[發(fā)明專利]一種用于水文水資源監(jiān)測的嵌入式智能系統(tǒng)

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• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105716586A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 閻戈衛(wèi);章和盛
• 申請（專利權）人: 北京圣世信通科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于水利行業(yè)的智能設備管理系統(tǒng)，尤其涉及一種用于水文水資源監(jiān)測的嵌入式智能系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)有水利行業(yè)內普遍使用RTU控制器，其特點均為有線傳輸并且獨立工作，難以組網(wǎng)通訊，并且由于有線方式的限制，無法實現(xiàn)多傳感器進行分布式采集和網(wǎng)絡化管理，其應用難以擴展，主要缺點：必須拉線纜、RTU與RTU之間沒互聯(lián)、RTU接入傳感器數(shù)量受到限制；其次每個RTU都帶有一個GSM模塊，當GSM模塊故障或SIM卡故障時無法獲取傳感器信息，主要缺點：RTU故障，傳感器正常，采集數(shù)據(jù)中斷必須人員到場進行更換RTU，如果RTU聯(lián)網(wǎng)，另一個RTU即可重新與傳感器互聯(lián)，獲取傳感器的數(shù)據(jù)。再者現(xiàn)有設備傳感器均為有線傳輸，RTU無法獲取傳感器的健康狀態(tài)，設備傳感器需要單獨維護，運維成本較大，主要缺點：RTU正常，傳感器故障，維護人員不一定第一時間發(fā)現(xiàn)傳感器問題。綜合上述，現(xiàn)有的RTU使用形態(tài)已無法滿足現(xiàn)代智能水網(wǎng)的應用。

而要讓RTU可以進行網(wǎng)絡化管理，需要有一套實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理，協(xié)議交互、日志管理和數(shù)據(jù)采集轉發(fā)等功能的管理系統(tǒng)。

發(fā)明內容

為克服現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明一種用于水文水資源監(jiān)測的嵌入式智能系統(tǒng)，降低系統(tǒng)耦合度，增加系統(tǒng)內聚性。

本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn)：

一種用于水文水資源監(jiān)測的嵌入式智能系統(tǒng)，其特征在于，包括驅動層、業(yè)務層、數(shù)據(jù)通信管理層和用戶交互層；所述驅動層位于系統(tǒng)的最底層，為上三層提供傳感器數(shù)據(jù)，外部設備模塊數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢凰鰳I(yè)務層，用于根據(jù)系統(tǒng)的運行參數(shù)配置，通過調用驅動層傳感器讀寫接口，實現(xiàn)對傳感器的數(shù)據(jù)采集和保存；所述數(shù)據(jù)通信管理層，用于對協(xié)議進行封解包，調用傳輸模塊接口發(fā)送接收數(shù)據(jù)；所述用戶交互層用于交互驅動處理接口、外部輸入輸出設備。

進一步的，所述驅動層包括：

RS-485/422、RS-232C、格雷碼、AD、繼電器和SDI-12的接口標準；

Modbus-RTU通信協(xié)議；

SDI-12通信協(xié)議；

無線233模塊、無線433模塊、Zigbee2.4傳輸模塊和GSM/GPS/藍牙模塊接口和RS-485/422、RS-232C、格雷碼、AD、繼電器和SDI-12的標準接口。

進一步的，所述業(yè)務層包括數(shù)據(jù)存儲管理單元、參數(shù)儲存單元、日志記錄單元、數(shù)據(jù)操作接口、協(xié)議交互接口和用戶交互接口；所述數(shù)據(jù)儲存管理單元是用于通過調用驅動層接口，讀取傳感器數(shù)據(jù)；然后把數(shù)據(jù)進行保存，并提供讀寫接口給數(shù)據(jù)管理操作接口；所述參數(shù)儲存單元用于提供參數(shù)配置的保存，提供讀寫接口給數(shù)據(jù)管理操作接口；所述日志記錄單元用于記錄系統(tǒng)的運行日志數(shù)據(jù)和所有功能模塊的操作過程；所述數(shù)據(jù)管理操作接口是用于對系統(tǒng)數(shù)據(jù)內容的統(tǒng)一操作管理，提供數(shù)據(jù)讀寫操作，方便協(xié)議交互接口讀寫傳感器數(shù)據(jù)，修改系統(tǒng)參數(shù)配置，并為用戶交互接口管理相應數(shù)據(jù)內容提供相應接口；所述協(xié)議交互接口用于對數(shù)據(jù)進行協(xié)議格式轉換，轉化成統(tǒng)一格式內容，方便數(shù)據(jù)通信管理層對協(xié)議進行封包或解包；所述用戶交互接口用于提供通用的交互接口與客戶端連接。

進一步的，所述數(shù)據(jù)通信管理層包括協(xié)議庫、協(xié)議封包接口、協(xié)議解包接口和通信處理接口。

進一步的，所述用戶交互層包括用于實現(xiàn)業(yè)務層的用戶交互接口和設備驅動進行交互的交互驅動處理接口；還包括外部輸入輸出設備和app應用。

進一步的，所述外部輸入輸出設備包括觸摸屏幕，點陣屏。

交互驅動處理接口：主要是實現(xiàn)業(yè)務層的用戶交互接口和設備驅動進行交互。

本發(fā)明的有益效果在于：提供一種用于水文水資源監(jiān)測的嵌入式智能系統(tǒng)，通過驅動層提供多種標準的接口，接入多種通信方式，為業(yè)務層、數(shù)據(jù)通信管理層和用戶交互層提供多元化的數(shù)據(jù)和通信，通過業(yè)務層調用驅動層的接口，采集和保存驅動層外接設備的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理層用于對協(xié)議進行封解包；用戶交互層用于交互驅動處理接口；本系統(tǒng)可接入多種傳感器和通信設備，實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理；使用本管理系統(tǒng)，當在驅動層外接如水文監(jiān)測的各種傳感器后，即可獲取各種水文監(jiān)測的數(shù)據(jù)，從而進行管理。

附圖說明

圖1為本系統(tǒng)架構示意圖；

圖2為驅動層接口處理流程圖；

圖3為業(yè)務層接口處理流程圖；

圖4為數(shù)據(jù)通信管理層處理流程圖；

圖5為用戶交互層處理流程圖。

具體實施方式