專利名稱：一種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)，具體為一種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)自來水廠需要監(jiān)控其供水主管道和分支管道的水壓，以便監(jiān)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(xiàn)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(shù)值，再返回數(shù)據(jù)，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(xiàn)破裂時也不能及時發(fā)現(xiàn)，不能及時采取應對措施，造成水資源的浪費。傳統(tǒng)水壓監(jiān)測方式，是利用了廣播電臺來進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)通過廣播電臺發(fā)送數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)體積龐大，效率較低，功耗較大。為了解決以上問題，本實用新型提出了一種遠程水壓監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:遠程無線終端設備、基站、數(shù)據(jù)采集服務器、數(shù)據(jù)庫服務器以及應用服務器，其中遠程無線終端用于在現(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)，并將采集的所述水壓數(shù)據(jù)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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)，并將所述水壓數(shù)據(jù)通過蜂窩模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)采集服務器；數(shù)據(jù)采集服務器，用于將基站發(fā)送的數(shù)據(jù)采集并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器中；數(shù)據(jù)庫服務器，用于完成水壓數(shù)據(jù)的處理、緩存，并確認數(shù)據(jù)存儲正常后通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報；應用服務器，用于為客戶應用提供數(shù)據(jù)服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制和告警。根據(jù)本實用新型的一個方面，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(shù)據(jù)，控制模塊，對所述水壓數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)發(fā)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(jù)本實用新型的一個方面，其中進一步包括:[0017]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(jù)本實用新型的一個方面，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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)；控制模塊，用于控制無線通信模塊和蜂窩模塊傳輸數(shù)據(jù)；蜂窩模塊，用于向數(shù)據(jù)采集服務器發(fā)送水壓數(shù)據(jù)；電源模塊，用于為基站提供其工作所需的電源。根據(jù)本實用新型的一個方面，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(jù)本實用新型的一個方面，其中進一步包括:數(shù)據(jù)庫服務器存儲完水壓數(shù)據(jù)后判斷數(shù)據(jù)存儲是否正常，如果是，則通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報；如果不是，則向基站反饋異常信息，指示重新上報數(shù)據(jù)。根據(jù)本實用新型的一個方面，其中進一步包括:數(shù)據(jù)庫服務器將接收的水壓數(shù)據(jù)按照時間順序保存在數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)本實用新型的一個方面，該系統(tǒng)進一步包括:WEB服務器，用于供網(wǎng)上信息瀏覽服務。根據(jù)本實用新型的一個方面，該系統(tǒng)進一步包括:數(shù)據(jù)監(jiān)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(wǎng)絡以短信或者Internet網(wǎng)的方式從數(shù)據(jù)庫服務器或WEB服務器獲取數(shù)據(jù)；或用戶通過計算機客戶端連接網(wǎng)絡訪問應用服務器獲取存儲在數(shù)據(jù)庫服務器內(nèi)的數(shù)據(jù)。根據(jù)本實用新型的一個方面，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(shù)據(jù)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(fā)送報警信息。本實用新型提出的遠程水壓監(jiān)控方法及系統(tǒng)，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(jié)約了材料和數(shù)據(jù)傳輸成本，無線傳輸?shù)墓δ?，使得設備安裝和調(diào)試不再受環(huán)境限制，可以在各種環(huán)境中安裝和使用。用戶可以不用再親自下井讀取數(shù)據(jù)，只需要操作數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示設備即可了解具體地點的具體水壓數(shù)據(jù)。方便用戶快速實時地應對各種突發(fā)狀況。例如，一旦供水管道發(fā)生斷裂導致漏水事故時，遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)將會在第一時間發(fā)現(xiàn)事故地點和水壓變化。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型再作進一步詳細的說明。

圖1是一種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。圖2是本實用新型的遠程無線終端設備功能模塊示意圖。圖3是本實用新型的基站功能模塊示意圖。圖4是本實用新型的遠程水壓監(jiān)控方法流程圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型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實用新型，并不用于限定本實用新型。參見圖1，本實用新型提出的遠程水壓監(jiān)測系統(tǒng)由遠程無線終端設備、基站、數(shù)據(jù)采集服務器、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)通過基站利用GPRS無線傳輸?shù)姆绞缴蟼髦辆W(wǎng)絡的方法。本裝置是采用如下技術(shù)方案的:具體包括遠程無線終端設備、基站、遠程控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示設備。其中，遠程無線終端20用于在現(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)，并將采集的所述水壓數(shù)據(jù)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(gòu)成。具體為，壓力傳感器201采集水壓數(shù)據(jù)，通過控制模塊202對所述水壓數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)學運算(如何運算)得出最終結(jié)果，再經(jīng)無線通信模塊203將數(shù)據(jù)發(fā)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?？刂颇K202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(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式(7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址)、簡潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)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(lǐng)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(guān)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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)，并將所述水壓數(shù)據(jù)通過蜂窩模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)，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SM900A芯片和SM手機卡進行通信。數(shù)據(jù)采集服務器40，用于將基站發(fā)送的數(shù)據(jù)采集并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器中。數(shù)據(jù)庫服務器50，用于完成水壓數(shù)據(jù)的處理、緩存，并確認數(shù)據(jù)存儲正常后通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報。如果服務器發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，將向基站反饋異常信息，指示重新上報數(shù)據(jù)。[0055]其中，數(shù)據(jù)庫服務器50將接收的水壓數(shù)據(jù)按照時間順序保存在數(shù)據(jù)庫中，供用戶查詢。應用服務器60，用于為客戶應用提供數(shù)據(jù)服務。這些服務包括查詢、更新、事務管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等。WEB服務器70主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務。數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示設備80，包括用戶所使用的手機、計算機、客戶端等。例如，使用手機通過移動通信網(wǎng)絡以短信或者手機上網(wǎng)的方式從數(shù)據(jù)庫服務器或WEB服務器獲取數(shù)據(jù)。用戶通過計算機客戶端連接網(wǎng)絡訪問應用服務器獲取存儲在數(shù)據(jù)庫服務器內(nèi)的數(shù)據(jù)。同時也可以通過計算機、手機逆向連接修改遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)中的某些參數(shù)，例如:計時器，報警，手機號等參數(shù)；用戶根據(jù)實時數(shù)據(jù)采取相應的控制方式遠程調(diào)控或者手動調(diào)控，最終達到控制水壓的目的。此外，還可以在應用服務器中設置報警功能，在其中設置報警閾值，如最大報警壓力，最小報警壓力等，當數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務器后，應用服務器將存儲的水壓數(shù)據(jù)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(fā)送報警信息。例如，當供水管道出現(xiàn)破裂時，將第一時間告警通知用戶及時采取措施，將事故的影響降至最低。以上是本實用新型提出的遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)的詳細介紹，在實際操作中，遠程無線終端設備安裝于自來水廠的主供水管道和需要監(jiān)測的支線供水管道上，遠程無線終端設備外殼為圓柱形，材質(zhì)為鋼鐵，底部為壓力傳感器，內(nèi)部安裝有電路板即控制模塊、無線通信模塊和電源模塊，無線通信模塊的天線延伸出外殼，外殼做防水?；景惭b于可通信范圍內(nèi)的便于安裝固定處，基站上安裝好SM卡等蜂窩通信模塊。參見圖4，其為本實用新型提出的遠程水壓監(jiān)控方法流程圖。S401，遠程無線終端現(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，并將處理后的所述水壓數(shù)據(jù)傳輸給基站；S402，基站接收遠程無線終端發(fā)送處理后的水壓數(shù)據(jù)，并將所述水壓數(shù)據(jù)通過蜂窩模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)采集服務器；S403，所述數(shù)據(jù)采集服務器將基站發(fā)送的數(shù)據(jù)進行采集并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器中；S404，所述據(jù)庫服務器對所述水壓數(shù)據(jù)的進行處理并緩存；S505，由用戶終端通過應用服務器訪問數(shù)據(jù)庫服務器進行數(shù)據(jù)查詢及監(jiān)控。其中，在S401步驟之前還包括:遠程無線終端設備發(fā)送請求入網(wǎng)幀給基站，基站收到入網(wǎng)請求幀后進行時間配置匹配，回復遠程無線終端設備并告知遠程無線終端設備上報數(shù)據(jù)的時間，遠程無線終端設備按照基站的要求上報數(shù)據(jù)。其中，定時上報的時間間隔可以根據(jù)用戶的需求具體設定。其中，S401步驟之前還可以包括:基站向遠程無線終端設備招測數(shù)據(jù)形式，基站向遠程無線終端設備發(fā)送招測數(shù)據(jù)幀，遠程無線終端設備收到招測數(shù)據(jù)幀后，按基站的要求回復數(shù)據(jù)上報幀。當基站收到遠程無線終端設備的上報數(shù)據(jù)后，會回復遠程無線終端設備反饋幀，說明數(shù)據(jù)交流正確，遠程無線終端設備收到反饋幀后可以進入休眠模式。[0072]其中，在步驟S401中，遠程無線終端是通過短距離無線通信芯片與基站進行通 目。S404中，進一步包括所述數(shù)據(jù)庫服務器確認數(shù)據(jù)存儲正常后通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報。如果服務器發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，將向基站反饋異常信息，指示重新上報數(shù)據(jù)。S404中，進一步包括所述數(shù)據(jù)庫服務器將接收的水壓數(shù)據(jù)按照時間順序保存在數(shù)據(jù)庫中，供用戶查詢。此外，還可以在應用服務器中設置報警功能，在其中設置報警閾值，如最大報警壓力，最小報警壓力等，當數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務器后，應用服務器將存儲的水壓數(shù)據(jù)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(fā)送報警信息。例如，當供水管道出現(xiàn)破裂時，將第一時間告警通知用戶及時采取措施，將事故的影響降至最低。采用本實用新型提出的水壓監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以不用再親自下井讀取數(shù)據(jù)，只需要操作數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示設備即可了解具體地點的具體水壓數(shù)據(jù)。方便用戶快速實時地應對各種突發(fā)狀況。例如，一旦供水管道發(fā)生斷裂導致漏水事故時，遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)將會在第一時間發(fā)現(xiàn)事故地點和水壓變化。提高了用戶監(jiān)控的實時性和安全性。綜上所述，雖然本實用新型已以優(yōu)選實施例披露如上，然而其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可作各種變動與修飾。因此，本實用新型的保護范圍當視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準。`
權(quán)利要求1.種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:遠程無線終端、基站、數(shù)據(jù)采集服務器、數(shù)據(jù)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(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)，并將采集的所述水壓數(shù)據(jù)傳輸給基站； 基站，用于接收遠程無線終端設備發(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)，并將所述水壓數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集服務器； 數(shù)據(jù)采集服務器，用于將基站發(fā)送的水壓數(shù)據(jù)采集并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器中； 數(shù)據(jù)庫服務器，用于完成水壓數(shù)據(jù)的處理、緩存，并確認數(shù)據(jù)存儲正常后通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報； 應用服務器，用于為客戶應用提供數(shù)據(jù)服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制和告警。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)， 控制模塊，對所述水壓數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)發(fā)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.據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)； 控制模塊，用于控制無線通信模塊和蜂窩模塊傳輸數(shù)據(jù)； 蜂窩模塊，用于向數(shù)據(jù)采集服務器發(fā)送水壓數(shù)據(jù)； 電源模塊，用于為基站提供其工作所需的電源。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是: 所述蜂窩模塊是2G通信模塊或3G通信模塊。
專利摘要本實用新型提出了一種遠程水壓監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括遠程無線終端設備、基站、數(shù)據(jù)采集服務器、數(shù)據(jù)庫服務器以及應用服務器，其中遠程無線終端用于在現(xiàn)場采集水壓數(shù)據(jù)，并將采集的所述水壓數(shù)據(jù)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(fā)送來的水壓數(shù)據(jù)，并將所述水壓數(shù)據(jù)通過蜂窩模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)采集服務器；數(shù)據(jù)采集服務器，用于將基站發(fā)送的數(shù)據(jù)采集并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器中；數(shù)據(jù)庫服務器，用于完成水壓數(shù)據(jù)的處理、緩存，并確認數(shù)據(jù)存儲正常后通知客戶端完成數(shù)據(jù)上報；應用服務器，用于為客戶應用提供數(shù)據(jù)服務，包括查詢、更新、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制和告警。本實用新型提出的水壓監(jiān)控系統(tǒng)具有低功耗、高速率、可靠性高的特點，節(jié)約了材料和數(shù)據(jù)傳輸成本，無線傳輸?shù)墓δ埽沟迷O備安裝和調(diào)試不再受環(huán)境限制，可以在各種環(huán)境中安裝和使用。
文檔編號G01M3/28GK202928739SQ201220501909
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者高波, 梁耀林, 賈華忠, 杜文卓 申請人:山西科達自控工程技術(shù)有限公司