一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法及裝置。所述方法包括：檢測模塊主動對治理設(shè)備運行狀態(tài)及水質(zhì)進(jìn)行檢測；設(shè)備控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的設(shè)備控制指令實現(xiàn)設(shè)備的自主控制和遠(yuǎn)程控制；視頻監(jiān)控模塊根據(jù)指令對水環(huán)境治理現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行攝像或圖像抓拍；所有的檢測數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)以及控制指令均在數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行預(yù)處理、封裝、解析以及打包工作；所有移動終端與監(jiān)管裝置間的數(shù)據(jù)傳輸均通過3G通信模塊實現(xiàn)。利用本發(fā)明的監(jiān)管方法和裝置，用戶可通過移動終端設(shè)備實現(xiàn)對水環(huán)境治理數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以及站點環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控和圖像抓拍。
【專利說明】
一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)管方法及裝置，尤其涉及一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場采用專門的檢測設(shè)備對出水水質(zhì)和設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測，專門的設(shè)備控制器對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試和自主運行控制。現(xiàn)在采用的監(jiān)測手段主要分為有線監(jiān)測和無線監(jiān)測兩種。
[0003]有線監(jiān)測通過在現(xiàn)場部署網(wǎng)線和相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備來實現(xiàn)污水處理設(shè)施運營狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。其存在的主要缺點有兩點:其一、有線監(jiān)測系統(tǒng)部署難度大，需要為其專門鋪設(shè)通信線路，建設(shè)成本高、難度大；其二、可靠性較差，數(shù)據(jù)傳輸線路部署于野外，易受環(huán)境和氣候變化影響而導(dǎo)致線路老化、斷裂、接線松動、雷擊破壞等意外情況的發(fā)生。
[0004]3G無線監(jiān)測則是通過在監(jiān)控現(xiàn)場部署3G無線路由器和監(jiān)測設(shè)備來實現(xiàn)水環(huán)境治理設(shè)施運營狀態(tài)的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測。與有線監(jiān)測相比，無線監(jiān)測無需為其專門布線，大大降低了初期的建設(shè)成本和難度，且不會出現(xiàn)線路老化和斷裂等有線監(jiān)測易出現(xiàn)的意外情況。
[0005]以上兩種遠(yuǎn)程監(jiān)管方式均是將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器進(jìn)行分析和存儲，用戶通過應(yīng)用軟件來調(diào)用服務(wù)數(shù)據(jù)，對水環(huán)境治理設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0006]用戶或設(shè)施管理人員在外出或非工作時間需要對水環(huán)境治理設(shè)施的運行情況和水質(zhì)情況進(jìn)行了解。因為攜帶不便的原因，用戶不可能隨身攜帶電腦，這就給水環(huán)境治理的管理和監(jiān)管造成了影響。
[0007]手機(jī)和平板電腦作為應(yīng)用最為普遍的電子設(shè)備，具有體積小、攜帶方便、應(yīng)用廣泛、普及程度高、用戶隨身攜帶的特點。若能利用手機(jī)或平板電腦等移動終端實現(xiàn)水環(huán)境治理的遠(yuǎn)程監(jiān)管和控制，則將為用戶和設(shè)施管理人員提供極大的便利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的之一是為用戶提供一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，以實現(xiàn)通過手機(jī)或平板電腦等移動終端對水環(huán)境治理進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管，對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0009]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)解決方案:
[0010]一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，包括
[0011](I)用戶通過移動終端向服務(wù)器發(fā)送指令，由服務(wù)器后臺程序?qū)⒖刂浦噶顐鬏數(shù)剿h(huán)境治理現(xiàn)場的3G通信模塊；
[0012](2) 3G通信模塊接收后臺服務(wù)器發(fā)送的指令，并將指令傳遞給監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)處理模塊；
[0013](3)數(shù)據(jù)處理模塊接收到指令后，從數(shù)據(jù)存儲模塊讀取指令解析算法對指令進(jìn)行解析；指令解析后先對解析后的指令進(jìn)行判定:
[0014]①若是設(shè)備控制指令，則被下發(fā)到控制模塊，控制模塊執(zhí)行設(shè)備控制指令控制水環(huán)境治理設(shè)備改變運行狀態(tài)；
[0015]②若是視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則下發(fā)到視頻監(jiān)控模塊執(zhí)行，視頻監(jiān)控模塊對指令進(jìn)行判定:
[0016](4)檢測模塊主動地、周期性地對水環(huán)境治理設(shè)備運行狀態(tài)及水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行采集，獲取原始檢測信息；并主動把檢測數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理；
[0017](5)數(shù)據(jù)處理模塊接收到檢測數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)封裝算法進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，并將封裝后的數(shù)據(jù)傳遞給3G通信模塊進(jìn)行傳輸;
[0018](6) 3G通信模塊將經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理后的設(shè)備運行狀態(tài)及出水水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻及抓拍圖像數(shù)據(jù)主動傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器；
[0019](7)用戶通過移動客戶終端調(diào)取后臺服務(wù)器數(shù)據(jù)來獲取水環(huán)境治理設(shè)備運行數(shù)據(jù)、水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)以及圖像抓拍數(shù)據(jù)。
[0020]所述3G通信模塊沒有接收到任何控制指令，則數(shù)據(jù)處理模塊定時從數(shù)據(jù)存儲模塊中讀取設(shè)備控制算法生成設(shè)備控制指令并下發(fā)到控制模塊，對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行自主控制；所述數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的指令中既包括設(shè)備控制指令，又包括視頻監(jiān)控指令或圖像抓拍指令，則控制模塊和視頻監(jiān)控模塊同時進(jìn)行。
[0021]所述檢測模塊對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)包括溫度、溶氧量、pH值、ORP、C0D、氨氮、總磷、液位高度；所述的水環(huán)境治理設(shè)備包括提升泵、曝氣機(jī)(也可以是氣泵或風(fēng)機(jī))、回流泵；所述水環(huán)境治理設(shè)備狀態(tài)包括:開啟、關(guān)閉、故障。
[0022]所述視頻監(jiān)控和圖像抓拍為被動模式，只有視頻監(jiān)控模塊接收到監(jiān)控或抓拍指令后才會進(jìn)行視頻監(jiān)控和圖像抓拍。
[0023]所述3G通信模塊對由數(shù)據(jù)處理模塊傳遞來的數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器進(jìn)行存儲和備份，以備服務(wù)應(yīng)用調(diào)??；當(dāng)用戶通過移動終端設(shè)備應(yīng)用向后臺服務(wù)器發(fā)送查詢檢測結(jié)果的查詢指令，服務(wù)器接收到查詢指令后，從數(shù)據(jù)庫中讀取所需要的檢測數(shù)據(jù)并將檢測數(shù)據(jù)送到移動終端，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和處理，獲取所需要的管理信息，從而實現(xiàn)移動終端對水環(huán)境治理設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)管功能；若用戶已向數(shù)據(jù)庫發(fā)送視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則服務(wù)器在接收到監(jiān)管設(shè)備傳送過來的視頻或圖像信息時，自動將相關(guān)視頻或圖像傳遞給用戶移動終端，從而實現(xiàn)移動終端對水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和圖像抓拍取證功能。
[0024]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管裝置，利用該裝置可實現(xiàn)通過移動客戶終端對裝置所在水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的運營數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，并可根據(jù)需要對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的目的。
[0025]上述發(fā)明目的的具體實現(xiàn)采用下述技術(shù)方案:
[0026]一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管裝置，包括:
[0027](I)數(shù)據(jù)處理模塊，是所述監(jiān)管裝置的核心，采用單片機(jī)等微處理器來實現(xiàn)，用于設(shè)備運行狀態(tài)和水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的處理和封包，并傳遞給3G通信模塊，同時對3G通信模塊接收的移動終端設(shè)備發(fā)送的控制指令進(jìn)行解析，將控制指令解析為可執(zhí)行的設(shè)備控制指令，并將指令下發(fā)到控制模塊或3G通信模塊執(zhí)行；
[0028](2)檢測模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，采用現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的水質(zhì)數(shù)據(jù)以及設(shè)備運行狀態(tài)原始數(shù)據(jù)的實時采集；
[0029](3)控制模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，采用現(xiàn)有的繼電器控制電路結(jié)構(gòu)用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的水環(huán)境治理設(shè)備的控制；
[0030](4)視頻監(jiān)控模塊，與數(shù)據(jù)模塊相連接，用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的監(jiān)控攝像頭的控制，根據(jù)控制指令驅(qū)動監(jiān)控攝像頭進(jìn)行錄像或抓拍；
[0031](5)數(shù)據(jù)存儲模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于數(shù)據(jù)緩存并存儲控制指令解析算法、設(shè)備控制算法以及數(shù)據(jù)封裝算法；
[0032](6) 3G通信模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于監(jiān)管裝置與后臺服務(wù)器的無線通?目;
[0033](7)液晶觸摸屏，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于監(jiān)管裝置系統(tǒng)軟件功能界面和實時檢測數(shù)據(jù)的顯示，并可對監(jiān)管裝置的系統(tǒng)參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
[0034]所述檢測模塊包括檢測液位高度的浮球式液位計、檢測水溫的溫度傳感器、檢測溶氧量的溶氧電極、檢測PH值的pH電極、檢測ORP的ORP電極、檢測COD值的COD檢測儀、檢測氨氮的氨氮分析儀、檢測總磷的總磷分析儀；其中，溫度傳感器、溶氧電極、PH電極、ORP電極、浮球式液位計直接放置于水中。
[0035]所述控制模塊包括三個端口:提升泵控制端口(控制端口 I)、曝氣機(jī)控制端口(控制端口 2)、回流泵控制端口(控制端口 3);分別對應(yīng)控制提升泵、曝氣機(jī)(也可以是氣泵或風(fēng)機(jī))、回流泵三個治理設(shè)備。
[0036]所述監(jiān)管裝置固定于特制的便攜式塑料殼體內(nèi)部。
[0037]所述檢測模塊、控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、3G通信模塊、液晶觸摸屏采用總線接口、RS485/RS232接口以及1接口與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，實現(xiàn)信號的傳輸以及檢測數(shù)據(jù)的傳遞。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:通過本發(fā)明方法和裝置的應(yīng)用，既可以通過手機(jī)、平板等移動終端獲取水環(huán)境治理設(shè)施的設(shè)備運行及水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)、設(shè)施現(xiàn)場環(huán)境實時圖像，并可對數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，對現(xiàn)場進(jìn)行抓拍取證等；又可以通過手機(jī)、平板等移動終端對水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場水環(huán)境治理設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理的遠(yuǎn)程監(jiān)管和設(shè)備遠(yuǎn)程控制的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管裝置的原理圖。
[0040](1、數(shù)據(jù)處理模塊，2、控制模塊，3、數(shù)據(jù)存儲模塊，4、3G通信模塊，5、液晶觸摸屏、6、視頻監(jiān)控模塊，7、檢測模塊，11、水處理設(shè)備1，12、水處理設(shè)備2，13、水處理設(shè)備，14、溫度傳感器，15、溶氧DO電極，16、pH電極，17、ORP電極，18、COD檢測儀，19、氨氮分析儀，20、總磷分析儀，21、浮球式液位計)。
[0041]圖2為本發(fā)明基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法的流程圖。
[0042](1、數(shù)據(jù)處理模塊，2、控制模塊，3、數(shù)據(jù)存儲模塊，4、3G通信模塊，5、液晶觸摸屏，6、視頻監(jiān)控模塊，7、檢測模塊，8、水環(huán)境治理設(shè)備，9、后臺服務(wù)器，10、移動終端)。

【具體實施方式】
[0043]本發(fā)明從移動物聯(lián)網(wǎng)出發(fā)，結(jié)合手機(jī)、平板等移動終端體積小、攜帶方便、應(yīng)用廣泛、普及程度高、用戶隨身攜帶的特點，提出了基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法和裝置，用戶可以通過移動終端與監(jiān)管裝置進(jìn)行人機(jī)互動，獲取水環(huán)境治理現(xiàn)場的設(shè)備運行狀態(tài)、水質(zhì)、現(xiàn)場環(huán)境圖像等信息，并可根據(jù)需要對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像抓拍。
[0044]如圖1所示，本實施例公開的基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管裝置，包括:
[0045]數(shù)據(jù)處理模塊1、以及與數(shù)據(jù)處理模塊I相連接的檢測模塊7、控制模塊2、視頻監(jiān)控模塊6、數(shù)據(jù)存儲模塊3、3G通信模塊4、液晶觸摸屏5。
[0046]數(shù)據(jù)處理模塊I是所述監(jiān)管裝置的核心，采用單片機(jī)等微處理器來實現(xiàn)，一方面，對設(shè)備運行狀態(tài)和水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和封包，并傳遞給3G通信模塊4傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器；另一方面，對3G通信模塊4接收的移動終端設(shè)備發(fā)送的控制指令進(jìn)行解析，根據(jù)解析算法將控制指令解析為可執(zhí)行的控制指令，并將指令下發(fā)到控制模塊2或視頻監(jiān)控模塊6執(zhí)行；最后，數(shù)據(jù)處理模塊I還能根據(jù)設(shè)備控制算法，自動生成設(shè)備控制指令，實現(xiàn)設(shè)備的自主控制運行。
[0047]檢測模塊7采用現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)，用于水環(huán)境治理設(shè)備狀態(tài)及水質(zhì)進(jìn)行檢測，獲取水質(zhì)和設(shè)備運行狀態(tài)的原始數(shù)據(jù)。檢測模塊7為自主運行，不受數(shù)據(jù)處理模塊I控制，檢測結(jié)果自動傳送給數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行處理和封包。檢測模塊7通過配置不同的傳感器可實現(xiàn)對水質(zhì)多項參數(shù)的檢測，完整實施例的檢測模塊7包括檢測液位高度的浮球式液位計21、檢測水溫的溫度傳感器14、檢測溶氧量的溶氧DO電極15、檢測pH值的pH電極16、檢測ORP的ORP電極17、檢測COD值的COD檢測儀18、檢測氨氮的氨氮分析儀19、檢測總磷的總磷分析儀20等。
[0048]其中，溫度傳感器14、溶氧DO電極15、pH電極16、0RP電極17、浮球式液位計21直接放置于水中，電極信號經(jīng)信號線傳遞到數(shù)據(jù)處理模塊I處理轉(zhuǎn)換為可讀的數(shù)字信號，COD檢測儀18、氨氮分析儀19、總磷分析儀20具備自動采樣的功能，儀器定時采集水樣，并對水樣進(jìn)行分析，檢測結(jié)果以4?20mA信號輸出到數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)換，并將處理后的檢測數(shù)據(jù)主動推送給3G通信模塊4傳遞到后臺服務(wù)器。
[0049]控制模塊2采用現(xiàn)有的繼電器控制電路結(jié)構(gòu)，主要用于水環(huán)境治理設(shè)備的控制，根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊I解析過來的設(shè)備控制指令對水環(huán)境治理設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，并由檢測模塊對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行主動檢測，檢測結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。
[0050]視頻監(jiān)控模塊6用于驅(qū)動監(jiān)控攝像頭進(jìn)行攝像和圖像抓拍，視頻監(jiān)控模塊6為非自主運行，受數(shù)據(jù)處理模塊I控制。視頻監(jiān)控模塊6根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊I解析的視頻監(jiān)控指令或圖像抓拍指令來驅(qū)動監(jiān)控攝像頭進(jìn)行攝像或圖像抓拍。
[0051]數(shù)據(jù)存儲模塊3主要用于數(shù)據(jù)緩存、轉(zhuǎn)換以及設(shè)備控制算法、控制指令解析算法、數(shù)據(jù)封裝算法的存儲。
[0052]3G通信模塊4作為監(jiān)管裝置的通信模塊，搭建起了后臺服務(wù)器和監(jiān)管裝置之間數(shù)據(jù)傳輸和溝通的橋梁，通過3G無線網(wǎng)絡(luò)建立監(jiān)管裝置和后臺服務(wù)器間的通信連接，實現(xiàn)監(jiān)管裝置可與后臺服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸。后臺服務(wù)器通過3G通信模塊4下發(fā)移動終端設(shè)備發(fā)送的設(shè)備控制指令和視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令；3G通信模塊4則負(fù)責(zé)控制指令的轉(zhuǎn)發(fā)以及檢測數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)的傳輸。
[0053]液晶觸摸屏5主要用于監(jiān)管裝置系統(tǒng)軟件功能界面和實時檢測數(shù)據(jù)的顯示，并可通過液晶觸摸屏5對監(jiān)管裝置的系統(tǒng)參數(shù)和控制參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置，并可代替移動終端設(shè)備生成設(shè)備控制指令，對水環(huán)境治理設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試和測試。
[0054]上述檢測模塊7、控制模塊2、視頻監(jiān)控模塊6、數(shù)據(jù)存儲模塊3、3G通信模塊4、液晶觸摸屏5采用總線接口、RS485/RS232接口以及1接口等與數(shù)據(jù)處理模塊I相連接，實現(xiàn)信號的傳輸以及檢測數(shù)據(jù)的傳遞。
[0055]圖1所述基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理監(jiān)管裝置的具體工作流程可參考圖2所示的基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法的流程圖。
[0056]如圖2所示，該圖公開了本發(fā)明基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法的流程圖，如圖所示，該方法的具體的流程如下:
[0057]Stepl:用戶通過移動終端設(shè)備10向后臺服務(wù)器9發(fā)送設(shè)備控制指令或視頻監(jiān)控、圖像抓拍指令。若后臺服務(wù)器9收到用戶通過移動終端10發(fā)送的請求或控制指令后，會反饋給移動終端10 —個指令或請求接收成功的反饋信息，反之，則不反饋任何信息。
[0058]St印2:后臺服務(wù)器9對接收到的控制指令封裝后上傳到Internet網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)管設(shè)備的3G通信模塊4通過3G無線網(wǎng)絡(luò)接收來自服務(wù)器的控制指令，并將控制指令傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行指令解析和下發(fā)工作。
[0059]Step3:數(shù)據(jù)處理模塊I接收到指令后，從數(shù)據(jù)存儲模塊3讀取指令解析算法對指令進(jìn)行解析，若是設(shè)備控制指令，則被下發(fā)到控制模塊2，控制水環(huán)境治理設(shè)備8運行；若是視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則下發(fā)到視頻監(jiān)控模塊6執(zhí)行。
[0060]Step4:若3G通信模塊4沒有接收到任何控制指令，則數(shù)據(jù)處理模塊I定時從數(shù)據(jù)存儲模塊3中讀取設(shè)備控制算法生成設(shè)備控制指令并下發(fā)到控制模塊2，對水環(huán)境治理設(shè)備8進(jìn)行自主控制。
[0061]Step4.1:若數(shù)據(jù)處理模塊I下發(fā)的是設(shè)備控制指令，則僅有控制模塊2動作?？刂颇K2根據(jù)指令對水環(huán)境治理設(shè)備8中的一個或多個進(jìn)行狀態(tài)改變，通過控制對應(yīng)設(shè)備繼電器的吸合和斷開來控制設(shè)備的啟停。
[0062]Step4.2:若數(shù)據(jù)處理模塊I下發(fā)的是視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則僅有視頻監(jiān)控模塊6動作。接收到指令后，視頻監(jiān)控模塊6首先對指令進(jìn)行判定，判定指令是視頻監(jiān)控指令還是圖像抓拍指令。若是監(jiān)控指令，則驅(qū)動監(jiān)控攝像頭對水環(huán)境治理現(xiàn)場進(jìn)行持續(xù)性攝像，并自動將獲取的攝像數(shù)據(jù)實時傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行處理；若是抓拍指令，則驅(qū)動監(jiān)控攝像頭進(jìn)行一次圖像抓拍，獲取一張水環(huán)境治理現(xiàn)場的圖像信息，并將圖像信息傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊I處理。
[0063]Step4.3:若數(shù)據(jù)處理模塊I下發(fā)的指令中既包括設(shè)備控制指令，又包括視頻監(jiān)控指令或圖像抓拍指令，則step4.1和step4.2同時進(jìn)行。
[0064]Step5、檢測模塊7周期性地對水環(huán)境治理設(shè)備8運行狀態(tài)、各個檢測儀器和傳感器的感知數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測匯總，并主動把檢測數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊I進(jìn)行處理。
[0065]在該實施例中，檢測數(shù)據(jù)可包括水環(huán)境治理設(shè)備的運行狀態(tài)、溫度、pH、ORP、DO、COD、氨氮、總磷、液位、流量等水環(huán)境治理監(jiān)管相關(guān)參數(shù)信息。
[0066]Step6.1、數(shù)據(jù)處理模塊I接收到檢測數(shù)據(jù)時，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行一個預(yù)處理和A/D轉(zhuǎn)換，去除原始檢測數(shù)據(jù)模擬信號中的噪聲，并將去噪后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。完成數(shù)據(jù)處理后，數(shù)據(jù)處理模塊I從數(shù)據(jù)存儲模塊3中讀取數(shù)據(jù)封裝算法對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝、打包，并將封裝打包好的數(shù)據(jù)傳遞給3G通信模塊4進(jìn)行傳輸。
[0067]Step6.2、數(shù)據(jù)處理模塊I接收到視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)或圖像抓拍數(shù)據(jù)時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的去噪處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)封裝算法進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，并將封裝后的數(shù)據(jù)傳遞給3G通信模塊4進(jìn)行傳輸。
[0068]Step6.3:若待處理的數(shù)據(jù)量超過了數(shù)據(jù)處理模塊I的處理能力，則多余的數(shù)據(jù)量將在數(shù)據(jù)存儲模塊3中進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，排隊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。
[0069]St印7、3G通信模塊4對由數(shù)據(jù)處理模塊I傳遞來的數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器9進(jìn)行存儲和備份，以備服務(wù)應(yīng)用調(diào)取。
[0070]StepS.1、用戶通過移動終端設(shè)備10應(yīng)用向后臺服務(wù)器9發(fā)送查詢檢測結(jié)果的查詢指令，服務(wù)器接收到查詢指令后，從數(shù)據(jù)庫中讀取所需要的檢測數(shù)據(jù)并將檢測結(jié)果發(fā)送到移動終端10，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和處理，獲取所需要的管理信息，從而實現(xiàn)移動終端10對水環(huán)境治理設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)管功能。
[0071]St印8.2、若用戶已向數(shù)據(jù)庫發(fā)送視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則后臺服務(wù)器9在接收到監(jiān)管設(shè)備傳送過來的視頻或圖像信息時，自動將相關(guān)視頻或圖像傳遞給用戶移動終端10，從而實現(xiàn)移動終端10對水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和圖像抓拍取證功能。
[0072]以上所述實施例僅用于對本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)方案進(jìn)行說明，而非對其進(jìn)行限制；相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明所述技術(shù)方案進(jìn)行修改和實現(xiàn)，或?qū)ζ渲械牟糠謪?shù)信息進(jìn)行等同替換；而這些等同替換方案的本質(zhì)與本發(fā)明所述技術(shù)方案本質(zhì)相同。因此，本發(fā)明并不局限于本文所述實施例，而是與本文公開的原理和新穎特點相一致的最寬權(quán)利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，其特征在于，所述方法包括: (1)用戶通過移動客戶終端向服務(wù)器發(fā)送指令，由服務(wù)器后臺程序?qū)⒖刂浦噶顐鬏數(shù)剿h(huán)境治理現(xiàn)場的3G通信模塊； (2)3G通信模塊接收后臺服務(wù)器發(fā)送的指令，并將指令傳遞給監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)處理模塊； (3)數(shù)據(jù)處理模塊接收到指令后，從數(shù)據(jù)存儲模塊讀取指令解析算法對指令進(jìn)行解析； ①若是設(shè)備控制指令，則被下發(fā)到控制模塊，控制模塊執(zhí)行設(shè)備控制指令控制水環(huán)境治理設(shè)備改變運行狀態(tài)； ②若是視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則下發(fā)到視頻監(jiān)控模塊執(zhí)行，視頻監(jiān)控模塊對水環(huán)境治理現(xiàn)場進(jìn)行視頻監(jiān)控和圖像抓拍，并將圖像信息傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊處理； (4)檢測模塊主動地、周期性地對水環(huán)境治理設(shè)備運行狀態(tài)及水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行采集，獲取原始檢測信息；并主動把檢測數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理； (5)數(shù)據(jù)處理模塊接收到檢測數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)封裝算法進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，并將封裝后的數(shù)據(jù)傳遞給3G通信模塊進(jìn)行傳輸； (6)3G通信模塊將經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理后的設(shè)備運行狀態(tài)及出水水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻及抓拍圖像數(shù)據(jù)主動傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器； (7)用戶通過移動客戶終端調(diào)取后臺服務(wù)器數(shù)據(jù)來獲取水環(huán)境治理設(shè)備運行數(shù)據(jù)、水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)以及圖像抓拍數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，特征在于，所述3G通信模塊沒有接收到任何控制指令，則數(shù)據(jù)處理模塊定時從數(shù)據(jù)存儲模塊中讀取設(shè)備控制算法生成設(shè)備控制指令并下發(fā)到控制模塊，對水環(huán)境治理設(shè)備進(jìn)行自主控制；所述數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的指令中既包括設(shè)備控制指令，又包括視頻監(jiān)控指令或圖像抓拍指令，則控制模塊和視頻監(jiān)控模塊同時進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，特征在于，所述檢測模塊對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)包括溫度、溶氧量、PH值、ORP、COD、氨氮、總磷、液位高度；所述的水環(huán)境治理設(shè)備包括提升泵、曝氣機(jī)、回流泵；所述水環(huán)境治理設(shè)備狀態(tài)包括:開啟、關(guān)閉、故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，特征在于，所述視頻監(jiān)控和圖像抓拍為被動模式，只有視頻監(jiān)控模塊接收到監(jiān)控或抓拍指令后才會進(jìn)行視頻監(jiān)控和圖像抓拍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管方法，特征在于，所述3G通信模塊對由數(shù)據(jù)處理模塊傳遞來的數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器進(jìn)行存儲和備份，以備服務(wù)應(yīng)用調(diào)??；當(dāng)用戶通過移動終端設(shè)備應(yīng)用向后臺服務(wù)器發(fā)送查詢檢測結(jié)果的查詢指令，服務(wù)器接收到查詢指令后，從數(shù)據(jù)庫中讀取所需要的檢測數(shù)據(jù)并將檢測數(shù)據(jù)送到移動終端，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和處理，獲取所需要的管理信息，從而實現(xiàn)移動終端對水環(huán)境治理設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)管功能；若用戶已向數(shù)據(jù)庫發(fā)送視頻監(jiān)控或圖像抓拍指令，則服務(wù)器在接收到監(jiān)管設(shè)備傳送過來的視頻或圖像信息時，自動將相關(guān)視頻或圖像傳遞給用戶移動終端，從而實現(xiàn)移動終端對水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和圖像抓拍取證功能。
6.一種基于移動物聯(lián)網(wǎng)的水環(huán)境治理遠(yuǎn)程監(jiān)管裝置，其特征在于，所述監(jiān)管裝置包括: (1)數(shù)據(jù)處理模塊，是所述監(jiān)管裝置的核心，采用單片機(jī)微處理器來實現(xiàn)，用于設(shè)備運行狀態(tài)和水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的處理和封包，并傳遞給3G通信模塊，同時對3G通信模塊接收的移動終端設(shè)備發(fā)送的控制指令進(jìn)行解析，將控制指令解析為可執(zhí)行的設(shè)備控制指令，并將指令下發(fā)到控制模塊或3G通信模塊執(zhí)行； (2)檢測模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，采用現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的水質(zhì)數(shù)據(jù)以及設(shè)備運行狀態(tài)原始數(shù)據(jù)的實時采集； (3)控制模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，采用現(xiàn)有的繼電器控制電路結(jié)構(gòu)用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的水環(huán)境治理設(shè)備的控制； (4)視頻監(jiān)控模塊，與數(shù)據(jù)模塊相連接，用于對監(jiān)管裝置所處的水環(huán)境治理設(shè)施現(xiàn)場的監(jiān)控攝像頭的控制，根據(jù)控制指令驅(qū)動監(jiān)控攝像頭進(jìn)行錄像或抓拍； (5)數(shù)據(jù)存儲模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于數(shù)據(jù)緩存并存儲控制指令解析算法、設(shè)備控制算法以及數(shù)據(jù)封裝算法； (6)3G通信模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于監(jiān)管裝置與后臺服務(wù)器的無線通信； (7)液晶觸摸屏，與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于監(jiān)管裝置系統(tǒng)軟件功能界面和實時檢測數(shù)據(jù)的顯示，并可對監(jiān)管裝置的系統(tǒng)參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)管裝置，特征在于，所述檢測模塊包括檢測液位高度的浮球式液位計、檢測水溫的溫度傳感器、檢測溶氧量的溶氧電極、檢測PH值的pH電極、檢測ORP的ORP電極、檢測COD值的COD檢測儀、檢測氨氮的氨氮分析儀、檢測總磷的總磷分析儀；其中，溫度傳感器、溶氧電極、PH電極、ORP電極、浮球式液位計直接放置于水中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)管裝置，特征在于，所述控制模塊包括三個端口:提升泵控制端口、曝氣機(jī)控制端口、回流泵控制端口 ；分別控制提升泵、曝氣機(jī)、回流泵三個治理設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)管裝置，特征在于，所述監(jiān)管裝置固定于特制的便攜式塑料殼體內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)管裝置，特征在于，所述檢測模塊、控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、3G通信模塊、液晶觸摸屏采用總線接口、RS485/RS232接口以及1接口與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，實現(xiàn)信號的傳輸以及檢測數(shù)據(jù)的傳遞。
【文檔編號】G05B19/418GK104166395SQ201410418971
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】徐衛(wèi)東, 顧楊, 劉加杰, 申萍萍 申請人:江蘇商達(dá)水務(wù)有限公司