一体化智能监测设备制造技术

本发明专利技术提供一体化智能监测设备，属于智能终端设备领域，本发明专利技术融合边缘智能计算硬件，结合配套软件平台实现云边端三层计算架构，为水利行业监测场景进行技术赋能。该设备实现水情、雨情、工情的一体化自动监控，同时结合摄像头和边缘分析硬件，实现水尺识别、人员入侵识别、水面漂浮物识别等水利行业常用的智能视频监控场景，设备适用于多种水利行业监测场景，扩展了监测要素，提高了监测效率。提高了监测效率。提高了监测效率。

【技术实现步骤摘要】
一体化智能监测设备


[0001]本专利技术属于智能终端设备领域，涉及数字电路、边缘计算、视频分析算法、物联网通讯等相关技术，尤其涉及一体化智能监测杆设备。通过集成各类水利监测设备，配合边缘智能网关计算硬件的融合数据分析计算，通过云端管控平台赋能，最终实现对水利行业多环境要素的智能化监测分析。

技术介绍

[0002]随着5G网络和大数据时代来临,万物互联这一概念不断的得以实现。在供给侧和需求侧的双重驱动下，泛在行业物联网发展迅速，进入以基础性行业和规模消费为代表的第三次发展浪潮。泛在行业物联网IoE(Internet of Everything)以实现人、流程、数据和事物的智能全连接为目标，实现各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的显著特征。通过IoE将没有连接的设备、客户连接起来，没有贯通的业务贯通起来，没有共享的数据即时共享出来，把过去没有用好的数据价值挖掘出来，成为电力、交通、水利等基础性行业数字化转型的战略基石。
[0003]物联网由传感层、网络层、应用层构成。传感层作为底层,通过射频识别设备和各种传感器以及终端作为信息采集,提供基本的数据支撑。网络层则是对传感层获取的数据通过计算机网络、互联网、云计算大数据平台等进行数据的传输和处理。应用层则是在网络层处理好的传输进来的数据的支持下,利云计算、大数据分析、数据挖掘等技术,从而提供海量的应用程序进一步的实现万物互联,为智能设备在不同领域、不同环境下进行可行性的实现。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一体化智能监测设备。解决当前水利行业监测设备智能化程度低、监测要素少、监测范围小、建设成本高等问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一体化智能监测设备，
[0007]基于云边端三层架构，结合边缘计算进行前端监测数据采集和数据视频智能分析，
[0008]包括前端设备，实现水位、雨量、水质、视频的监控，独立供电，独立通讯；
[0009]边缘计算模块，依托边缘智能网关，实现感知数据采集、视频管理、智能AI分析功能；
[0010]中心管理平台通过物联网平台、视联网平台、边缘模型管控平台实现对前端、边缘设备数据对接、设备管控和数据智能分析入库，
[0011]进一步的，
[0012]所述前端设备，用于融合数类监测设备；实现太阳能、风能供电方式独立供电；实现4G、5G、微波、北斗短报文的独立组网通讯能力。
[0013]所述前端设备包括：
[0014]基础杆体模块，提供设备融合布设底座；
[0015]监测模块，包括各类监测设备；
[0016]通讯模块，提供4G、5G、微波、北斗的数据通讯方式；
[0017]供电模块，提供太阳能、风能、市电的供电方式。
[0018]再进一步的，
[0019]基础杆体模块的主杆体采用6米长，直径219mm，厚度4mm的无缝钢管一体化加工而成，采用整体热镀锌工艺处理，表面采用喷塑处理；杆体在设计过程中进行了备份(余量)设计。
[0020]进一步的，
[0021]所述边缘计算模块包括：
[0022]运行环境模块，提供边缘程序运行环境；
[0023]设备协议转换模块，提供各类监测设备协议转换功能；
[0024]视频监控管理模块，提供边缘视频管理功能；
[0025]边缘AI分析预警模块，提供边缘视频分析预警功能。
[0026]本专利技术的有益效果是
[0027]经济效益分析
[0028]节省建设成本，还能通过边缘计算降低计算资源的成本，通过边缘计算模块把计算资源下沉到每个边缘终端，使每个边缘终端都有一定的计算能力，减少对云资源的依赖。
[0029]在一体化智能监测设备上线后，通过智能化监测手段以及远程运维，可节约人力近三分之一，减少财政支出，其次采用智能化24小监管，有效缓解了人力工作时长和相关补助。
[0030]社会效益分析
[0031]在业务管理方面，利用本项目成果的智能化识别、统计和预警功能，分类输出疑似违法行为的视频或图片并统计、预警，不仅可以大大减轻管理人员的压力而且能大大提升管理质量和监管水平。
[0032]在社会安全方面，产品通过边缘端智能采集、分析、预警实现一体化的处理方式，对儿童在河道、水库游泳进行自动处理分析，并通过远程喊话驱离，保障儿童生命安全，对在危险区域垂钓、作业进行预警、驱离，对泄洪河道进行广播，尽最大程度的保障人民生命安全。
[0033]在生态监管方面，产品通过边缘端智能采集、分析、预警实现一体化的处理方式，对河道漂浮物和水质污染进行快速分析，并通知相关人员快速进行处理，对在河道管辖范围内随意倾倒垃圾、破坏河道生态，非法采砂等生态破坏行动进行快速监管、处理并形成闭环，实现水生态的保护和可持续发展。
附图说明
[0034]图1是本专利技术的工作示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本专利技术基于云边端三层架构，结合边缘计算进行前端监测数据采集和数据视频智能分析，前端监测设备主要为一体化智能监测杆，实现水位、雨量、水质、视频等综合监控，独立供电，独立通讯；边缘智能分析依托边缘智能网关，实现感知数据采集、视频管理、智能AI分析等功能；中心管理平台通过物联网平台、视联网平台、边缘模型管控平台实现对前端、边缘设备数据对接、设备管控和数据智能分析入库，
[0037]所述前端监测设备一体化智能监测杆，用于融合多类监测设备；实现太阳能、风能等多种供电方式独立供电；实现4G、5G、微波、北斗短报文等独立组网通讯能力；
[0038]所述边缘智能分析，通过智能网关实现感知数据采集、视频管理、智能AI分析等功能；
[0039]所述中心管理平台，通过物联网平台、视联网平台、边缘模型管控平台实现对前端、边缘设备数据对接、设备管控和数据智能分析入库。
[0040]本专利技术的一体化智能监测杆采用云、边、端一体化架构，整体架构如下，以一体化监测杆作为前端感知层，融合各类感知设备，采集多类环境感知要素；以边缘智能网关作为边缘计算层，进行采集协议转换、视频接入存储转发、AI模型的推理分析、边缘运行环境的监控管理等；以中心云管理平台作为中心管理层，实现一体化平台的整体运维及数据入库、展示、分析等。
[0041]前端设备
[0042]前端监测杆采用一体化杆体设计，集成多类感知设备，实现水位、流速、雨量、水质等多类感知要素采集，同时集成监控设备、预警设备、太阳能供电系统等，实现视频采集、声光预警、独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体化智能监测设备，其特征在于，基于云边端三层架构，结合边缘计算进行前端监测数据采集和数据视频智能分析，包括前端设备，实现水位、雨量、水质、视频的监控，独立供电，独立通讯；边缘计算模块，依托边缘智能网关，实现感知数据采集、视频管理、智能AI分析功能；中心管理平台通过物联网平台、视联网平台、边缘模型管控平台实现对前端、边缘设备数据对接、设备管控和数据智能分析入库。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述前端设备，用于融合数类监测设备；实现太阳能、风能供电方式独立供电；实现4G、5G、微波、北斗短报文的独立组网通讯能力。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述前端设备包括：基础杆体模块，提供设备融合布设底座；监测模块，包括各类监测设备；通讯模块，提供4G、5G、微波、北斗的数据通讯方式；供电模块，提供太阳能、风能、市电的供电方式。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，基础杆体模块的主杆体采用6米长，直径219mm，厚度4mm的无缝钢管一体化加工而成，采用整体热镀锌工艺处理，表面采用喷塑处理；杆体在设计过程中进行了备份(余量)设计。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述边缘计算模块包括：运行环境模块，提供边缘程序运行环境；设备协议转换模块，提供各类监测设备协议转换功能；视频监控管理模块，提供边缘视频管理功能；边缘AI分析预警模块，提供边缘视频分析预警功能。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽宇，房爱印，尹曦萌，颜丙洋，张磊，
申请(专利权)人：浪潮软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：