一种基于云计算与专家系统的智能水资源管控平台技术方案

本发明专利技术公开一种基于云计算与专家系统的智能水资源监控平台，包括现场测控站、物联网数传系统和云计算服务平台，其特征在于：所述管控平台通过现场测控站实现供水水源地、地下水、取水口、边界控制断面和排污口水资源信息和现场设备运行状态信息自动实时采集，利用加装的现场智能控制器实现实时数据预处理；物联网数传系统采用物联网数传设备将测控站数据上传到云计算平台中，为水资源管理与高级应用提供数据支持；云计算平台实现对水资源实时监控、现场监测设备运行状态监测及远程在线维护、水资源业务应用，应用水资源决策支持专家系统实现水资源评价、预警与应急指挥。本发明专利技术应用云计算和物联网技术，使测控数据得到及时、高效处理，应用智能计算技术，实现水资源智能评价和预警，极大程度上保证了水资源的安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种基于云计算与专家系统的智能水资源监控平台，包括现场测控站、物联网数传系统和云计算服务平台，其特征在于：所述管控平台通过现场测控站实现供水水源地、地下水、取水口、边界控制断面和排污口水资源信息和现场设备运行状态信息自动实时采集，利用加装的现场智能控制器实现实时数据预处理；物联网数传系统采用物联网数传设备将测控站数据上传到云计算平台中，为水资源管理与高级应用提供数据支持；云计算平台实现对水资源实时监控、现场监测设备运行状态监测及远程在线维护、水资源业务应用，应用水资源决策支持专家系统实现水资源评价、预警与应急指挥。本专利技术应用云计算和物联网技术，使测控数据得到及时、高效处理，应用智能计算技术，实现水资源智能评价和预警，极大程度上保证了水资源的安全。【专利说明】一种基于云计算与专家系统的智能水资源管控平台
:本专利技术涉及一种新型智能的水资源管控平台，应用云计算、物联网技术、测控技术、专家系统和智能计算技术实现水资源智能监测与管理，属于水务系统
。
技术介绍
当前，我国主要江河、湖泊水体的水质总体上呈恶化趋势，水资源监测任务十分繁重。为了适应水资源管理与保护工作发展的需求，亟须提高水资源监测技术的自动化、智能化、现代化以及管理制度化的水平。水资源管理系统以计算机技术、自动监控技术、无线传输技术为支撑，建立管理信息系统、地理信息系统、决策支持系统，实现对水位、水量、水质等参数的远程监测、传输和处理，可有效提高区域内水资源科学管理水平。但目前也存在诸多问题，如:缺乏测控站点现场数据预处理能力，导致测控站点与数据中心之间通信次数和通信数据量大，增加了网络和数据中心服务器的工作负荷，降低了系统的整体性能。现场设备功能单一，缺乏对现场设备进行远程控制和设备状态监控的有效手段，只具备数据采集和发送的功能。数据中心需要处理海量数据，各级数据中心需要投入巨资购置服务器、网络设备，为保证安全，需要专门人员负责数据中心的安全。而且，不同级别区域的水资源管理都需要投入巨资建设这样的数据中心，建设成本非常高。缺乏统一的数据通信协议和共享平台，水资源建设过程中是分地区、分系统进行建设的，形成了大量的信息孤岛，无法实现大水务建设的目标；随着各地水资源建设的推进，监控节点的数量也将剧增，但所采集的数据仅仅智能用在独立系统内部，不同级别、不同地区的水资源管理系统之间无法实现信息共享和集成应用，将产生更多的信息孤岛，重复建设造成的浪费非常严重。传统的水资源管理系统一般采用不具备数据并行处理和分布式处理能力，系统运行性能受到很大程度上的限制。数据中心缺乏有效的专家系统，数据分析、处理能力不高，无法为水资源提供更多智能决策支持。云计算(Cloud computing)是在网格计算(Grid computing)和新一代物联网时代的基础上发展而来的。海量水资源信息通过物联网传输到云上，水资源信息云具有不会受限的存储空间，可为水资源信息深度集成应用提供超强的计算能力；水资源信息云可以为政府、行业的各级用户和社会公众提供业务应用、决策支持、信息公告和其它个性化信息服务；水资源信息云可以为各级用户提供基础设施、计算平台、服务软件和水资源基础数据。水资源信息可不受通信方式的限制，用户可通过移动设备、电脑、手机和其他通信终端获取信息。水资源专家系统是人工智能的一个重要分支，以水文站采集、化验分析的水质数据为基础，应用人工神经网络自主学习模型和遗传算法进行智能分析，求解水资源变化规律，预测水资源状态发展趋势，为水资源管控提供辅助决策支持。
技术实现思路
为了解决目前水资源管理系统建设中存在的问题，本专利技术提出了一种基于云计算与专家系统的智能水资源监控平台，包括现场测控站、物联网数传系统和云计算服务平台，所述管控平台通过现场测控站实现供水水源地、地下水、取水口、边界控制断面和排污口水资源信息和现场设备运行状态信息自动实时采集，利用加装的现场智能控制器实现实时数据预处理；物联网数传系统采用物联网数传设备将测控站数据上传到云计算平台中，为水资源管理与高级应用提供数据支持；云计算平台实现对水资源实时监控、现场监测设备运行状态监测、水资源业务应用，应用水资源决策支持专家系统实现水资源评价、预警与应急指挥。本专利技术应用云计算和物联网技术，使测控数据得到及时、高效处理，应用智能计算技术，实现水资源智能评价、预警和应急指挥，极大程度上保证了水资源的安全。本专利技术的智能水资源监控平台，通过现场测控站的传感器、分析仪表采集水源地、地下水、取水口、边界控制断面和排污口水资源信息和现场设备运行状态信息自动实时采集，利用加装的现场智能控制器实现实时数据预处理；利用物联网数传系统建立数传通道，将测控站采集的数据上传到云计算服务平台的云存储系统中进行存储，通过云计算服务平台实现实现对水资源实时监控、现场监测设备运行状态监测及远程在线维护、水资源业务应用，应用水资源决策支持专家系统实现水资源评价、预警与应急指挥。具体体现如下:现场测控站所采用的现场下位控制器可实现对现场数据进行预处理，可解决传统的测控站上传数据量大和通信次数多的问题，可减少网络和数据中心的通信负荷和数据处理量，可提高测控站接入数和系统整体运行性能。物联网数传系统除了具有常规的数据通信功能，还可现场设备状态监测，并实现智能报警功能，当测控站点设备运行异常时能自我诊断和报警，保证了测控站点的可靠运行。通过物联网数传系统的参数设置功能可实现远程设备控制，避免传统方式需要到现场巡检和操作才能解决的弊端，可很大程度上提高测控站点管理水平。另外，物联网数传系统包含的GPS定位模块，可实现测控站GIS应用。现场测控站所采用的现场下位控制器可实现对现场数据进行预处理，可解决传统的测控站上传数据量大和通信次数多的问题，可减少网络通信负荷和云计算服务平台数据处理量，可提高测控站接入数和系统整体运行性能。云计算服务平台采用云存储，实现海量数据分布式存储，可为各级水资源管理系统提供统一、海量数据存储平台，可减少数据中心建设成本和管理成本；云计算服务平台中的水资源共享系统为智能水资源管控平台提供了统一的数据共享架构，可消除各级水资源管理系统建设过程中造成的大量信息孤岛问题。云计算服务平台采用并行计算和分布式计算技术，可进行对海量数据高效分析和计算，极大程度上提高系统性能。云计算服务平台以云存储系统为数据层，以水资源共享系统为服务层，应用专家系统技术建立水资源智能模型库和专家知识库，通过BP神经网络实现水资源量、水资源预报和水资源优化配置的智能计算，为水资源预测和分析决策提供支持。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的水资源管控平台总体结构示意图；图2为现场测控站结构示意图图3为数传控制器结构示意图图4为云计算服务平台总体结构示意图图5为水资源共享系统结构示意图图6为水资源共享系统并行计算服务结构示意图图7为业务集成应用系统统结构示意图图8为实时信息监控系统结构示意图图9为信息发布系统结构示意图图10为辅助决策支持系统【具体实施方式】本专利技术所涉及的智能水资源管控平台总体结构示意图如图1所示。该系统包括:现场测控站、物联网数传系统和云计算服务平台。通过现场测控站采集分布各地的水资源信息，并对信息进行预处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云计算与专家系统的智能水资源管控平台，其特征在于，包括现场测控站、物联网数传系统和云计算服务平台；所述现场测控站用于供水水源地、地下水、取水口、边界控制断面和排污口水资源信息和现场设备运行状态信息自动实时采集和数据分析与预处理；物联网数传系统用于采集数据上传到云计算服务平台中，为水资源管理与高级应用提供数据支持；云计算平台实现对水资源实时监控、现场监测设备运行状态监测、水资源业务应用，应用水资源决策支持专家系统实现水资源评价、预警与应急指挥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志和，胡虚怀，龚曙波，
申请(专利权)人：湖南云控科技有限公司，湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：