基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法技术方案

本发明专利技术提供了基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法，其系统包括：数据采集模块用于基于预设传感器采集水池内的水位数据，并将采集到的水位数据基于物联网网关传输至数据云平台；数据处理及报告生成模块用于基于数据云平台对水位数据进行清洗融合，并对清洗融合后的水位数据进行分析，得到水池液位，且当水池液位不满足预设要求时，基于水池液位生成监测报告；报警及控制模块用于基于数据云平台将监测报告传输至管理终端进行报警提醒，并同步生成水池补水指令，基于水池补水指令控制补水设备对水池进行补水操作。确保水池内的储水量满足水池用途，提高了应对突发情况的可靠性，也提高了对水池内水池液位监测的及时性以及准确性。的及时性以及准确性。的及时性以及准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法


[0001]本专利技术涉及监控及数据处理
，特别涉及一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法。

技术介绍

[0002]水池是用自然形成的装有水的小型坑洼或者人工材料修建、具有防渗作用的蓄水设施，通过水池可对水进行存储，从而满足不同用途的需求，水池包括多种类型，例如：生活蓄水池以及消防蓄水池等，对水池内的水池液位进行有效监测，确保水池内的储水量满足水池用途；
[0003]但是，目前在对水池液位监测时，大都采用人工巡检的方式，由于采用人工巡检，不能及时发现水池内水池页面的变化情况，也不能再水池内储水量异常时，及时进行相应的报警和补水操作，同时，由于需要人工训练，浪费了大量的人力物力，从而大大降低了水池的作用以及储水的效果；
[0004]因此，为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统及感知方法，用以通过预设传感器对水池内的水位数据进行采集，并对采集到的水位数据进行分时，实现对水池内的水池液位进行准确有效的分析，从而便于在水池液位不满足预设要求时，及时进行相应的报警提醒以及补水操作，确保水池内的储水量满足水池用途，提高了应对突发情况的可靠性，也提高了对水池内水池液位监测的及时性以及准确性，节省了大量的人力物力。
[0006]本专利技术提供了一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，包括：
[0007]数据采集模块，用于基于预设传感器采集水池内的水位数据，并将采集到的水位数据基于物联网网关传输至数据云平台；
[0008]数据处理及报告生成模块，用于基于数据云平台对水位数据进行清洗融合，并对清洗融合后的水位数据进行分析，得到水池液位，且当水池液位不满足预设要求时，基于水池液位生成监测报告；
[0009]报警及控制模块，用于基于数据云平台将监测报告传输至管理终端进行报警提醒，并同步生成水池补水指令，基于水池补水指令控制补水设备对水池进行补水操作。
[0010]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，数据采集模块，包括：
[0011]结构分析单元，用于获取水池的结构图纸，并基于结构图纸确定水池的结构特征；
[0012]关键点确定单元，用于获取对水池液位的监测要求，并基于监测要求以及水池的结构特征确定对水池液位的监测关键点，且将监测关键点在结构图纸上进行标注；
[0013]指引单元，用于将标注后的结构图纸反馈至管理终端，并基于结构图纸向工作人员进行预设传感器安装指引。
[0014]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，指引单元，包括：
[0015]监测子单元，用于基于预设监控设备实时获取工作人员对预设传感器的安装视频，并基于安装视频确定工作人员对预设传感器的安装进度，且当预设传感器安装结束后，基于物联网网关对不同预设传感器分配数据传输端口；
[0016]链路构建子单元，用于基于数据传输端口构建不同预设传感器与物联网网关的分布式无线通讯链路，并从预设服务器中调取测试数据包；
[0017]链路测试子单元，用于将测试数据包下发至对应预设传感器，并基于预设传感器根据分布式无线通讯链路将测试数据包预传输至物联网网关，且当物联网网关成功接收到各预设传感器传输的测试数据包时，判定分布式无线通讯链路构建合格，否则，重新构建分布式无线通讯链路。
[0018]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，数据采集模块，包括：
[0019]数据采集单元，用于基于预设传感器实时采集水池内的水位数据，并基于预设传感器对采集到的水位数据进行封装，得到水位数据包；
[0020]数据标记单元，用于提取不同预设传感器的装置标识，并将装置标识作为数据来源添加至水位数据包的包头，得到待传输数据包；
[0021]数据传输单元，用于将待传输数据包放置在相应传输链路中的缓存队列，并确定物联网网关配置的预设周期性脉冲信号，同时，基于预设周期性脉冲信号对缓存队列中的待传输数据包进行携带，并基于携带结果将待传输数据包传输至数据云平台。
[0022]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，数据处理及报告生成模块，包括：
[0023]数据接收单元，用于基于数据云平台接收采集到的水位数据，并基于时间发展顺序对水位数据进行序列化处理，且基于序列化处理结果得到不同时刻水位数据对应的目标取值；
[0024]数据分析单元，用于基于预设二维直角坐标系对不同时刻水位数据对应的目标取值进行可视化展示，并基于可视化展示结果确定相邻时刻水位数据对应的目标取值的变量序列，且基于监测时间段内的环境变化因素确定对变量序列进行异常评估的置信区间；
[0025]数据清洗单元，用于将变量序列与置信区间进行比较，并基于比较结果确定造成变量序列不在置信区间的异常水位数据，且对异常水位数据进行剔除；
[0026]数据融合单元，用以基于剔除结果提取上位水位数据和下位水位数据的数据特征，并基于数据特征确定上位水位数据和下位水位数据的数据关联点，且基于预设数据融合规则通过数据关联点将上位水位数据和下位水位数据进行数据融合，得到清洗后的水位数据；
[0027]水位确定单元，用于基于预设二维直角坐标系对不同时刻的清洗后的水位数据的目标取值进行线性拟合，得到水位拟合曲线，并确定水位拟合曲线在监测时间段内的变化趋势，同时，基于变化趋势确定监测时间段内水位数据的目标取值对应的平均值，并基于平均值得到最终的水池液位。
[0028]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，水位确定单元，包括：
[0029]位置确定子单元，用于获取数据云平台接收采集到的水位数据，并对水位数据进行解析，提取水位数据对应的数据来源标识；
[0030]关联子单元，用于获取得到的水池液位，并将数据来源标识和水池液位进行关联绑定，且将关联绑定结果作为监测报告记录项。
[0031]优选的，一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，数据处理及报告生成模块，包括：
[0032]要求确定单元，用于获取水池的目标用途以及水池的目标尺寸，并基于目标用途确定水池内的最低储水量，且基于水池的目标尺寸确定水池内最低储水量对应的目标水位值；
[0033]所述要求确定单元，还用于基于水池的目标尺寸确定水池内的最高水位值，并基于目标水位值以及最高水位值确定可允许水位区间，且基于可允许水位区间确定水池液位的预设要求；
[0034]报告生成单元，用于将得到的水池液位与预设要求进行比较，并当水池液位不在可允许水位区间时，判定不满足预设要求，同时，获取基于预设报告数据库获取报告记录模板，并基于获取结果确定当前水池液位对应的目标时刻；
[0035]所述报告生成单元，用于获取水池液位对应的数据来源标识，并将数据来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于基于预设传感器采集水池内的水位数据，并将采集到的水位数据基于物联网网关传输至数据云平台；数据处理及报告生成模块，用于基于数据云平台对水位数据进行清洗融合，并对清洗融合后的水位数据进行分析，得到水池液位，且当水池液位不满足预设要求时，基于水池液位生成监测报告；报警及控制模块，用于基于数据云平台将监测报告传输至管理终端进行报警提醒，并同步生成水池补水指令，基于水池补水指令控制补水设备对水池进行补水操作。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，其特征在于，数据采集模块，包括：结构分析单元，用于获取水池的结构图纸，并基于结构图纸确定水池的结构特征；关键点确定单元，用于获取对水池液位的监测要求，并基于监测要求以及水池的结构特征确定对水池液位的监测关键点，且将监测关键点在结构图纸上进行标注；指引单元，用于将标注后的结构图纸反馈至管理终端，并基于结构图纸向工作人员进行预设传感器安装指引。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，其特征在于，指引单元，包括：监测子单元，用于基于预设监控设备实时获取工作人员对预设传感器的安装视频，并基于安装视频确定工作人员对预设传感器的安装进度，且当预设传感器安装结束后，基于物联网网关对不同预设传感器分配数据传输端口；链路构建子单元，用于基于数据传输端口构建不同预设传感器与物联网网关的分布式无线通讯链路，并从预设服务器中调取测试数据包；链路测试子单元，用于将测试数据包下发至对应预设传感器，并基于预设传感器根据分布式无线通讯链路将测试数据包预传输至物联网网关，且当物联网网关成功接收到各预设传感器传输的测试数据包时，判定分布式无线通讯链路构建合格，否则，重新构建分布式无线通讯链路。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，其特征在于，数据采集模块，包括：数据采集单元，用于基于预设传感器实时采集水池内的水位数据，并基于预设传感器对采集到的水位数据进行封装，得到水位数据包；数据标记单元，用于提取不同预设传感器的装置标识，并将装置标识作为数据来源添加至水位数据包的包头，得到待传输数据包；数据传输单元，用于将待传输数据包放置在相应传输链路中的缓存队列，并确定物联网网关配置的预设周期性脉冲信号，同时，基于预设周期性脉冲信号对缓存队列中的待传输数据包进行携带，并基于携带结果将待传输数据包传输至数据云平台。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水池液位在线智能监测感知系统，其特征在于，数据处理及报告生成模块，包括：数据接收单元，用于基于数据云平台接收采集到的水位数据，并基于时间发展顺序对水位数据进行序列化处理，且基于序列化处理结果得到不同时刻水位数据对应的目标取
值；数据分析单元，用于基于预设二维直角坐标系对不同时刻水位数据对应的目标取值进行可视化展示，并基于可视化展示结果确定相邻时刻水位数据对应的目标取值的变量序列，且基于监测时间段内的环境变化因素确定对变量序列进行异常评估的置信区间；数据清洗单元，用于将变量序列与置信区间进行比较，并基于比较结果确定造成变量序列不在置信区间的异常水位数据，且对异常水位数据进行剔除；数据融合单元，用以基于剔除结果提取上位水位数据和下位水位数据的数据特征，并基于数据特征确定上位水位数据和下位水位数据的数据关联点，且基于预设数据融合规则通过数据关联点将上位水位数据和下位水位数据进行数据融合，得到清洗后的水位数据；水位确定单元，用于基于预设二维直角坐标系对不同时刻的清洗后的水位数据的目标取值进行线性拟合，得到水位拟合曲线，并确定水位拟合曲线在监测时间段内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方杰，李关林，涂成瑞，游贤遇，韦善乐，安雪婷，刘洋洋，邓建平，
申请(专利权)人：贵州新思维科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：