一种智能的污水管网监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能的污水管网监测系统，包括中央处理模块、用户终端和多个污水管网监测模块，每个污水管网监测模块皆连接至中央处理模块，每个污水管网监测模块用于采集一个污水管网监测区域内的多个污水管网监测节点的污水管网监测数据；中央处理模块对采集的污水管网监测数据进行处理分析，在污水管网监测数据异常时向预设的用户终端发送报警信息；污水管网监测模块包括设置于各个污水管网监测节点的传感器节点，还包括汇聚节点，传感器节点用于采集所在污水管网监测节点的污水管网监测数据，汇聚节点负责传感器节点和中央处理模块之间的双向信息交互。本发明专利技术基于无线传感器网络技术，实现污水管网的实时监测和相关数据的统一分析处理。

【技术实现步骤摘要】
一种智能的污水管网监测系统
本专利技术涉及污水管网监测
，具体涉及一种智能的污水管网监测系统。
技术介绍
污水管网系统是城市建设、环境保护、防洪排涝等市政项目中的重要基础设备，建立城市污水管网的监测系统，为城市排水管理者提供实时观察污水管网的环境信息、分析污水管网动态运行状况的监测管理功能，已经成为了现代城市排水管理的迫切需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种智能的污水管网监测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种智能的污水管网监测系统，包括中央处理模块、多个污水管网监测模块和用户终端，每个污水管网监测模块皆连接至中央处理模块，每个污水管网监测模块用于采集一个污水管网监测区域内的多个污水管网监测节点的污水管网监测数据；中央处理模块用于对采集的污水管网监测数据进行处理分析，在污水管网监测数据异常时向预设的用户终端发送报警信息；每个污水管网监测模块包括设置于各个污水管网监测节点的传感器节点，还包括汇聚节点，传感器节点用于采集所在污水管网监测节点的污水管网监测数据，汇聚节点负责传感器节点和中央处理模块之间的双向信息交互。在一种能够实现的方式中，中央处理模块包括数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对污水管网监测模块采集的污水管网监测数据进行预处理。进一步地，所述中央处理模块还包括数据存储单元以及异常报警单元，数据存储单元用于存储预处理后的污水管网监测数据；所述异常报警单元用于判断所接收的污水管网监测数据是否超出对应的阈值范围，在超出时向预设的用户终端发出报警信息。在一种能够实现的方式中，所述报警信息包括超出对应的阈值范围的污水管网监测数据列表以及对应的传感器节点标识。在一种能够实现的方式中，所述数据存储单元按照污水管网监测区域的不同对预处理后的污水管网监测数据进行对应分类存储。在一种能够实现的方式中，传感器节点包括传感器单元，传感单元内设有温度传感器、湿度传感器、水位传感器、流量传感器或一氧化碳传感器。本专利技术的有益效果为：基于无线传感器网络技术，将众多传感器节点采集的数据进行汇总并统一分析处理，可进行数据分析利用，提高对污水管网的监测能力。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个示例性实施例的污水管网智能监测系统的结构示意框图；图2是本专利技术一个示例性实施例的中央处理模块的结构示意框图。附图标记：污水管网监测模块1、中央处理模块2、用户终端3、数据预处理单元10、数据存储单元20、异常报警单元30。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例提供的一种智能的污水管网监测系统，包括多个污水管网监测模块1、中央处理模块2和用户终端3，每个污水管网监测模块1皆连接至中央处理模块2，每个污水管网监测模块1用于采集一个污水管网监测区域内的多个污水管网监测节点的污水管网监测数据；中央处理模块2用于对采集的污水管网监测数据进行处理分析，在污水管网监测数据异常时向预设的用户终端3发送报警信息。每个污水管网监测模块1包括设置于各个污水管网监测节点的传感器节点，还包括汇聚节点，传感器节点用于采集所在污水管网监测节点的污水管网监测数据，汇聚节点负责传感器节点和中央处理模块之间的双向信息交互。在一种能够实现的方式中，如图2所示，中央处理模块2包括数据预处理单元10，所述数据预处理单元10用于对污水管网监测模块1采集的污水管网监测数据进行预处理。进一步地，所述中央处理模块2还包括数据存储单元20以及异常报警单元30，数据存储单元20用于存储预处理后的污水管网监测数据；所述异常报警单元30用于判断所接收的污水管网监测数据是否超出对应的阈值范围，在超出时向预设的用户终端3发出报警信息。在一种能够实现的方式中，所述报警信息包括超出对应的阈值范围的污水管网监测数据列表以及对应的传感器节点标识。在一种能够实现的方式中，所述数据存储单元20按照污水管网监测区域的不同对预处理后的污水管网监测数据进行对应分类存储。在一种能够实现的方式中，传感器节点包括传感器单元，传感单元内设有温度传感器、湿度传感器、水位传感器、流量传感器或一氧化碳传感器。本专利技术上述实施例基于无线传感器网络技术，实现污水管网的实时监测和相关数据的统一分析处理，提高对污水管网的监测能力，智能便捷，节省人力。在一种能够实现的方式中，所述对污水管网监测模块1采集的污水管网监测数据进行预处理，包括：对同一传感器节点在同一天内所采集的污水管网监测数据按照采集的时间顺序进行排序，设排序后的污水管网监测数据序列为x′＝{x1,x2,…,xλ}；利用预设大小的滑动窗口对污水管网监测数据序列x′进行检测，设对应于滑动窗口在第i次检测的污水管网监测数据集为xi＝{xj+1,xj+2…,xj+n}，xi∈x′，n表示滑动窗口所包含的污水管网监测数据数量，若xi满足筛选条件，获取其平均值avg(xi)，并只对该平均值avg(xi)进行存储；其中，所述筛选条件为污水管网监测数据集xi中的污水管网监测数据满足下列公式：式中，xj+a为污水管网监测数据集xi中的第a个数据，xj+a+1为污水管网监测数据集xi中的第a+1个数据，b为设定的变化率阈值。本专利技术利用预设大小的滑动窗口对污水管网监测数据序列进行检测，当该污水管网监测数据序列满足筛选条件时，只对该序列对应的平均值进行存储，能够在保障数据的特性的情况下，能够在保障污水管网监测数据本身精度的前提下减少应存储的污水管网监测数据的数量，有益于节约中央处理模块2的存储空间。在一种能够实现的方式中，设Lmax为传感器节点能够调节的最小通信距离，对于与汇聚节点距离大于Lmax的传感器节点，其在其通信范围内的传感器节点中选择一个作为下一跳节点，与该下一跳节点直接通信；对于与汇聚节点距离小于Lmax的传感器节点，若传感器节点满足直接通信条件，则传感器节点选择与汇聚节点直接通信；若传感器节点不满足直接通信条件，则传感器节点在其通信范围内的传感器节点中选择一个作为下一跳节点，与该下一跳节点直接通信，所述直接通信条件为：式中，Hr为传感器节点r的当前剩余能量，Hmin为预设的能量下限，Hr0为传感器节点r的初始能量，L(r,o)为传感器节点r到汇聚节点的距离，k为预设的基于能量的衰减因子，k的取值范围为[0.8,0.9]。本实施例中，各传感器节点根据自身到汇聚节点的距离确定直接或者间接的方式与汇聚节点通信，有利于更合理地确定传感器节点的路由方式，提高了传感器节点路由的灵活性。根据传感器节点的能量情况对原始与汇聚节点直接通信的传感器节点及时更新路由方式，有利于降低原始与汇聚节点直接通信的传感器节点的能量消耗，延长该传感器节点的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能的污水管网监测系统，其特征是，包括中央处理模块、多个污水管网监测模块和用户终端，每个污水管网监测模块皆连接至中央处理模块，每个污水管网监测模块用于采集一个污水管网监测区域内的多个污水管网监测节点的污水管网监测数据；中央处理模块用于对采集的污水管网监测数据进行处理分析，在污水管网监测数据异常时向预设的用户终端发送报警信息；每个污水管网监测模块包括设置于各个污水管网监测节点的传感器节点，还包括汇聚节点，传感器节点用于采集所在污水管网监测节点的污水管网监测数据，汇聚节点负责传感器节点和中央处理模块之间的双向信息交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能的污水管网监测系统，其特征是，包括中央处理模块、多个污水管网监测模块和用户终端，每个污水管网监测模块皆连接至中央处理模块，每个污水管网监测模块用于采集一个污水管网监测区域内的多个污水管网监测节点的污水管网监测数据；中央处理模块用于对采集的污水管网监测数据进行处理分析，在污水管网监测数据异常时向预设的用户终端发送报警信息；每个污水管网监测模块包括设置于各个污水管网监测节点的传感器节点，还包括汇聚节点，传感器节点用于采集所在污水管网监测节点的污水管网监测数据，汇聚节点负责传感器节点和中央处理模块之间的双向信息交互。


2.根据权利要求1所述的一种智能的污水管网监测系统，其特征是，所述中央处理模块包括数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对污水管网监测模块采集的污水管网监测数据进行预处理。


3.根据权利要求2所述的一种智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉丽芳，
申请(专利权)人：广州小沙鸥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44