能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	许士国;段彦忠;佟以轩;徐显阳;邹智林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910268343.9
公开号：	CN109828095A
代理机构：	大连理工大学专利中心
代理人：	李晓亮;潘迅
分类号：	G01N33/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项：	1.一种基于物联网的水质监测系统数据存储、无线传输及远程控制方法，其特征在于，该方法基于由水质监测站(1)和远程监控点(2)构成的水质监测系统实现，能够在远程监控点(2)无线获取水质监测站(1)采集的水质信息，并能够保证数据无缺失；所述的水质监测站(1)包括一个数据采集与处理系统(3)、一个传感器组(4)和一个太阳能电源管理系统(5)；所述的传感器组(4)包括至少一个支持RS485接口(3-5)的传感器，且支持扩展；传感器组(4)与数据采集与处理系统(3)之间通过RS485接口(3-5)和电线进行通信连接；所述的数据采集与处理系统(3)用于存储采集的水质信息并通过物联网与远程监控点(2)进行信息交互，实现数据采集与处理系统(3)的远程控制；所述太阳能电源管理系统(5)对数据采集与处理系统(3)和传感器组(4)进行供电；所述的远程监控点(2)包括水质监测软件系统(2-1)和水质信息数据库(2-2)，水质监测软件系统(2-1)包括网络配置模块(2-3)、数据接收模块(2-4)、指令发送模块(2-5)、数据管理模块(2-6)、数据导出模块(2-7)、数据备份和还原模块(2-8)；所述的水质监测系统数据自动、实时监测方法包括以下步骤：步骤1：根据水源地水域的具体情形，选择合适的水质监测站(1)投放位置，水质监测站(1)的位置根据水域的具体情形进行调整；步骤2：在选定的位置投放水质监测站(1)：先将数据采集与处理系统(3)和太阳能电源监测系统5固定漂浮在水面或冰面上，再将水质传感器构成传感器组(4)进行投放；步骤3：启动太阳能电源监测系统5对数据采集与处理系统(3)、传感器组(4)进行供电；步骤4：配置数据采集与处理系统(3)的网络信息；设置数据采集与处理系统(3)的采样间隔；启动数据采集与处理系统(3)进入自动工作状态：当数据采集与处理系统(3)达到采样时间时，数据采集与处理系统(3)向传感器组(4)发送数据读取指令，传感器组(4)接收到数据读取指令后向数据采集与处理系统(3)返回水质信息；数据采集与处理系统(3)首先对读取的水质信息进行格式验证和数据处理，保留水质信息的有效位，删除冗余信息，然后创建文件，创建文件时文件名采用递增的方式命名，避免写入文件内容时覆盖原有文件，最后将水质信息写入所创建文件并进行保存，确保水质信息无覆盖无丢失；当数据采集与处理系统(3)未达到采样时间时，数据采集与处理系统(3)等待网络配置模块(2-3)的连接请求，直到接收到连接请求后与网络配置模块(2-3)通过物联网进行连接；数据采集与处理系统(3)与网络配置模块(2-3)连接成功后，数据采集与处理系统(3)与水质监测软件系统(2-1)通讯，当采集与处理系统(3)接收到指令发送模块(2-5)的控制指令时，采集与处理系统(3)对控制指令进行解析：首先判断该控制指令是否为数据读取指令，若控制指令为数据读取指令，采集与处理系统(3)根据解析出的文件名读取文件中的水质信息，并将水质信息通过物联网发送至水质监测软件系统(2-1)的数据接收模块(2-4)；若控制指令为数据删除指令，采集与处理系统(3)根据解析出的文件名删除该文件及文件中的水质信息；步骤5：水质监测站(1)运行一段时间后，启动远程监控点(2)的水质监测软件系统(2-1)和水质信息数据库(2-2)；打开水质监测软件系统(2-1)的网络配置模块(2-3)，配置网络信息并启动远程连接；数据采集与处理系统(3)与网络配置模块(2-3)连接成功后，水质监测软件系统(2-1)的数据接收模块(2-4)出现远程连接成功提示，然后水质监测软件系统(2-1)的指令发送模块(2-5)进入自动工作模式：水质监测软件系统(2-1)通过系统时间判断数据采集与处理系统(3)是否处于采样时间：若判断结果为是，指令发送模块(2-5)不自动发送任何控制指令到数据采集与处理系统(3)，直到数据采集与处理系统(3)采样时间结束；若判断结果为否，指令发送模块(2-5)自动发送控制指令到数据采集与处理系统(3)，并等待数据采集与处理系统(3)返回水质信息；数据接收模块(2-4)每接收到一条水质信息时通过判断传输过程是否存在干扰实现自动校验水质信息的正确性：若水质传输过程存在干扰，则指令发送模块(2-5)自动重发控制指令到数据采集与处理系统(3)，防止传输干扰；若水质传输过程不存在干扰，数据接收模块(2-4)对接收的水质信息进行解析，将处理后的水质信息保存到水质信息数据库(2-2)中进行永久保存；然后，指令发送模块(2-5)自动发送一条控制指令控制数据采集与处理系统(3)删除比当前读取文件创建早12小时的文件；指令发送模块(2-5)采用控制指令文件名递增的方式读取和删除控制数据采集与处理系统(3)的文件及水质信息，保证读取的水质信息是非重复的，同时可删除已读取的文件及水质信息，防止数据采集与处理系统(3)中存在多余的文件及水质信息；步骤6：在数据接收模块(2-4)完成水质信息采集时出现数据接收完毕提示，关闭网络配置模块(2-3)，断开网络配置模块(2-3)与数据采集与处理系统(3)的连接；步骤7：打开数据监测模块(2-6)，生成水质信息报表，并对数据进行增、删、改、查操作；打开数据导出模块(2-7)，将水质信息报表导出到Excel文件；打开数据备份和还原模块(2-8)对水质信息数据库(2-2)进行备份和还原操作。
所属类别：	发明专利