一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法，传感器监测系统包括：第一电子标识上具有传感器技术参数信息或编码信息；云平台上具有数据库，数据库的数据记录包含传感器技术参数信息、传感器采集模块技术参数信息以及测试采集的数据；传感器采集模块接收传感器采集的数据，并发送到云平台；第二电子标识上具有传感器采集模块的技术参数信息或编码信息；手持终端用于识别第一、第二电子标识，将传感器采集模块、传感器以及与云平台数据库上存储的信息一一对应。终端通过云平台获取传感器采集的数据以及对每个传感器的参数和预警指标进行设定。本发明专利技术的监测系统搭建简便、灵活，性能更稳定，节省投资。

A Sensor Monitoring System Based on Electronic Identification and Cloud Platform, a Convenient Detection Data Acquisition System and Method

The invention discloses a sensor monitoring system based on electronic identification and cloud platform, a convenient detection data acquisition system and method. The sensor monitoring system includes: the first electronic identification has sensor technical parameters information or coding information; the cloud platform has a database, and the data records of the database contain sensor technical parameters information and sensor acquisition module technical parameters. Data acquisition module receives data collected by sensors and sends them to cloud platform; the second electronic identification module has technical parameter information or coding information of sensor acquisition module; the handheld terminal is used to identify the first and second electronic identification, and pairs sensor acquisition module, sensor and information stored on cloud platform database one by one. Should. The terminal acquires the data collected by sensors through cloud platform and sets the parameters and early warning indicators of each sensor. The monitoring system of the invention has the advantages of simple and flexible construction, more stable performance and less investment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法
本专利技术属于工程监测、物联网领域，尤其涉及一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法。
技术介绍
在土木、水利、交通、桥梁、海洋工程、能源等基础设施建造领域，经常需要对建筑物或构筑物进行工程监测和检测。以掌握工程对象在荷载和各种因素作用下的工作状态和变化情况，及时发现不正常的迹象，分析原因，以便进行有效处理，确保工程安全。因此非常有必要不断改进和提高监测和检测技术。目前在开展工程监测和检测时，存在的主要技术问题是：(1)建造和运营场地环境复杂，传感器数据线布置工作量大，作业干扰大。(2)现有的传感器方案，往往采用有效工作距离较近的无线传输技术(例如：ZigBee、Wifi、蓝牙等)，所有路由设备节点将信息传递到网关，网关通过有线或GPRS将信息传递到PC设备，只是部分地减少了现场的布线工作量。(3)工程中大量传感器在计算其测试值时，需要利用到传感器自身的标定参数或技术参数，在对这些技术资料管理和计算取值时，非常不方便。(4)在以往的无线监测系统中，传感器采集的数据存在多级上传现象，不同传感器类型的采集设备管理维护复杂。当传感器种类多、数量多时，人工对传感器读数的工作量很大，不能保证监测的时效、准确性和可靠性。(5)在进行工程检测时，测读的数据需要人工记录，数据保存和计算管理不方便。因此非常有必要进一步改进和优化工程监测技术方案，专利技术和提出新的基于电子标识和云平台的无线传感监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，专利技术基于电子标识和云平台的传感器监测系统、便捷的检测数据采集系统及方法。主要包括：专利技术基于电子标识(条形码、二维码、射频电子标签或传感器内置芯片)的计量器具和/或传感器技术参数存储及获取方法，为计量器具和/或传感器便捷安装和技术资料管理提供了有效方法。专利技术具有电子标识的传感器采集模块，该模块能够对各种常用传感器进行数据采集，能够直接远程上传数据到云平台，减少监测系统中的设备种类和级次，提高系统的可靠性。专利技术了传感器和采集模块的现场安装方法及流程，并建立与之相匹配的手持终端、电脑PC端和云平台，提供了工程监测系统的解决方案。专利技术了便捷的检测数据采集系统和方法，实施更简洁、性能更稳定，节省投资。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统，包括传感器、固定在传感器上或与传感器连接的第一电子标识、传感器采集模块、固定在传感器采集模块上或与传感器采集模块连接的第二电子标识、手持终端、云平台、终端；所述的第一电子标识上具有传感器技术参数信息，或者所述的第一电子标识上具有传感器的编码信息；所述的云平台上具有数据库，数据库有多个数据记录，数据记录包含传感器技术参数信息、传感器采集模块技术参数信息、以及测试采集的数据；所述的传感器采集模块用于与传感器建立连接，接收传感器采集的数据，并将采集到的数据通过有线或无线的方式发送到云平台；所述的第二电子标识上具有传感器采集模块技术参数信息，或者所述的第二电子标识上具有传感器采集模块的编码信息；所述的手持终端用于识别第一电子标识和第二电子标识，将传感器采集模块、与之相连的传感器、以及与云平台数据库上存储的信息一一对应；所述的终端通过云平台获取传感器采集的数据以及对每个传感器的参数和预警指标进行设定。进一步的，所述的传感器根据实现原理来划分，传感器的类型选自：振弦式传感器、光纤传感器、数字式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电容式传感器、电阻式传感器、电感式传感器、磁感应传感器、磁电式传感器、光学传感器、全球卫星导航系统。进一步的，所述的第一电子标识上具有传感器技术参数信息，包括：传感器的类型、传感器测试的物理量、用于进行传感器测试值计算的标定参数和计算公式；或者所述的第一电子标识上具有传感器的编码信息，通过该编码信息能够建立与数据库中的数据记录的对应关系。所述的第二电子标识上具有传感器采集模块技术参数信息，具体包括传感器采集模块的类型、所能采集的物理量；或者所述的第二电子标识上具有传感器采集模块的编码信息，通过该编码信息能够建立与数据库中的数据记录的对应关系。进一步的，所述的用于进行传感器测试值计算的标定参数和计算公式如下：对于振弦式传感器有两种计算方法；第一种计算方法：测试物理量P＝K×(Fi-F0)+B，式中，K、B为该振弦传感器的标定参数，由传感器厂家给定；F0为传感器读数初始值，Fi为第i次读取读数值；第二种计算方法：测试物理量P＝K×(fi2-f02)，式中，K为该振弦式传感器的标定参数，由传感器厂家给定；f0为传感器读数初始值，fi为第i次读取读数值；对于光纤传感器：测试物理量P＝K×[(λi-λ0)-α(λTi-λT0)]，式中，K为光纤传感器的标定参数，由传感器厂家给定；λi，λ0分别为i时刻和初始时刻的光纤传感器波长读数，单位nm；α为温度修正系数，由传感器厂家给定；λTi，λT0分别为i时刻和初始时刻的温度传感器读数，单位nm；对于输出数字信号的传感器，采集到的数据不需要计算；对于输出电压值的传感器，测试物理量P＝U/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；U为传感器的电压测量值；对于输出电荷值的传感器，测试物理量P＝Q/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；Q为传感器的电荷测量值；对于输出电阻值的传感器，测试物理量P＝Ri/R0K，式中，K为传感器灵敏度，R0为传感器初始电阻值，由传感器厂家给定；Ri为传感器的电阻测量变化值；对于输出电流值的传感器，测试物理量P＝I/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；I为传感器的电流测量值。进一步的，所述的第一电子标识和第二电子标识采用条形码、二维码、射频电子标签或传感器内置芯片。进一步的，所述的传感器采集模块包括：CPU、电源管理模块、EEPROM、用户操作交互模块、数据信号采集接口、存储卡、以太网接口、无线传输模块；所述的CPU用于发出指令和数据计算；所述的电源管理模块为整个模块提供工作电源，为内部电池充电，以及光伏电池板接入；所述的EEPROM用于存储程序指令和数据信息；所述的用户操作交互模块用于在用户使用时，信息指令的输入和反馈显示；所述的数据信号采集接口用于传感器或外部设备的接入、数据采集和数据通讯；所述的存储卡用于保存监测到的数据；所述的以太网接口，与CPU相连，用于将采集到的数据，通过网线或光缆传输到PC、云端服务器；所述的无线传输模块为GPRS模块、NBIoT模块或LoRA模块，用于将采集到的数据，通过无线方式传输到PC、云端服务器；GPRS模块内置了流量包。本专利技术的另一目的是提供上述的传感器监测系统的监测方法，该方法包括如下步骤：(1)在安装传感器时，采用手持终端扫描传感器上的第一电子标识后，可识别出存储的传感器技术参数信息或编码信息，从而建立该传感器与云平台上存储的数据记录的一一对应关系；(2)根据传感器的类型，选用与之相匹配的传感器采集模块，将传感器与传感器采集模块连接；(3)采用手持终端扫描传感器采集模块上的第二电子标识后，可识别存储的技术参数信息或编码信息，从而建立该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统，其特征在于，包括传感器、固定在传感器上或与传感器连接的第一电子标识、传感器采集模块、固定在传感器采集模块上或与传感器采集模块连接的第二电子标识、手持终端、云平台、终端；所述的第一电子标识上具有传感器技术参数信息，或者所述的第一电子标识上具有传感器的编码信息；所述的云平台上具有数据库，数据库有多个数据记录，数据记录包含传感器技术参数信息、传感器采集模块技术参数信息、以及测试采集的数据；所述的传感器采集模块用于与传感器建立连接，接收传感器采集的数据，并将采集到的数据通过有线或无线的方式发送到云平台；所述的第二电子标识上具有传感器采集模块技术参数信息，或者所述的第二电子标识上具有传感器采集模块的编码信息；所述的手持终端用于识别第一电子标识和第二电子标识，将传感器采集模块、与之相连的传感器、以及与云平台数据库上存储的信息一一对应。所述的终端通过云平台获取传感器采集的数据以及对每个传感器的参数和预警指标进行设定。

【技术特征摘要】
2018.06.04 CN 20181056605571.一种基于电子标识和云平台的传感器监测系统，其特征在于，包括传感器、固定在传感器上或与传感器连接的第一电子标识、传感器采集模块、固定在传感器采集模块上或与传感器采集模块连接的第二电子标识、手持终端、云平台、终端；所述的第一电子标识上具有传感器技术参数信息，或者所述的第一电子标识上具有传感器的编码信息；所述的云平台上具有数据库，数据库有多个数据记录，数据记录包含传感器技术参数信息、传感器采集模块技术参数信息、以及测试采集的数据；所述的传感器采集模块用于与传感器建立连接，接收传感器采集的数据，并将采集到的数据通过有线或无线的方式发送到云平台；所述的第二电子标识上具有传感器采集模块技术参数信息，或者所述的第二电子标识上具有传感器采集模块的编码信息；所述的手持终端用于识别第一电子标识和第二电子标识，将传感器采集模块、与之相连的传感器、以及与云平台数据库上存储的信息一一对应。所述的终端通过云平台获取传感器采集的数据以及对每个传感器的参数和预警指标进行设定。2.根据权利要求1所述的传感器监测系统，其特征在于，所述的传感器根据实现原理来划分，传感器的类型选自：振弦式传感器、光纤传感器、数字式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电容式传感器、电阻式传感器、电感式传感器、磁感应传感器、磁电式传感器、光学传感器、全球卫星导航系统。3.根据权利要求1所述的传感器监测系统，其特征在于，所述的第一电子标识上具有传感器技术参数信息，包括：传感器的类型、传感器测试的物理量、用于进行传感器测试值计算的标定参数和计算公式；或者所述的第一电子标识上具有传感器的编码信息，通过该编码信息能够建立与数据库中的数据记录的对应关系。所述的第二电子标识上具有传感器采集模块技术参数信息，包括传感器采集模块的类型、所能采集的物理量；或者所述的第二电子标识上具有传感器采集模块的编码信息，通过该编码信息能够建立与数据库中的数据记录的对应关系。4.根据权利要求1所述的传感器监测系统，其特征在于，所述的用于进行传感器测试值计算的标定参数和计算公式如下：对于振弦式传感器有两种计算方法；第一种计算方法：测试物理量P＝K×(Fi-F0)+B，式中，K、B为该振弦传感器的标定参数，由传感器厂家给定；F0为传感器读数初始值，Fi为第i次读取读数值；第二种计算方法：测试物理量P＝K×(fi2-f02)，式中，K为该振弦式传感器的标定参数，由传感器厂家给定；f0为传感器读数初始值，fi为第i次读取读数值；对于光纤传感器：测试物理量P＝K×[(λi-λ0)-α(λTi-λT0)]，式中，K为光纤传感器的标定参数，由传感器厂家给定；λi，λ0分别为i时刻和初始时刻的光纤传感器波长读数，单位nm；α为温度修正系数，由传感器厂家给定；λTi，λT0分别为i时刻和初始时刻的温度传感器读数，单位nm；对于输出数字信号的传感器，采集到的数据不需要计算；对于输出电压值的传感器，测试物理量P＝U/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；U为传感器的电压测量值；对于输出电荷值的传感器，测试物理量P＝Q/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；Q为传感器的电荷测量值；对于输出电阻值的传感器，测试物理量P＝Ri/R0K，式中，K为传感器灵敏度，R0为传感器初始电阻值，由传感器厂家给定；Ri为传感器的电阻测量变化值；对于输出电流值的传感器，测试物理量P＝I/K，式中，K为传感器灵敏度，由传感器厂家给定；I为传感器的电流测量值。5.根据权利要求1所述的传感器监测系统，其特征在于，所述的第一电子标识和第二电子标识采用条形码、二维码、射频电子标签或传感器内置芯片。6.根据权利要求1所述的传感器监测系统，其特征在于，所述的传感器采集模块包括：CPU、电源管理模块、EEPROM、用户操作交互模块、数据信号采集接口、存储卡、以太网接口、无线传输模块；所述的CPU用于发出指令和数据计算；所述的电源管理模块为整个模块提供工作电源，为内部电池充电，以及光伏电池板接入；所述的EEPROM用于存储程序指令和数据信息；所述的用户操作交互模块用于在用户使用时，信息指令的输入和反馈显示；所述的数据信号采集接口用于传感器或外部设备的接入、数据采集和数据通讯；所述的存储卡用于保存监测到的数据；所述的以太网接口，与CPU相连，用于将采集到的数据，通过网线或光缆传输到PC、云端服务器；所述的无线传输模块为GPRS模块、NBIoT模块或LoRA模块，用于将采集到的数据，通过无线方式传输到PC、云端服务器；GPRS模块内置了流量包。7.根据权利要求1所述的传感器监测系统的监测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在安装传感器时，采用手持终端扫描传感器上的第一电子标识后，可识别出存储的传感器技术参数信息或编码信息，从而建立该传感器与云平台上存储的数据记录的一一对应关系；(2)根据传感器的类型，选用与之相匹配的传感器采集模块，将传感器与传感器采集模块连接；(3)采用手持终端扫描传感器采集模块上的第二电子标识后，可识别存储的技术参数信息或编码信息，从而建立该传感器采集模块、与之相连的传感器、以及与云平台上存储信息的一一对应关系；(4)打开传感器采集模块的开关，按照设置的参数进行传感器数据的采集，并将采集到的数据发送到云平台上。(5)通过终端，对每个传感器和传感器采集模块进行参数的设定。8.根据权利要求7所述的传感器监测系统的监测方法，其特征在于，所述参数的设定选自如下内容的一个或多个：采样频率、数据上传频率、低功耗模式、唤醒模式、预警指标和阀值、预警方式；预警方式包括消息推送、短信通知、邮件通知、语音通知。9.根据权利要求7所述的传感器监测系统的监测方法，其特征在于，每个传感器的预警指标和阀值需要根据具体的监测对象，通过已有的设计和计算方法获得，或者是根据国家有关规范和行业标准取值；当传感器监测值达到设定的预警阀值时，向用户发送警示信息。10.根据权利要求7所述的传感器监测系统的监测方法，其特征在于，在终端上，查看所有传感器在某一个时段上的数据时程，展示所有超限传感器的列表，展示大于某一测试值的传感器列表；在数据展示时，添加筛选条件，筛选显示某种传感器类型的数据，筛选某个时间段的传感器的数据，将展示的数据及说明生成图文报告。11.一种便捷的检测数据采集系统，其特征在于，包括感知模块、电子标识、数据采集模块、手持终端、云平台、终端；所述的感知模块包括计量器具和/或传感器，来获取所测试的物理量，感知模块永久地或临时地固定或连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州瑞纽宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33