一種基于云計算的水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬涉及水文氣象學(xué)和通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于云計算的水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]云計算是近幾年內(nèi)迅速發(fā)展起來的綜合運(yùn)用分布式處理、并行處理、虛擬化等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，它的主要特點是可以將分布在不同地理位置的眾多服務(wù)器組合成邏輯上統(tǒng)一的“云端”，把用戶的運(yùn)算和存儲任務(wù)放到云端，而用戶無需知道運(yùn)算和存儲發(fā)生的具體位置。
[0003]云計算水文氣象業(yè)務(wù)能起到氣候系統(tǒng)信息整合和無縫隙共享的作用，為進(jìn)行氣候系統(tǒng)和氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研宄的各方提供幫助。目前水文氣象信息系統(tǒng)的作用定位為“數(shù)據(jù)中心”，為其它行業(yè)用戶提供實時觀測數(shù)據(jù)和歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)。對廣大行業(yè)用戶特別是非水文氣象行業(yè)用戶來說，它們需要的除了原始的探測數(shù)據(jù)外，更多的是加工處理過的水文氣象信息。為進(jìn)一步滿足需要，提高服務(wù)水平，應(yīng)該考慮如何提供更高級的水文氣象信息服務(wù)形式。為了解決以上問題，基于云計算的思想，建立云計算水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)專業(yè)部門之間綜合信息的規(guī)范化共享，改造和集成現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，通過云計算平臺開發(fā)豐富氣象服務(wù)的內(nèi)容和氣象服務(wù)產(chǎn)品。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的技術(shù)目的是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，開發(fā)一種基于云計算的水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使用戶能夠更方便、快捷的查詢到需要的水文氣象信息。
[0005]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于云計算的水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，包括水文氣象觀測終端、預(yù)處理平臺、云計算平臺以及通過網(wǎng)絡(luò)與云計算平臺連接的終端設(shè)備；
[0007]所述水文氣象觀測終端設(shè)有采集水文氣象信息的傳感器、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路、單片機(jī)以及通信單元，所述傳感器的輸出端與信號調(diào)理電路的輸入端連接，所述信號調(diào)理電路的輸出端通過信號采集板與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)通過通信單元與所述預(yù)處理平臺通信連接；
[0008]所述預(yù)處理平臺包括中央處理器以及分別與中央處理器連接的信號輸入裝置、信號輸出裝置、數(shù)據(jù)存儲單元、通信接口、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，所述中央處理器通過網(wǎng)絡(luò)與云計算平臺通信連接；
[0009]所述云計算平臺包括云計算數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、水文氣象參數(shù)歷史信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)存儲單元、水文氣象參數(shù)歷史信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分別與云計算數(shù)據(jù)處理單元連接。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案還包括:
[0011]所述傳感器為溫濕度傳感器、氣壓傳感器、雨量傳感器、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、能見度傳感器、潮位傳感器以及鹽度傳感器中的一種或多種。
[0012]所述水文氣象觀測終端上設(shè)有RFID識讀器，用于識別管理者身份，保障數(shù)據(jù)傳輸安全性。
[0013]所述終端設(shè)備設(shè)有警報裝置，所述警報裝置與終端設(shè)備的處理器連接。
[0014]所述云計算平臺還包括地理信息系統(tǒng)(GIS)服務(wù)器，所述地理信息系統(tǒng)服務(wù)器與所述云計算數(shù)據(jù)處理單元連接。使各個地區(qū)發(fā)生的水文氣象事件通過GIS系統(tǒng)進(jìn)行可視化成圖和分析，便于監(jiān)測。
[0015]所述水文氣象觀測終端設(shè)有攝像頭，所述攝像頭與單片機(jī)連接，必要時，啟動攝像頭可方便觀測水文氣象終端周圍的環(huán)境。
[0016]所述水文氣象觀測終端包括水面觀測終端，所述水面觀測終端設(shè)有GPS或北斗定位系統(tǒng)，所述GPS或北斗定位系統(tǒng)與所述單片機(jī)連接，水面觀測終端底部設(shè)有浮體，使其可漂浮在水面上。所述浮體可通過錨鏈固定在河床或海床上?；蛘邔⑺鏊嬗^測終端設(shè)置為可移動，在其浮體底部設(shè)置螺旋槳，所述螺旋槳通過伸縮桿懸吊在浮體下方，控制伸縮桿的驅(qū)動機(jī)構(gòu)與驅(qū)動螺旋槳的電機(jī)分別與單片機(jī)連接?？梢苿拥乃嬗^測終端可通過遙控的方式或遠(yuǎn)程通信的方式控制其整體移動，一般適用于湖泊等較平靜的水面。采用遙控器控制的方式時，所述水面觀測終端上設(shè)有遙控設(shè)備的接收端，所述接收端與所述單片機(jī)連接。
[0017]本實用新型利用云計算的數(shù)據(jù)處理技術(shù)對水文氣象數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時、無縫的遠(yuǎn)程控制和管理，使數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算分析效率大大提高，用戶通過云終端等可隨時獲取需要的水文氣象信息，便于在更廣的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，降低用戶成本。同時，在終端與云平臺之間增設(shè)對數(shù)量眾多觀測終端所發(fā)送的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制的預(yù)處理平臺，保證了云平臺共享信息的可靠度。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為水文氣象終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為預(yù)處理平臺的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了進(jìn)一步闡明本實用新型的技術(shù)方案和技術(shù)目的，下面結(jié)合具體實施例與附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。
[0022]如圖1至圖3所示，一種基于云計算的水文氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括以下組成部分:
[0023]I)水文氣象觀測終端；
[0024]所述水文氣象觀測終端設(shè)有攝像頭、多個傳感器以及電路系統(tǒng)，所述傳感器包括溫濕度傳感器、氣壓傳感器、雨量傳感器、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、能見度傳感器、潮位傳感器以及鹽度傳感器中的一種或多種。所述電路系統(tǒng)包括信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路、單片機(jī)和通信單元，所述單片機(jī)上配置有實時時鐘芯片以及大容量非易失性存儲芯片。
[0025]所述傳感器的輸出端與信號調(diào)理電路的輸入端連接，信號調(diào)理電路將傳感器信號濾波放大后完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過信號采集板與單片機(jī)信號輸出端連接，所述單片機(jī)通過通信單元與所述預(yù)處理平臺通信連接，進(jìn)行原始采集數(shù)據(jù)的上傳。傳感器與信號調(diào)理電路采用屏蔽電纜連接，以減少干擾。所述攝像頭與單片機(jī)連接。
[0026]上述的各種傳感器在水面環(huán)境上工作時，水面觀測終端上還設(shè)有GPS或北斗定位系統(tǒng)，所述GPS或北斗定位系統(tǒng)與所述單片機(jī)連接，水面觀測終端底部設(shè)有浮體。所述浮體通過錨鏈固定，如設(shè)置為可移動水面觀測終端，可在浮體底部設(shè)置螺旋槳，并將所述螺旋槳通過伸縮桿懸吊在浮體下方，控制伸縮桿的驅(qū)動機(jī)構(gòu)與驅(qū)動螺旋槳的電機(jī)分別與單片機(jī)連接。
[0027]如操作者采用遙控器控制所述水面觀測終端的方式，可根據(jù)水面或水底的情況控制螺旋槳所處的高度，避免螺旋槳被水草纏繞或發(fā)生碰撞。
[0028]2)預(yù)處理平臺；
[0029]所述預(yù)處理平臺包括中央處理器以及分別與中央處理器(CPU)連接的信號輸入裝置、信號輸出裝置、數(shù)據(jù)存儲單元、用戶通信接口(如USB等)、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器等，所述中央處理器與云計算平臺通信連接。所述信號輸出裝置包括顯示器、報警裝置等。
[0030]由于氣候環(huán)境的復(fù)雜性以及意外事件的不可預(yù)料性，且會有在無人監(jiān)管的條件下進(jìn)行工作的水文氣象觀測終端，所以觀測終端采集的大量數(shù)據(jù)中不可避免會存在因終端內(nèi)部或外部情況所造成的無效或無用數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)