一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水資源管理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水資源的安全對人類的生存十分重要，受到污染的水體修復(fù)起來十分困難，不僅經(jīng)濟(jì)投入很大，技術(shù)上也有難度，時間周期也很長。當(dāng)前，我國主要江河、湖泊水體的水質(zhì)總體上呈惡化趨勢，水資源監(jiān)測任務(wù)十分繁重。為了適應(yīng)水資源管理與保護(hù)工作發(fā)展的需求，亟須提高水資源監(jiān)測技術(shù)的自動化、智能化、現(xiàn)代化以及管理制度化的水平。水資源管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、無線傳輸技術(shù)為支撐，建立管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對水位、水量、水質(zhì)等參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測、傳輸和處理，可有效提高區(qū)域內(nèi)水資源科學(xué)管理水平。
[0003]但目前也存在諸多問題，如:缺乏測控站點(diǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)預(yù)處理能力，導(dǎo)致測控站點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心之間通信次數(shù)和通信數(shù)據(jù)量大，增加了網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的工作負(fù)荷，降低了系統(tǒng)的整體性能；現(xiàn)場設(shè)備功能單一，缺乏對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的有效手段，只具備數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的功能；數(shù)據(jù)中心需要處理海量數(shù)據(jù)，各級數(shù)據(jù)中心需要投入巨資購置服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為保證安全，需要專門人員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心的安全；而且，不同級別區(qū)域的水資源管理都需要投入巨資建設(shè)這樣的數(shù)據(jù)中心，建設(shè)成本非常高。
[0004]大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。海量水資源信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆粕?，水資源信息云具有不會受限的存儲空間，可為水資源信息深度集成應(yīng)用提供超強(qiáng)的計(jì)算能力；水資源信息云可以為政府、行業(yè)的各級用戶和社會公眾提供業(yè)務(wù)應(yīng)用、決策支持、信息公告和其它個性化信息服務(wù)；水資源信息云可以為各級用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施、計(jì)算平臺、服務(wù)軟件和水資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。水資源信息可不受通信方式的限制，用戶可通過移動設(shè)備、電腦、手機(jī)和其他通信終端獲取信息。但目前，我國基于大數(shù)據(jù)的水資源管理系統(tǒng)較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)和方法。
[0006]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括現(xiàn)場測控站、移動終端和云計(jì)算服務(wù)平臺；所述現(xiàn)場測控站設(shè)有均通過分析儀表與現(xiàn)場智能控制器相連的水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備；所述物移動終端具有數(shù)據(jù)通信模塊和GPS定位模塊；所述云計(jì)算服務(wù)平臺采用云存儲，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲。
[0007]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述水質(zhì)傳感器包括溫度傳感器、PH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器和氯離子傳感器。
[0008]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述現(xiàn)場智能控制器包括均與控制模塊相連的存儲模塊、接口模塊、無線通信模塊和電源模塊。
[0009]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述接口模塊與移動終端和分析儀表相接；所述控制模塊采用單片機(jī)C8051F120為核心處理器。
[0010]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述移動終端為智能手機(jī)或IPAD ;所述移動終端還裝有報警裝置。
[0011]本發(fā)明所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述電導(dǎo)率傳感器為將Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器的石墨電極在2%的紅菇醛萜溶液煮沸8h后得到的產(chǎn)品。
[0012]—種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的方法，所述方法具體為:水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，簡化，簡化后的數(shù)據(jù)信息在存儲模塊儲存；移動終端通過控制模塊實(shí)時調(diào)取數(shù)據(jù)信息，當(dāng)有數(shù)據(jù)信息超過所設(shè)閾值后，報警裝置發(fā)生報警，并將數(shù)據(jù)信息傳送到云計(jì)算服務(wù)平臺；云計(jì)算服務(wù)平臺還能連接專家?guī)?，便于對問題進(jìn)行分析。
[0013]—種用于基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)的電導(dǎo)率傳感器，所述電導(dǎo)率傳感器為將Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器的石墨電極在2%的紅菇醛萜溶液煮沸Sh后得到的產(chǎn)品。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)將水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行簡化處理，簡化后的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過移動終端內(nèi)軟件進(jìn)一步篩選，將超過閾值的數(shù)據(jù)信息上傳到云計(jì)算服務(wù)平臺，這樣減少了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量，加快了監(jiān)管效率。
【附圖說明】
[0015]圖1:基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所述的基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)和方法做進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0017]實(shí)施例1
一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括現(xiàn)場測控站、移動終端和云計(jì)算服務(wù)平臺；所述現(xiàn)場測控站設(shè)有均通過分析儀表與現(xiàn)場智能控制器相連的水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備；所述物移動終端具有數(shù)據(jù)通信模塊和GPS定位模塊；所述云計(jì)算服務(wù)平臺采用云存儲，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲。所述水質(zhì)傳感器包括溫度傳感器、PH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器和氯離子傳感器。所述現(xiàn)場智能控制器包括均與控制模塊相連的存儲模塊、接口模塊、無線通信模塊和電源模塊。所述接口模塊與移動終端和分析儀表相接；所述控制模塊采用單片機(jī)C8051F120為核心處理器。所述移動終端為智能手機(jī)或IPAD ;所述移動終端還裝有報警裝置。所述電導(dǎo)率傳感器為Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器。
[0018]實(shí)施例2
一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括現(xiàn)場測控站、移動終端和云計(jì)算服務(wù)平臺；所述現(xiàn)場測控站設(shè)有均通過分析儀表與現(xiàn)場智能控制器相連的水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備；所述物移動終端具有數(shù)據(jù)通信模塊和GPS定位模塊；所述云計(jì)算服務(wù)平臺采用云存儲，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲。所述水質(zhì)傳感器包括溫度傳感器、PH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器和氯離子傳感器。所述現(xiàn)場智能控制器包括均與控制模塊相連的存儲模塊、接口模塊、無線通信模塊和電源模塊。所述接口模塊與移動終端和分析儀表相接；所述控制模塊采用單片機(jī)C8051F120為核心處理器。所述移動終端為智能手機(jī)或IPAD ;所述移動終端還裝有報警裝置。所述電導(dǎo)率傳感器為將Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器的石墨電極在2%的紅菇醛萜(8 β，13- 二羥基-小皮傘烷-5 β -甲氧基γ -乙縮醛)溶液煮沸Sh后得到的產(chǎn)品。采用石墨電極在2%的紅菇醛萜溶液處理后，電導(dǎo)率傳感器的靈敏度有所提高，由10 μ S/cm提升為2 μ S/cm。
[0019]操作時，水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，簡化，簡化后的數(shù)據(jù)信息在存儲模塊儲存；移動終端通過控制模塊實(shí)時調(diào)取數(shù)據(jù)信息，當(dāng)有數(shù)據(jù)信息超過所設(shè)閾值后，報警裝置發(fā)生報警，并將數(shù)據(jù)信息傳送到云計(jì)算服務(wù)平臺；云計(jì)算服務(wù)平臺還能連接專家?guī)?，便于對問題進(jìn)行分析。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)將水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行簡化處理，簡化后的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過移動終端內(nèi)軟件進(jìn)一步篩選，將超過閾值的數(shù)據(jù)信息上傳到云計(jì)算服務(wù)平臺，這樣減少了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量，加快了監(jiān)管效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括現(xiàn)場測控站、移動終端和云計(jì)算服務(wù)平臺；所述現(xiàn)場測控站設(shè)有均通過分析儀表與現(xiàn)場智能控制器相連的水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備；所述物移動終端具有數(shù)據(jù)通信模塊和GPS定位模塊；所述云計(jì)算服務(wù)平臺采用云存儲，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述水質(zhì)傳感器包括溫度傳感器、PH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器和氯離子傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場智能控制器包括均與控制模塊相連的存儲模塊、接口模塊、無線通信模塊和電源模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口模塊與移動終端和分析儀表相接；所述控制模塊采用單片機(jī)C8051F120為核心處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端為智能手機(jī)或IPAD ;所述移動終端還裝有報警裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，所述電導(dǎo)率傳感器為將Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器的石墨電極在2%的紅菇醛萜溶液煮沸Sh后得到的產(chǎn)品。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的方法，其特征在于，所述方法具體為:水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，簡化，簡化后的數(shù)據(jù)信息在存儲模塊儲存；移動終端通過控制模塊實(shí)時調(diào)取數(shù)據(jù)信息，當(dāng)有數(shù)據(jù)信息超過所設(shè)閾值后，報警裝置發(fā)生報警，并將數(shù)據(jù)信息傳送到云計(jì)算服務(wù)平臺；云計(jì)算服務(wù)平臺還能連接專家?guī)?，便于對問題進(jìn)行分析。8.一種用于基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)的電導(dǎo)率傳感器，其特征在于，所述電導(dǎo)率傳感器為將Condumax CLS21D型電導(dǎo)率傳感器的石墨電極在2%的紅菇醛萜溶液煮沸Sh后得到的產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明屬于水資源管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種基于大容量數(shù)據(jù)流分析實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括現(xiàn)場測控站、移動終端和云計(jì)算服務(wù)平臺；所述現(xiàn)場測控站設(shè)有均通過分析儀表與現(xiàn)場智能控制器相連的水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備；所述物移動終端具有數(shù)據(jù)通信模塊和GPS定位模塊；所述云計(jì)算服務(wù)平臺采用云存儲，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將水位計(jì)、水流量計(jì)、水質(zhì)傳感器和視頻監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)信息后，由分析儀表對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行簡化處理，簡化后的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過移動終端內(nèi)軟件進(jìn)一步篩選，將超過閾值的數(shù)據(jù)信息上傳到云計(jì)算服務(wù)平臺，這樣減少了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量，加快了監(jiān)管效率。
【IPC分類】G01N33/18, G01D21/02
【公開號】CN105067787
【申請?zhí)枴緾N201510421438
【發(fā)明人】許常樂
【申請人】北京利和順達(dá)電子有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月17日