水务集中监控管理系统技术方案

本发明专利技术提出了一种水务集中监控管理系统，包括：TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端、IO系列的水务数据采集控制智能终端、水务数据接收网关设备、水务数据采集网关设备、远程监控系统和水务集中测控网关设备，水务集中测控网关设备接收调控指令，并转换为对应的控制策略下发至各个数据采集控制智能终端，以实现远程调控。本发明专利技术采用专用嵌入式智能终端设备和数据网关设备实现层次化数据采集体系，可以适用于各种网络环境，采集各种系统、设备、仪表数据，为水务用户搭建公共的统一数据采集平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水务监控
，特别涉及一种水务集中监控管理系统。
技术介绍
目前污水处理厂、自来水厂、泵站、监测站点的远程数据采集和远程控制没有成熟专有系统。多数情况下，利用组态软件部署在互联网(或企业专网)上进行远程数据采集和远程控制，利用通用DTU/RTU进行数据通讯。组态软件的应用基础是工业网(局域网)，工业网网络稳定、安全性高，组态软件运行效果很好，是工业领域的常规数据采集控制系统。但在互联网领域，传统的组态软件+DTU/RTU不能在稳定性差、安全性差(相对于工业网)的互联网上良好应用，传统方式存在以下问题：(1)数据传输可靠性差：由于组态技术发源于工业网络，工业网为有线局域网，网络拓扑单一、稳定，而互联网网络环境复杂，并且有无线(包括GPRS、3G等)网络路径，组态软件原有的数据传输技术不能完全适应互联网，容易出现连接中断或数据丢失，目前的DTU/RTU产品多为透明传输的通用产品，存储量小，不能实现可靠的断点续传；(2)工业数据库支持数据综合分析能力差：组态软件利用工业库存储实时数据，工业库用于存储海量实时数据，采用线性压缩存储技术，存储机制为变化存储，另外，数据存储单元为“变量”每个变量一个记录。这种机制针对实时监控、历史分析、多变量对比分析等纵向抽取的支持力度很大，但对于多站点指标查询、对比分析、统计分析等多维分析不支持直接访问，需要大量中间处理过程，开发复杂，效率较低，人机交互时间长；(3)远程控制不可靠：组态软件为实时控制软件，需要稳定快速的网络通道，但互联网网络环境复杂，并且有无线(包括GPRS、3G等)网络路径，网络不稳定，丢包率较高，组态软件的控制指令不能及时送达和回馈，其原有远程控制机制容易出现错误；(4)不能进行数据标准化：组态软件采用的是变量存储管理机制，DTU/RTU为透明传输，变量为自控工程师自定义，变量定义不能包含太多业务概念，组态过程不能实现数据的指标化定义、管理以及标准化，不利于在线数据的后续综合分析；(5)不能进行数据预处理：基于组态软件功能及工业库变量存储机制，组态软件及DTU/RTU不能在采集前端实现复杂公式计算、数据统计汇总、特征数据提取等数据预处理
功能。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种水务集中监控管理系统，采用专用嵌入式智能终端设备和数据网关设备实现层次化数据采集体系，可以适用于各种网络环境，采集各种系统、设备、仪表数据，为水务用户搭建公共的统一数据采集平台。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种水务集中监控管理系统，包括：TCP系列的水务数据采集控制智能终端，与水务企业厂站的自动控制系统进行通信，用于采集水务企业厂站的自动控制系统的自控变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据；NC系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的串口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备串口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备串口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；IO系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的IO接口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备IO接口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备IO接口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；水务数据接收网关设备，与所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端相连，用于与TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端同步更新内置的标准化数据指标库，并接收来自所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端的所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据和所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；水务数据采集网关设备，与第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元相连，用于采集来自所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、
第三方数据传输单元的变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；远程监控系统，与所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备相连，用于接收来自所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备的基础数据和特征数据，并对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析并呈现给运营管理人员，对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析生成对所述自动控制系统的远程控制指令；水务集中测控网关设备，与所述远程监控系统、所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端相连，用于接收来自所述远程监控系统的调控指令，根据预设本地控制策略和控制模型，将所述调控指令转换为对应的控制策略，将所述控制策略下发至所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端，其中，所述控制策略用于记录与所述调控指令对应的控制参数。进一步，所述水务数据采集网关设备设置有临时库、历史库和基础库；所述水务数据接收网关设备设置有实时库、历史库、基础库和专题库。进一步，所述实时库用于存储即时数据，为实时监测应用提供数据提取服务；所述临时库用于临时存储短期数据，包括：所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端、IO系列的水务数据采集控制智能终端和所述水务数据采集网关设备标准化后的数据；所述历史库用于存储来自所述实时库和临时库的历史数据；所述基础库用于存储由所述历史库抽取的基础数据；所述专题库用于存储由所述基础库抽取的数据。进一步，所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端、IO系列的水务数据采集控制智能终端和所述水务数据采集网关设备进行数据预处理，包括：(1)将标准化转换后的数据按预设指标计算公式进行指标计算；(2)将本地存储的短期历史数据按既定规则抽取汇总生成基础库。进一步，所述远程监控系统为个人计算机PC或移动终端。进一步，所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端、IO系列的水务数据采集控制智能终端、所述水务数据采集网关设备、所述水务数据接收网关设备和所述水务集中测控网关设备均采用ARM嵌入式处理器，且采用双网络设
计，以实现管理网与互联网、管理网与工业网、工业网与互联网的通信。进一步，所述标准化数据指标库本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水务集中监控管理系统，其特征在于，包括：TCP系列的水务数据采集控制智能终端，与水务企业厂站的自动控制系统进行通信，用于采集水务企业厂站的自动控制系统的自控变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据；NC系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的串口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备串口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备串口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；IO系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的IO接口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备IO接口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备IO接口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；水务数据接收网关设备，与所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端相连，用于与TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端同步更新内置的标准化数据指标库，并接收来自所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端的所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据和所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；水务数据采集网关设备，与第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元相连，用于采集来自所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元的变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；远程监控系统，与所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备相连，用于接收来自所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备的基础数据和特征数据，并对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析并呈现给运营管理人员，对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析生成对所述自动控制系统的远程控制指令；水务集中测控网关设备，与所述远程监控系统、所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端相连，用于接收来自所述远程监控系统的调控指令，根据预设本地控制策略和控制模型，将所述调控指令转换为对应的控制策略，将所述控制策略下发至所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端，其中，所述控制策略用于记录与所述调控指令对应的控制参数。...

【技术特征摘要】
1.一种水务集中监控管理系统，其特征在于，包括：TCP系列的水务数据采集控制智能终端，与水务企业厂站的自动控制系统进行通信，用于采集水务企业厂站的自动控制系统的自控变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据；NC系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的串口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备串口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备串口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；IO系列的水务数据采集控制智能终端，与监测站点的自动控制系统和设备仪表的IO接口进行通信，用于采集所述监测站点自动控制系统的自控变量数据和所述设备仪表的设备IO接口数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述自控变量数据和设备IO接口数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据；水务数据接收网关设备，与所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端相连，用于与TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端同步更新内置的标准化数据指标库，并接收来自所述TCP系列的水务数据采集控制智能终端、NC系列的水务数据采集控制智能终端和IO系列的水务数据采集控制智能终端的所述水务企业厂站的自动控制系统的基础数据和特征数据和所述监测站点的自动控制系统和设备仪表的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；水务数据采集网关设备，与第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元相连，用于采集来自所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元的变量数据，并根据内置的标准化数据指标库将所述变量数据转化为标准指标数据，并进行数据预处理得到所述第三方远传设备仪表、第三方系统数据库服务器、第三方数据传输单元的基础数据和特征数据，并上传至远程监控系统；远程监控系统，与所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备相连，用于接收来自所述水务数据接收网关设备和所述水务数据采集网关设备的基础数据和特征数
\t据，并对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析并呈现给运营管理人员，对所述实时数据、基础数据和特征数据进行分析生成对所述自动控制系统的远程...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明，蔡金良，
申请(专利权)人：中科智水北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11