一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统，包括感知层、传输层、数据层、分析层和服务层，所述感知层、传输层、数据层依次连接；所述分析层与所述服务层相连接；所述感知层、传输层和数据层构成监测平台，所述分析层和服务层构成服务器平台，所述监测平台与所述服务器平台双向数据传输；所述感知层分用于水资源数据的采集，并将采集的水资源数据导入或转换至所述传输层；所述传输层将接收到的来自感知层的水资源数据传输至所述数据层；所述数据层用于接收所述传输层的水资源数据并进行存储；所述分析层用于对水资源数据进行分析处理，并分析处理后的水资源数据传输至所述服务层，使得所述服务层可以实时监测水资源状况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统
本专利技术涉及水资源监测管理
，具体涉及一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统。
技术介绍
随着我国社会经济的高速发展，城市化、工业化进程的加速，对关系到人民群众健康的日常生活用水安全问题已经成为全社会普遍关心的问题，水质监测是保证用水安全和水污染治理中不可缺少的环节；水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，目前但从整体水质监测上看，给水和污水的生产数据没有进行深一步的分析和处理，给水管网水质监测点的数据上传点数不多，排水管网排海口数据没有上传，化验中心的化验数据和水厂、污水厂的生产数据没有很好的结合，整个水务企业的水质管理还没有一个全面的数据库，也没有一个综合的数据监测管理系统来指导和监督水生产和城市污水处理按照标准和规范进行。目前针对水质监测的主要方法包括人工取样的方法和实时监测的方法，人工取样的方法是现场采集水样，经水样带回实验室处理分析，这种方法效率低、存在滞后性，恶劣天气情况下不可实时。实时监测是在待监测的水域设置漂浮的传感器对水样进行实时检测，实时监测的方法由于其方便性，越来越得到广泛的使用。此外，水资源的管理在国民经济中的地位越来越重要，水情自动测报系统能够实时地测量并向信息中心上报雨量等水情数据，为水利部门提供大量的水文数据，为防洪防汛、防灾减灾提供准确的、科学的数据，发挥了重要作用。相关技术中的水情监测预报大多采用超短波传输的方法，该方法存在着建设成本高等问题，采用先进科技手段对现有的水情监测管理进行系统改造已势在必行。因此，有必要研发一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统，能够实时监测到水资源数据，实现了水资源数据的自动采集、传输、显示、存储、处理和报警，提高了水情管理效率；实现了城市水行业全生命周期可视化，海绵城市监测评估，水环境整治，智慧排水，二次供水应用效能——实现布控点监测预警。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统，能够实时监测到水资源数据，实现了水资源数据的自动采集、传输、显示、存储、处理和报警，提高了水情管理效率；实现了城市水行业全生命周期可视化，海绵城市监测评估，水环境整治，智慧排水，二次供水应用效能——实现布控点监测预警。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：该基于物联网平台的智慧水资源管理系统，包括感知层、传输层、数据层、分析层和服务层，所述感知层、传输层、数据层依次连接；所述分析层与所述服务层相连接；所述感知层、传输层和数据层构成监测平台，所述分析层和服务层构成服务器平台，所述监测平台与所述服务器平台双向数据传输；所述感知层分用于水资源数据的采集，并将采集的水资源数据导入或转换至所述传输层；所述传输层将接收到的来自感知层的水资源数据传输至所述数据层；所述数据层用于接收所述传输层的水资源数据并进行存储；所述分析层用于对水资源数据进行分析处理，并分析处理后的水资源数据传输至所述服务层，使得所述服务层可以实时监测水资源状况。作为本专利技术的优选技术方案，所述服务器平台还包括展现层，所述展现层与所述服务层和所述后台服务器相连接，所述展现层用于通过多种终端设备对水资源数据进行展示以及分享。采用上述技术方案，在物联网在线监测的基础上，实现环境污染指标的实时监测；水环境污染指标的实时监测；水质数据超标实时报警；设备运行状态实时监测；现场供电情况异常报警；GIS“一张图”集成整合各类水环境、水资源、水污染、水生态数据，根据“一河一档”原则，实现各类涉水监测数据、河湖数据等河湖信息管理的可视化，从不同角度为各级工作人员展现辖区的水环境自然状况、河湖建设情况，以及巡河履职与事件处理情况，以便于协助其进行数据综合管理，掌握辖区内整体水环境态势、河湖监管成效和河长制工作进展情况，从而达到河湖健康管理工作“挂图作战”的效果，真正做到“一河一策”，实现对河湖动态进行实施监控、受理河湖治理事件、委派巡查任务、辅助工作决策的目的；基于物联网平台的智慧水资源管理系统中的服务框架：选择Dubbo作为分布式服务框架；运行时支撑服务：服务注册中心：采用Zookeeper作为服务注册中心；服务网关：自主实现API网关，实现通讯协议解析，安全认证，流量控制，数据转换，协议转换等功能；配置中心：自主实现基于DisConf的配置中心；负载均衡：Dubbo提供的软负载；服务部署平台支持灰度发布；基于行方私有云的容器调度、租户资源治理；半自动化的服务发布流程；服务运行平台第一阶段基于Linux虚拟机的集群部署；后期迁移到私有云，基于docker容器集群部署；服务安全：基于角色的认证授权机制；引入数字证书，对通讯数据进行签名、验签，保证用户的身份认证、通讯信息的完整性；通过数字签名和数字时间戳，保证业务操作的不可抵赖性；服务容错：基于Dubbo实现服务的开关、限流、降级、超时等；服务监控：基于Logback分级记录系统运行日志、业务操作日志，并定期同步到日志归档平台；通过自定义Spring注解实现服务调用链日志记录；集成到Tesla监控平台，实现分行特色业务云平台运行状态的监控；后台服务：引入ZDAL，实现分布式数据访问层，支持分库分表；基于Quartz自主实现自动任务调度；自主实现本地内存缓存，采用Redis实现分布式数据缓存。作为本专利技术的优选技术方案，所述感知层包括：采集设备、数据采集转换模块、数据导入模块和手动输入模块，所述数据导入模块和手动输入模块均与所述采集设备相连接；所述采集设备包括至少一个数据采集终端，用于采集水资源数据；所述数据采集转换模块用于将采集的水资源数据进行转换后便于传输；所述数据导入模块包括批量导入模块，用于实地综合布线方式中的数据导入。作为本专利技术的优选技术方案，所述数据层包括：数据仓库、统一资源调度管理模块和数据计算框架；所述数据仓库用于存储各个采集设备采集到的水资源数据，所述统一资源调度管理模块用于将各个采集设备采集到的水资源数据收集并进行数据化和规范化管理；所述数据计算框架为分布式服务框架。其中数据仓库为分布式存储系统；数据计算框架为分布式服务框架，包括NoSQL，内存计算和流计算。作为本专利技术的优选技术方案，所述采集设备包括终端采集设备和视频采集设备，所述终端采集设备包括水资源流量监测仪、水位监测仪、水质监测仪、雨情监测仪、土壤温湿度监测仪、气象监测仪和排污监测仪。终端采集设备由TIOTBOX主机、水质/水况监测传感器、供电系统(太阳能、市电、内置电池)及立杆或浮标安装套件构成；设备采用自供电系统，支持LoRa/NB-IoT/GPRS无线传输，通过TIOTBOX主机与不同传感器的灵活组合(支持多种行业应用模式，接入超过50种工业传感器)，可满足不同物联网水质水况监测仪的差异化配置需求，包含水质监测、流量监测、水雨情监测、液位检测、土壤温湿度监测、气象监测、排污监测等。所述终端采集设备布设在待监控水域处，所述终端采集设备包括主机和若干个传感器，所述传感器与所述主机相连接且所述传感器布设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统，其特征在于，包括感知层、传输层、数据层、分析层和服务层，所述感知层、传输层、数据层依次连接；所述分析层与所述服务层相连接；所述感知层、传输层和数据层构成监测平台，所述分析层和服务层构成服务器平台，所述监测平台与所述服务器平台双向数据传输；/n所述感知层分用于水资源数据的采集，并将采集的水资源数据导入或转换至所述传输层；/n所述传输层将接收到的来自感知层的水资源数据传输至所述数据层；/n所述数据层用于接收所述传输层的水资源数据并进行存储；/n所述分析层用于对水资源数据进行分析处理，并分析处理后的水资源数据传输至所述服务层，使得所述服务层可以实时监测水资源状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网平台的智慧水资源管理系统，其特征在于，包括感知层、传输层、数据层、分析层和服务层，所述感知层、传输层、数据层依次连接；所述分析层与所述服务层相连接；所述感知层、传输层和数据层构成监测平台，所述分析层和服务层构成服务器平台，所述监测平台与所述服务器平台双向数据传输；
所述感知层分用于水资源数据的采集，并将采集的水资源数据导入或转换至所述传输层；
所述传输层将接收到的来自感知层的水资源数据传输至所述数据层；
所述数据层用于接收所述传输层的水资源数据并进行存储；
所述分析层用于对水资源数据进行分析处理，并分析处理后的水资源数据传输至所述服务层，使得所述服务层可以实时监测水资源状况。


2.根据权利要求1所述的基于物联网平台的智慧水资源管理系统，其特征在于，所述服务器平台还包括展现层，所述展现层与所述服务层和所述后台服务器相连接，所述展现层用于通过多种终端设备对水资源数据进行展示以及分享。


3.根据权利要求2所述的基于物联网平台的智慧水资源管理系统，其特征在于，所述感知层包括：采集设备、数据采集转换模块、数据导入模块和手动输入模块，所述数据导入模块和手动输入模块均与所述采集设备相连接；所述采集设备包括至少一个数据采集终端，用于采集水资源数据；所述数据采集转换模块用于将采集的水资源数据进行转换后便于传输；所述数据导入模块包括批量导入模块，用于实地综合布线方式中的数据导入。


4.根据权利要求2所述的基于物联网平台的智慧水资源管理系统，其特征在于，所述数据层包括：数据仓库、统一资源调度管理模块和数据计算框架；所述数据仓库用于存储各个采集设备采集到的水资源数据，所述统一资源调度管理模块用于将各个采集设备采集到的水资源数据收集并进行数据化和规范化管理；所述数据计算框架为分布式服务框架。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦海巍，王昊，朱小龙，
申请(专利权)人：中电智能技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32