一种水利综合数据采集处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水利综合数据采集处理系统，包括监控中心、VPN核心路由器、水利数据采集系统、水位监测模块、水文监测模块、地下水位监测模块、雨量监测模块、水质监测模块。本实用新型专利技术用于收集来自不同设备的水利观测数据，并解码不同设备的数据将其整合交织成一种信息，将该信息通过网络传输服务器，服务器通过特定的算法将多种信息进行比对处理，分析出其正确性以及未来的风险情况，整理反馈至终端用户。

A water conservancy comprehensive data acquisition and processing system

【技术实现步骤摘要】
一种水利综合数据采集处理系统
本技术涉及一种数据采集分析及远程上传的设备，特别涉及一种水利综合数据采集处理系统。技术背景随着技术的不断发展和社会的进步，人们对在水利工程的安全性越来越重视，因此通过传感设备获取水利建筑过程及建成后运营参数，对水利工程的状况进行评估成为一种发展趋势。现在市场上一般的数据采集分析及上传系统，多是用于单一设备的数据采集分析，并通过简单的算法得出危险信息并反馈用户，但是水利工程建设运营中涉及的流域之大，需要大量的数据来检测某个水电站或流域的水量等数据是安全且合规的，因此现有的数据采集分析系统无法满足日益发展的实际应用需求。
技术实现思路
本技术为解决数据采集设备单一，水利工程安全数据分析复杂困难等问题，提出以下技术方案：一种水利综合数据采集处理系统，包括：监控中心、VPN核心路由器、水利数据采集系统；监控中心：包括至少一个网络节点和监控中心边缘路由器；VPN虚拟路由器:由运行在云上的虚拟主机上的MikrotikCHR虚拟路由软件产生,VPN虚拟路由器有固定的IP和域名；水利数据采集系统：包括至少一个水利系统边缘路由器和多个PLC控制的数据采集模块；监控中心边缘路由器和水利系统边缘路由器采用OSPF协议自动广播内网路由,让其他边缘路由器自动发现并自动配置路由，分别用于将监控中心和水利数据采集系统连接到云上的VPN核心路由器；数据采集模块包括但不限于：水位监测模块、水文监测模块、地下水位监测模块、雨量监测模块、水质监测模块。优选的，所述水位监测模块连接的有水位记录仪，浮子水位计；水文监测模块连接的有电子水尺，水位记录仪、水面蒸发传感器；地下水位监测模块连接的有数字水位计、数据传输装置、水温计、高精度气压计；雨量监测模块连接的有双翻斗雨量传感器、无线雨量报警仪、加热式雨量桶；水质监测模块监测对象包括但不限于水势、ph值、电导率、溶解氧、浊度、盐碱度，连接的有浊度检测仪、水质采样器、电导率/TDS/盐度测定仪、PH计、溶解氧检测仪、污泥浓度计、悬浮物测定仪。优选的，虚拟主机上的QEMU可以再次虚拟出多台MikrotikCHR路由器服务于水利数据采集系统，水利数据采集系统之间通过QEMU虚拟环境完全隔离；一台虚拟主机可以服务多个水利数据采集系统，每个水利数据采集系统可以连接多个数据采集模块。优选的，另有一台异地的运行在云上的虚拟主机作为冷备份用,虚拟主机与备用虚拟主机之间通过DNS切换。优选的，使用Mikrotik路由器和内置的OpenVPN客户端连接云上的VPN虚拟路由器，出口包括但不限于宽带或者移动网络。优选的，监控中心还包括存储器、处理器、显示模块，报表打印机及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的水利工程安全监测监管平台，水利工程安全监测监管平台对接收到的水利数据进行建模分析，将数据转化成饼状图，折线图，数据报表等格式，实时在显示模块进行显示，并可连接报表打印机进行打印。综上所述，由于本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：(1)现在市场上的数据采集系统，多是用于单一设备的数据采集分析，并通过简单的算法得出危险信息并反馈用户。但是水利工程建设中确需要大量的数据来证明某个水域或某个时段的降水量是安全且合规的。该技术用于收集来自不同设备的原始观测数据，并解码不同设备的数据将其整合交织成一种信息，将该信息通过网络传输服务器，服务器通过特定的算法将多种信息进行比对处理，分析出其正确性以及未来的风险情况，整理反馈至终端用户，从而解决了上述痛点，(2)本技术的技术方案可以实现远程任意点到点互联:相比用DTU分散组网,VPN方案可以实现远距离多网段任意两个设备之间互联,对支持IP协议的工业设备可以做到完全透明。(3)灵活组网:通过合理规划数据监测系统的IP地址,整个VPN网络几乎可以无限制的扩展下去,不会产生巨大的局域网导致广播风暴。(4)集中配置:增加水利数据采集系统只需要在新水利数据采集系统的边缘路由器上做配置,并在核心路由器上添加该新水利数据采集系统,即可让所有设备互相连通,无需像DTU一样逐个设备单独配置广域网(设备的局域网IP仍然需要单独设置)。(5)高安全性:VPN全程加密传输,相比DTU直接在公网传输工业数据要安全。(6)高可靠性:核心路由器运行于云主机上,通过DNS实现异地冷备份,故障发生时可以快速切换到备份路由器上。(7)运营费用低廉:通过虚拟化技术让多个客户共享一个虚拟主机，并且相互完全隔离。附图说明图1为本技术的网络结构图。具体实施方式如图1所示的一种建筑工程综合数据采集分析及远程上传系统：一种水利综合数据采集处理系统，包括：监控中心、VPN核心路由器、水利数据采集系统；监控中心：包括三个组态软件主机和监控中心边缘NVPN路由器；监控中心的IP网段为192.168.0.x，组态软件主机1IP：192.168.0.10，组态软件主机2IP：192.168.0.20，组态软件主机3IP：192.168.0.30；组态软件主机与监控中心通信连接；VPN虚拟路由器:由运行在云上的虚拟主机上的MikrotikCHR虚拟路由软件产生,VPN虚拟路由器有固定的IP和域名，VPN虚拟路由器与监控中心通信连接；水利数据采集系统：包括至少一个水利系统边缘路由器和多个PLC控制的数据采集模块；监控中心边缘路由器和水利系统边缘路由器采用OSPF协议自动广播内网路由,让其他边缘路由器自动发现并自动配置路由，分别用于将监控中心和水利数据采集系统连接到云上的VPN核心路由器，边缘路由器通过6in4隧道获取地址前缀为网络节点分配相应的IPv6地址，使6LoWPAN无线网络内的水利数据采集系统接入互联网。边缘路由器应当必须具备较好的协议执行及数据处理能力。为此，本实施例采用了STM32F407微处理器作为硬件平台，采用TI公司生产的DP83848CVV以太网芯片作为以太网接口。边缘路由器的射频接口采用433MHz无线模块。数据采集模块包括但不限于：水位监测模块、水文监测模块、地下水位监测模块、雨量监测模块、水质监测模块。水位监测模块连接的有水位记录仪，浮子水位计；水文监测模块连接的有电子水尺，水位记录仪、水面蒸发传感器；地下水位监测模块连接的有数字水位计、数据传输装置、水温计、高精度气压计；雨量监测模块连接的有双翻斗雨量传感器、无线雨量报警仪、加热式雨量桶；水质监测模块监测对象包括但不限于水势、ph值、电导率、溶解氧、浊度、盐碱度，连接的有浊度检测仪、水质采样器、电导率/TDS/盐度测定仪、PH计、溶解氧检测仪、污泥浓度计、悬浮物测定仪。虚拟主机上的QEMU可以再次虚拟出多台MikrotikCHR路由器服务于水利数据采集系统，水利数据采集系统之间通过QEMU虚拟环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水利综合数据采集处理系统，其特征在于，包括：/n监控中心、VPN核心路由器、水利数据采集系统；/n监控中心：包括至少一个网络节点和监控中心边缘路由器；/nVPN虚拟路由器:由运行在云上的虚拟主机上的Mikrotik CHR虚拟路由软件产生,VPN虚拟路由器有固定的IP和域名；/n水利数据采集系统：包括至少一个水利系统边缘路由器和多个PLC控制的数据采集模块；/n监控中心边缘路由器和水利系统边缘路由器采用OSPF协议自动广播内网路由,让其他边缘路由器自动发现并自动配置路由，分别用于将监控中心和水利数据采集系统连接到云上的VPN核心路由器；/n数据采集模块包括但不限于：水位监测模块、水文监测模块、地下水位监测模块、雨量监测模块、水质监测模块中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种水利综合数据采集处理系统，其特征在于，包括：
监控中心、VPN核心路由器、水利数据采集系统；
监控中心：包括至少一个网络节点和监控中心边缘路由器；
VPN虚拟路由器:由运行在云上的虚拟主机上的MikrotikCHR虚拟路由软件产生,VPN虚拟路由器有固定的IP和域名；
水利数据采集系统：包括至少一个水利系统边缘路由器和多个PLC控制的数据采集模块；
监控中心边缘路由器和水利系统边缘路由器采用OSPF协议自动广播内网路由,让其他边缘路由器自动发现并自动配置路由，分别用于将监控中心和水利数据采集系统连接到云上的VPN核心路由器；
数据采集模块包括但不限于：水位监测模块、水文监测模块、地下水位监测模块、雨量监测模块、水质监测模块中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的一种水利综合数据采集处理系统，其特征在于，所述水位监测模块连接的有水位记录仪，浮子水位计；水文监测模块连接的有电子水尺，水位记录仪、水面蒸发传感器；地下水位监测模块连接的有数字水位计、数据传输装置、水温计、高精度气压计；雨量监测模块连接的有双翻斗雨量传感器、无线雨量报警仪、加热式雨量桶；水质监测模块监测对象包括但不限于水势、ph值、电导率、溶解氧、浊度、盐碱度，连接的有浊度检测仪、水质采样器、电导...

【专利技术属性】
技术研发人员：农克功，李康，沈宇宁，王辉，蓝天露，韦炳圣，
申请(专利权)人：广西北联机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45