[發明專利]一種基于大數據處理的雜散電流測量系統及方法

有效

• 申請號: 202011132788.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112485503B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 宋樂;侯宇鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R19/165;G01N17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種基于大數據處理的雜散電流測量系統，其特征在于，包括傳感測量層、網絡傳輸層和應用處理層，所述傳感測量層采用Cu/CuSO₄參比電極作為采集介質采集土壤中的電位差信息；

所述網絡傳輸層采用基于GPRS技術的通訊裝置將傳感測量層采集到的電位差數據和GPS定位信息通過通信技術實時地傳輸到遠端服務器，搭建起端云聯系；

所述應用處理層包括上位機服務器和用戶端，應用處理層采用Storm分布式流式計算方法對采集到的實時測量數據進行處理，存儲數據的同時對異常數據進行報警，將異常項及其數值、異常管段及坐標信息傳輸至用戶端的智能設備，所述傳感測量層包括由Cu/CuSO₄參比電極組成的采集裝置、A/D轉換單元和數據處理裝置，Cu/CuSO₄參比電極采集得到模擬電壓信號后將輸入A/D轉換單元，通過A/D轉換單元將模擬信號轉換為數字信號，然后將數字信號輸入到數據處理裝置，通過計算得到最終的土壤電壓測量數據，所述網絡傳輸層包括數據收發模塊、控制單元、定位模塊和通訊模塊，所述Storm分布式流式計算方法采用主從架構的方式，通過設置Topology（拓撲）控制數據處理流程，由數據源A1從上傳的數據中讀取地點A的陰陽極電壓數據和地點信息數據并向消息處理者B1發出，封裝在消息處理者B1里的消息處理程序將計算得到地點A的土壤電壓差值，數據流傳輸至消息處理者B2時封裝的處理程序將對土壤電壓差進行預警判斷和數據存儲；為保證消息處理的實效性和高效性，每一個數據源可對應若干個消息處理者進行分布數據處理，當若干數據源和若干消息處理者交叉使用形成網狀結構時，實現效率的提高。

2.一種基于大數據處理的雜散電流測量方法，基于權利要求1所述一種基于大數據處理的雜散電流測量系統，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過客戶端發送開始監測指令至傳感測量層，以Cu/CuSO₄參比電極為采集介質的雜散電流測量裝置開始測量土壤中的電壓差值，并將電壓差值輸送至網絡傳輸層中；

步驟2：網絡傳輸層對數據進行預處理，采用通訊裝置將電壓差值和GPS定位信息傳輸至上位機服務器；

步驟3：上位機服務器利用Storm程序對每個地點傳輸的數據進行批量實時處理，若計算得到超過預警數值的結果則自動傳輸給客戶端進行報警；否則將數據存儲在上位機服務器中；

步驟4：通過客戶端的操作實時查詢各被測點的土壤電壓差數據，從而得到反映測點雜散電流數值的大小的情況；若存在報警數據，則馬上啟動保護處理預案。