[發明專利]一種用于水文水資源監測的嵌入式智能系統

在審

• 申請號: 201610078887.5
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105716586A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 閻戈衛;章和盛
• 申請（專利權）人: 北京圣世信通科技發展有限公司
• 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

本發明屬于水利行業的智能設備管理系統，尤其涉及一種用于水文水資源監測的嵌入式智能系統。

背景技術

現有水利行業內普遍使用RTU控制器，其特點均為有線傳輸并且獨立工作，難以組網通訊，并且由于有線方式的限制，無法實現多傳感器進行分布式采集和網絡化管理，其應用難以擴展，主要缺點：必須拉線纜、RTU與RTU之間沒互聯、RTU接入傳感器數量受到限制；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，采集數據中斷必須人員到場進行更換RTU，如果RTU聯網，另一個RTU即可重新與傳感器互聯，獲取傳感器的數據。再者現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，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現傳感器問題。綜合上述，現有的RTU使用形態已無法滿足現代智能水網的應用。

而要讓RTU可以進行網絡化管理，需要有一套實現數據管理，協議交互、日志管理和數據采集轉發等功能的管理系統。

發明內容

為克服現有技術存在的問題，本發明一種用于水文水資源監測的嵌入式智能系統，降低系統耦合度，增加系統內聚性。

本發明通過以下方式實現：

一種用于水文水資源監測的嵌入式智能系統，其特征在于，包括驅動層、業務層、數據通信管理層和用戶交互層；所述驅動層位于系統的最底層，為上三層提供傳感器數據，外部設備模塊數據傳輸的接口；所述業務層，用于根據系統的運行參數配置，通過調用驅動層傳感器讀寫接口，實現對傳感器的數據采集和保存；所述數據通信管理層，用于對協議進行封解包，調用傳輸模塊接口發送接收數據；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通信協議；

SDI-12通信協議；

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，所述業務層包括數據存儲管理單元、參數儲存單元、日志記錄單元、數據操作接口、協議交互接口和用戶交互接口；所述數據儲存管理單元是用于通過調用驅動層接口，讀取傳感器數據；然后把數據進行保存，并提供讀寫接口給數據管理操作接口；所述參數儲存單元用于提供參數配置的保存，提供讀寫接口給數據管理操作接口；所述日志記錄單元用于記錄系統的運行日志數據和所有功能模塊的操作過程；所述數據管理操作接口是用于對系統數據內容的統一操作管理，提供數據讀寫操作，方便協議交互接口讀寫傳感器數據，修改系統參數配置，并為用戶交互接口管理相應數據內容提供相應接口；所述協議交互接口用于對數據進行協議格式轉換，轉化成統一格式內容，方便數據通信管理層對協議進行封包或解包；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，所述數據通信管理層包括協議庫、協議封包接口、協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業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：主要是實現業務層的用戶交互接口和設備驅動進行交互。

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

附圖說明

圖1為本系統架構示意圖；

圖2為驅動層接口處理流程圖；

圖3為業務層接口處理流程圖；

圖4為數據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