一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，包括数据采集模块、数据存储模块及维护模块；数据采集模块用于在目标森林生态中采集森林生态数据，并将森林生态数据发送至数据存储模块中；数据存储模块用于存储森林生态数据，并将森林生态数据发送至维护模块；维护模块用于对森林生态数据进定时加密、备份、远程维护和升级。本发明专利技术的处理系统实现了对森林生态数据准确、高效、完整且统一的处理；其系统结构简洁、低成本且功耗低，可靠提高了对森林生态大数据研究及分析基础的便捷性、完整性及准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理技术，具体涉及一种基于物联网技术的森林生态站站数据处理系统。
技术介绍
森林生态是一种典型的复杂巨系统，具有丰富的物种多样性、结构多样性、食物链、食物网以及功能过程多样性等，形成了分化、分层、分支和交汇的复杂的网络特征。认识和揭示复杂的森林生态系统的自组织、稳定性、动态演替与演化、生物多样性的发生与维持机制、多功能协调机制以及森林生态系统的经营管理与调控，需要以对生态过程、机制及其与格局的关系进行深入研究，其中对森林生态数据的分析是认识森林生态的主要途径，而对森林生态数据的采集与处理，更是对森林生态进行分析与研究的基础。而在大数据时代的今天，我国数字化的数据资源并不高，其总量远远低于美欧，在森林生态上的数据资源更少，尽快依靠各森林生态站产生的数据源源不断，但这些数据的来源准确性不高、数据无法实现有效统一处理、及无法进行数据归集与提炼。目前对森林生态数据的处理仅为将其定位在长期积累的范畴内，简单地进行统计分析，且现有数据采集系统接入终端节点数量少，通信距离较短，通信方式都是有线传输，造成布线复杂，并且功耗较高，添加与删除节点复杂，不易于拓展，构建平台复杂耗时，同时现有的RS-232串口通信，RS-485/422总线通信不能满足森林生态站大数据系统发展的需求，成本高，功耗大，接入点数量受到限制，已经不能适应发展的需求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，实现了对森林生态数据准确、高效、完整且统一的处理；其系统结构简洁、低成本且功耗低，可靠提高了对森林生态大数据研究及分析基础的便捷性、完整性及准确性。本专利技术提供了一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，包括数据采集模块、数据存储模块及维护模块；所述数据采集模块用于在目标森林生态中采集森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块中；所述数据存储模块用于存储所述森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述维护模块；所述维护模块用于对所述森林生态数据进定时加密、备份、远程维护和升级。进一步的，所述数据采集模块包括生态监测单元及数据采集车；所述生态监测单元设置在位于目标森林生态中的物联网监测机房内，且所述生态监测单元用于采集所述目标森林生态中完全覆盖通信信号的区域的森林生态数据，将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块；所述数据采集车移动运行在所述物联网监测机房外的所述目标森林生态中，且所述数据采集车用于移动采集所述目标森林生态中没有或不完全覆盖通信信号的区域的目标森林生态数据，将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块。进一步的，所述数据采集车上设有UPS不间断电源、数据采集仪器及信号收发器；所述UPS不间断电源用于为所述数据采集车提供运行电力，并为所述数据采集车上的数据采集仪器及信号收发器提供工作电力；所述数据采集仪器用于实时采集所述数据采集车所到之处的森林生态数据；所述信号收发器用于实时接收所述数据采集车所在处的通信信号，并将所述数据采集仪器采集到的标森林生态数据发送至所述数据存储模块。进一步的，所述数据存储模块设置在所述物联网监测机房内，且所述数据存储模块的总容量大于等于12T、初始容量大于等于2T；所述数据存储模块包括格式转换单元及数据库单元；所述格式转换单元用于接收所述数据采集模块发出的所述森林生态数据，将所述森林生态数据转换成相同格式，并将格式相同的所述森林生态数据发送至所述数据库单元；所述数据库单元用于将格式相同的所述森林生态数据存储于安装有管理系统的数据库中，并将所述森林生态数据发送至所述维护模块；所述管理系统为商业数据库管理系统或开源数据库管理系统，且所述管理系统用于对所述数据库中的所述森林生态数据进行增加、删除、修、查询、业务回滚、批量导入及导出的操作。进一步的，所述维护模块包括网络安全单元、设置在距离所述物联网监测机房3km外的异地容灾备份单元、设置在所述物联网监测机房内的数据监控单元及机房环境检测单元；所述网络安全单元用于维护所述数据采集模块及数据存储模块的网络安全，并防止对网络数据的攻击、篡改及盗取，所述网络安全单元包括防火墙及网络安全设备；所述异地容灾备份单元用于接收、定时备份及共享所述森林生态数据；所述数据监控单元用于实时监测所述森林生态数据，并对超过阈值设定范围的异常数据进行告警，且所述数据监控单元在所述物联网监测机房内单独放置；所述机房环境检测单元用于实时检测所述物联网监测机房内环境安全，并于检测出安全问题时进行告警，所述机房环境检测单元包括温度监测器、湿度监测器及报警器。进一步的，所述维护模块还包括远程显示单元；所述远程显示单元用于根据接收到森林生态数据，显示所述森林生态数据的历史数据曲线图及不同采集地点的森林生态数据的比较图形。进一步的，所述物联网监测机房建设在所述森林生态中远离强电磁干扰源及振动源的区域中，且所述物联网监测机房的底面架空高度大于等于35cm、内地面的占地面积在15至25m2之间、且总建筑面积大于40m2；所述物联网监测机房内铺设有防静电材料地板，且所述物联网监测机房内还设有供电装置、温湿度调节装置及用于盛装仪器的机柜。进一步的，所述机柜中包括：服务器单元及网络设备单元；所述服务器单元用于保存历史和实时森林生态数据，且包括数据处理软件、web服务器、数据库服务器及应用程序服务器；数据处理软件用于整体读取给定指标、给定时间段及给定采集点的森林生态数据，并进行不同粒度的汇总处理；所述web服务器、数据库服务器及应用程序服务器均为双CPU、四核心、单核主频大于等于1.8GHZ且设有10Gbps以太网光接口的服务器；所述数据库服务器和应用程序服务器的内存容量均大于等于16G、硬盘容量均大于等于2T；所述web服务器的内存容处理量大于8G、硬盘容量大于1T。进一步的，所述网络设备单元包括路由器设备、二/三层交换机及KVM切换器；所述路由器设备及二/三层交换机中均设有远程管理系统，所述路由器设备的接口包括千兆光纤接口、千兆以太接口及WAN接口；所述二/三层交换机的接口数量大于等于8，且其中千兆接口数量大于等于4；所述工控KVM切换器的数量大于等于6台，且支持1080P及以上的信号传输。进一步的，所述处理系统还包括门户网站模块，且所述门户网站模块实时接收并显示所述数据采集模块、数据存储模块及维护模块的运行情况；所述门户网站模块包括站内新闻和动态单元、站内交流服务单元、站间交流服务单元、服务主管单位单元及服务公众单元；所述站内新闻和动态单元用于根据所述数据采集模块、数据存储模块及维护模块的运行情况发布站内新闻；所述站内交流服务单元用于管理门户网站的用户、讨论区及提供站内短消息服务；所述站间交流服务单元用于提供其他门户网站及部门的网址链接，并智能搜索其它站点的业务；所述服务主管单位单元用于实时或批量地获取门户网站的全部或部分数据；所述服务公众单元用于查询所述门户网站的相关数据和信息。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，实现了对森林生态数据准确、高效、完整且统一的处理；可靠提高了对森林生态大数据研究及分析基础的便捷性、完整性及准确性；形成大数据意义上的森林生态数据分析和挖掘。1、本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据存储模块及维护模块；所述数据采集模块用于在目标森林生态中采集森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块中；所述数据存储模块用于存储所述森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述维护模块；所述维护模块用于对所述森林生态数据进定时加密、备份、远程维护和升级。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据存储模块及维护模块；所述数据采集模块用于在目标森林生态中采集森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块中；所述数据存储模块用于存储所述森林生态数据，并将所述森林生态数据发送至所述维护模块；所述维护模块用于对所述森林生态数据进定时加密、备份、远程维护和升级。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括生态监测单元及数据采集车；所述生态监测单元设置在位于目标森林生态中的物联网监测机房内，且所述生态监测单元用于采集所述目标森林生态中完全覆盖通信信号的区域的森林生态数据，将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块；所述数据采集车移动运行在所述物联网监测机房外的所述目标森林生态中，且所述数据采集车用于移动采集所述目标森林生态中没有或不完全覆盖通信信号的区域的目标森林生态数据，将所述森林生态数据发送至所述数据存储模块。3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述数据采集车上设有UPS不间断电源、数据采集仪器及信号收发器；所述UPS不间断电源用于为所述数据采集车提供运行电力，并为所述数据采集车上的数据采集仪器及信号收发器提供工作电力；所述数据采集仪器用于实时采集所述数据采集车所到之处的森林生态数据；所述信号收发器用于实时接收所述数据采集车所在处的通信信号，并将所述数据采集仪器采集到的标森林生态数据发送至所述数据存储模块。4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述数据存储模块设置在所述物联网监测机房内，且所述数据存储模块的总容量大于等于12T、初始容量大于等于2T；所述数据存储模块包括格式转换单元及数据库单元；所述格式转换单元用于接收所述数据采集模块发出的所述森林生态数据，将所述森林生态数据转换成相同格式，并将格式相同的所述森林生态数据发送至所述数据库单元；所述数据库单元用于将格式相同的所述森林生态数据存储于安装有管理系统的数据库中，并将所述森林生态数据发送至所述维护模块；所述管理系统为商业数据库管理系统或开源数据库管理系统，且所述管理系统用于对所述数据库中的所述森林生态数据进行增加、删除、修、查询、业务回滚、批量导入及导出的操作。5.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述维护模块包括网络安全单元、设置在距离所述物联网监测机房3km外的异地容灾备份单元、设置在所述物联网监测机房内的数据监控单元及机房环境检测单元；所述网络安全单元用于维护所述数据采集模块及数据存储模块的网络安全，并防止对网络数据的攻击、篡改及盗取，所述网络安全单元包括防火墙及网络安全设备；所述异地容灾备份单元用于接收、定时备份及共享所述森林生态数据；所述数据监控单元用于实时监测所述森林生态数据，并对超过阈值设定范围的异常...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少宁，陈波，牛香，鲁绍伟，王兵，宋庆丰，丁杰，王迪，徐兰，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：北京;11