一種無線RTU智能水資源管理的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種無線RTU智能水資源管理的系統，該系統定時進行相應的數據采集；通過傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構；將處理結果傳輸到本地的匯聚節點；匯聚節點的數據通無線通信傳輸設備發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制設備。本實用新型專利技術實施例提供的無線系統易于更換傳感器、通用性更好、具有雙向通信功能且易于實現，可在遠端對數據采集的時間進行控制，而且安裝維護方便。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種無線RTU智能水資源管理的系統。
技術介紹
現有的河堤、湖泊、灌溉等水資源監測系統全采用有線方式。其缺點是可靠性差、維護也不便。由于監測范圍大、時間長，線纜及由其引起的安裝材料、施工費占用了項目的大量費用，所以有線系統造價昂貴。由于傳感器網絡巨大的科學意義和應用價值，1998年，UCLA和Rockwell研究中心在DARPA支持下進行的WINS (wireless Integrated Sensor Network)傳感器網絡研究,其主要目的是為嵌入儀器、設備和環境中的傳感器、執行機構和處理器構建一個分布式網絡環境，提供Internet的訪問能力。UC Berkeley的Macro Mote在形如硬幣大小的節點中配置了溫度、濕度、壓力、磁場等多種傳感器，在車輛跟蹤、動物學家關于水鳥活動的研究中都有不俗的表現。無線傳感器和采礦、水利水文、農業、林業、環保等其它專業領域的結合現在正在深入的展開，但是目前都只是進行了實驗室的仿真或者初步的硬件分析、驗證階段，還沒有一個典型的成熟應用產品。現有技術的方案基本都是處于實驗階段，主要是利用zigbee提供的WSN節點設計功能進行節點設計，通用性不強；在數據通道的設計上也沒考慮使用商用的移動通信系統。在使用性、通用性上具有一定的局限性。RTU(Remote Terminal Unit)是一種遠端測控單元裝置,負責對現場信號、工業設備的監測和控制。現有的水資源管理系統是基于有線RTU，有線RTU的缺點是安裝復雜、維護成本高，且不易對已有的系統進行擴展，現有的基于WSN技術基本是單向通信的系統，數據一般是只能到采集中心。基于有線RTU水資源管理系統在現場施工需要進行環境勘察，而且RTU是必須連續供電的，具有一定的局限性。
技術實現思路
本技術實施例的目的在于提供一種無線RTU智能水資源管理的方法，旨在解決基于有線RTU水資源管理系統在現場施工需要進行環境勘察，而且RTU是必須連續供電的，具有一定的局限性的問題。本技術實施例是這樣實現的，一種無線RTU智能水資源管理的系統，該系統包括:數據采集和處理單元，用于接收控制指令，進行數據的采集，水位計、雨量計、流量計傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構；本地組網單元，將數據采集結果傳輸到本地的匯聚節點，并對本地的各個節點進行協調；數據發送單元，用于接收控制指令，決定是否由有線、光纖、衛星專線進行數據傳輸或將文本內容和數據通過無線傳輸模塊直接發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制模塊；控制單元，用于對其余模塊進行協調和控制。進一步，數據采集和處理單元包括:數據采集模塊，由控制模塊進行控制，定時進行相應的數據采集；數據處理模塊，通過水位計、雨量計、流量計傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構，易于更換傳感器，使得系統具有更廣泛的適用性。進一步,數據發送單元包括:專線模塊，由控制單元控制，決定是否由有線、光纖、衛星等專線進行數據傳輸；無線模塊，將文本內容和數據采用無線方式發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令。進一步，無線模塊包括:無線傳輸模塊,用于在大范圍內進行報警和數據的傳輸；無線發送模塊，用于將文本內容和數據通過無線傳輸模塊直接發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制模塊。本技術提供的無線RTU智能水資源管理系統設計，先通過控制模塊控制數據采集和處理單元，使數據中心定時主動發指令進行數據的采集，水位計、雨量計、流量計等傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊；然后通過本地組網單元，將數據采集結果傳輸到本地的匯聚節點，并對本地的各個節點進行協調；由控制單元的單片機等設備協調控制是否進行專線模塊，由有線、光纖、衛星等專線進行數據傳輸或進行無線模塊，將文本內容和數據采用無線傳輸模塊通過無線發送模塊發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制單元。本技術利用低功耗的無線傳輸模塊進行數據的采集和處理，使得節點的設置不受地形環境的影響，并且利用無線或者有線的方式將數據傳送到數據中心，及時通知相關的責任人，解決了有線RTU的維護和工程施工不易的問題，其中低功耗數據采集模塊采用數據的采集和處理分離的主從式結構，利用接口進行聯接，提高了節點的調用性和工程實用性；GSM/GPRS/3G等無線通信模塊是一個通用的無線技術傳輸設備，可以在大范圍內無線傳輸數據，數據傳輸靈活，還可利用無線通信模塊進行報警；數據通道的設計上使用了商用的移動通信系統；可以通過手機等設備對采集系統進行遠程控制。本技術提供的無線系統易于更換傳感器、通用性更好、具有雙向通信功能且易于實現，可在遠端對數據采集的時間進行控制，而且安裝維護方便。附圖說明圖1是本技術實施案例提供的無線RTU智能水資源管理的方法的流程圖；圖2本技術實施案例提供的無線RTU智能水資源管理的方法的具體實現過程圖；圖3是無線RTU智能水資源管理的系統的結構框圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。圖1示出了本技術實施案例提供的無線RTU智能水資源管理的方法的實現流程，該方法包括:在步驟SlOl中，首先由單片機等設備進行控制，定時進行相應的數據采集。在步驟S102中，該模塊通過水位計、雨量計、流量計等傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構，易于更換傳感器，使得系統具有更廣泛的適用性。在步驟S103中，相應的結果通過單片機等控制模塊和本地網絡傳輸到本地的匯聚節點。在步驟S104中，匯聚節點的數據通過有線、光纖、衛星等專線或GSM/GPRS/3G、CDMA(WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA)以及Wimax等無線通信傳輸設備發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到單片機等控制設備。圖2示出了本技術實施案例提供的無線RTU智能水資源管理系統的具體管理過程，該過程包括:首先由單片機等設備進行控制，查看是否已進行數據采集，否則就通過水位計、雨量計、流量計等傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構；相應的結果通過單片機等控制設備和本地網絡傳輸到本地的匯聚節點；匯聚節點的數據通過有線、光纖、衛星等專線或GSM/GPRS/3G、CDMA (WCDMA、cdma2000>TD-SCDMA)以及Wimax等無線通信傳輸設備發送到手機或設定的數據中心,接收手機或者中心的指令，并反饋到單片機等控制設備。圖3示出了本技術實施例提供的無線RTU智能水資源管理系統的結構。該系統包括:數據采集和處理單元31，由控制單元34進行控制，數據中心定時主動發指令進行數據的采集，水位計、雨量計、流量計等傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線RTU智能水資源管理的系統，其特征在于，該系統包括：?數據采集和處理單元，用于接收控制指令，進行數據的采集，水位計、雨量計、流量計傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構；?本地組網單元，將數據采集結果傳輸到本地的匯聚節點，并對本地的各個節點進行協調；?數據發送單元，用于接收控制指令，決定是否由有線、光纖、衛星專線進行數據傳輸或將文本內容和數據通過無線傳輸模塊直接發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制模塊；?控制單元，用于對數據采集和處理單元、本地組網單元及數據發送單元進行協調和控制。

【技術特征摘要】
1.一種無線RTU智能水資源管理的系統，其特征在于，該系統包括: 數據采集和處理單元，用于接收控制指令，進行數據的采集，水位計、雨量計、流量計傳感器對水文、水利數據進行采集，并將數據通過板子之間的接口反饋給數據處理模塊，形成主從結構； 本地組網單元，將數據采集結果傳輸到本地的匯聚節點，并對本地的各個節點進行協調； 數據發送單元，用于接收控制指令，決定是否由有線、光纖、衛星專線進行數據傳輸或將文本內容和數據通過無線傳輸模塊直接發送到手機或設定的數據中心，接收手機或者中心的指令，并反饋到控制模塊； 控制單元，用于對數據采集和處理單元、本地組網單元及數據發送單元進行協調和控制。2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，數據采集和處理單元包括: 數據采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王軍選，張燕燕，范憲寧，
申請(專利權)人：西安秦龍資源生態科技有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西;61