一种分布式综合预警的监控数据采集系统的制作方法
【专利摘要】一种分布式综合预警的监控数据采集系统，包括远程数据自动采集与预警服务系统、用户终端、防火墙和至少一个数据采集单元，所述远程数据自动采集与预警服务系统由分布式远程数据采集器、远程数据分析与预警处理器、监控数据联网发布模块组成，其优点在于大幅降低技术人员亲临现场维护的频率和现场维护的工作量，系统组网的灵活性大大提高，无人值守可降低人力成本，具备监测数据综合预警能力，预警更为准确。
【专利说明】一种分布式综合预警的监控数据采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监控数据采集系统，具体涉及一种分布式综合预警的监控数据米集系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机技术与工程监测技术的深入结合，远程实时监测监控技术在尾矿库(赤泥堆)监测、水库大坝监测、地质灾害监测、水质大气环境监测、桥梁隧道监测、地铁施工监测等工程监测中的应用越来越普遍。工程监测监控系统的大范围应用对传统监控系统提出了新的要求。首先，要求监测监控设备尤其是数据采集器必须安装简单，能够实现基于远程联网采集控制、远程供电控制的功能，以减少技术人员到现场维护的人力成本；第二，要求能够分布式集中采集，尤其对于监控系统中监测点分布较广，距离监控室较远的监测点需要将数据集成到一个系统中；其次，要求数据采集以及安全预警功能必须具备全天候后台自动运行的能力，做到无人值守，对于监测监控成果必须进行联网发布，使得分布于不同区域的各级客户均能够实时获取监测监控状况；再次，要求数据采集器能够同时兼容测量机器人的远程控制功能；最后，要求根据不同监测类型进行数据的综合分析并发出预警，预警信号的输出需要具备声光预警、短信预警等多种预警方式。但是，目前的监控数据采集较为普遍的解决方案是将各个分布较远的监测点以无线网桥/光纤的方式组网，集中到监控站房的数据采集器，实现数据的集中采集传输控制，这种方案最大的缺点是通信建设成本高、工程量大，而且对于传统的数据采集系统不具备接入测量机器人监测方式的功能，往往必须单独建设测量机器人远程自动控制系统，势必会造成系统成本高、数据难以整合的困难。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术存在的缺陷，提供一种分布式综合预警的监控数据采集系统，使其具有安装简便、维护方便、扩展性强、成本低廉的优点。
[0004]本实用新型所提供的技术方案为:一种分布式综合预警的监控数据采集系统，包括远程数据自动采集与预警服务系统、用户终端、防火墙和至少一个数据采集单元，所述远程数据自动采集与预警服务系统由分布式远程数据采集器、远程数据分析与预警处理器、监控数据联网发布模块组成，所述分布式远程数据采集器由供电模块、485继电器、LED指示灯、振弦信号处理模块、MEMS信号处理模块、温度传感器、气压传感器、测量机器人信号处理模块、多通道智能型数字传感器采集模块、RS-485集线器通讯模块、信号防雷器和GPRS(3G)DTU/串口服务器组成，其中数据采集单元通过网络经防火墙连接至远程数据自动采集与预警服务系统，用户终端直接与远程数据自动采集与预警服务系统连接。
[0005]优选的，所述远程数据自动采集与预警服务系统中分布式远程数据采集器与远程数据分析与预警处理器相互连接，远程数据分析与预警处理器与监控数据联网发布模块互相连接。[0006]优选的，所述分布式远程数据采集器中设置不少于I个数据模块与数据采集单元匹配。
[0007]优选的，所述分布式远程数据采集器的供电模块由供电防雷模块、持续供电系统UPS、开关电源构成，其中供电防雷模块上设置有外接接口，可连接太阳能电源，供电防雷模块与持续供电系统UPS相连接，开关电源上设置有输入端，输入端连接持续供电系统UPS。
[0008]优选的，所述分布式远程数据采集器的振弦信号处理模块内置MCU，可连接振弦式传感器，实现对振弦式传感器的数据采集，实现外部接口 RS-485信号输出，内置MODBUS通协议。
[0009]优选的，所述分布式远程数据采集器的MEMS信号处理模块内置MCU，可接MEMS型传感器，实现对4mA-20mA电流的测量以及AD转换，实现外部接口 RS-485信号输出，内置MODBUS通信协议。
[0010]优选的，所述分布式远程数据采集器的测量机器人信号处理模块，使用MCU将测量机器人的RS-232信号转换为RS-485信号输出，实现数据透传。
[0011]优选的，所述分布式远程数据采集器的多通道智能型数字传感器采集模块设置有接入多路RS-485总线的接口，RS-485总线上可接多个智能型数字传感器。
[0012]优选的，所述分布式远程数据采集器的RS-485集线器通讯模块用于处理所接入的多通道RS-485信号，将多路RS-485信号异步处理为一路RS-485总线信号。
[0013]优选的，所述用户终端可以为计算机、手机和平板电脑。
[0014]优选的，所述数据采集单元与防火墙连接使用的网络为光纤、无线网桥、卫星、GPRS、3G中的一种。
[0015]本实用新型提供的一种分布式综合预警的监控数据采集系统，具有以下优点:
(I)实现了数据采集单元的远程联网采集控制、远程供电控制，本实用新型方案中所有采集控制、数据处理、预警处理等经常变更的需求都在远程数据自动采集与预警服务系统端实施，系统升级及系统维护简单，数据采集单元仅实现数据透传且功能简单，因此可大幅降低技术人员亲临现场维护的频率和现场维护的工作量；(2)数据采集单元均是分布式联网工作，最终在远程数据自动采集与预警服务系统端采集，因此使不同地理分布的监测点即使通过不同通信方式、不同监测手段也能够在远程数据自动采集与预警服务系统端集中采集，使系统组网的灵活性大大提高；(3)将数据采集以及数据综合预警作为服务在远程数据自动采集与预警服务系统端运行，无人值守，可降低人力成本；(4)具备将监控成果进行联网发布的能力，解决了分布于不同区域各级客户均能够访问监控系统的难题；(5)分布式远程数据采集器设计合理，在新增低成本处理模块的基础上实现了接入测量机器人监测方式的功能，且实现了测量机器人数据与传感器数据统一于一个数据平台管理；(6)本实用新型方案通过具备监测数据综合预警能力，预警更为准确，能通过短信、电话、邮件等多种途径输出预警信号，使预警信号及时到达用户终端。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0017]图1是本实用新型一种分布式综合预警的监控数据采集系统的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型一种分布式综合预警的监控数据采集系统中分布式远程数据采集器(应为数据采集单元)的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型一种分布式综合预警的监控数据采集系统的工作流程图。
[0020]【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0022]如图1所示，一种分布式综合预警的监控数据采集系统，包括远程数据自动采集与预警服务系统、用户终端、防火墙和至少一个数据采集单元，所述远程数据自动采集与预警服务系统由分布式远程数据采集器、远程数据分析与预警处理器、监控数据联网发布模块组成，其中数据采集单元通过网络经防火墙连接至远程数据自动采集与预警服务系统，用户终端直接与远程数据自动采集与预警服务系统连接。远程数据自动采集与预警服务系统中分布式远程数据采集器与远程数据分析与预警处理器相互连接，远程数据分析与预警处理器与监控数据联网发布模块互相连接，用户终端可以为计算机、手机和平板电脑等，数据采集单元与防火墙连接使用的网络可以为光纤、无线网桥、卫星、GPRS、3G等。
[0023]如图2所示，一种分布式综合预警的监控数据采集系统中所述分布式远程数据采集器(应为数据采集单元)由供电模块、485继电器、LED指示灯、振弦信号处理模块、MEMS信号处理模块、温度传感器、气压传感器、测量机器人信号处理模块、多通道智能型数字传感器采集模块、RS-485集线器通讯模块、信号防雷器和GPRS (3G) DTU/串口服务器组成，其中，分布式远程数据采集器中设置不少于I个数据模块与数据采集单元匹配；供电模块由供电防雷模块、持续供电系统UPS、开关电源构成，其中供电防雷模块上设置有外接接口，可连接太阳能电源，供电防雷模块与持续供电系统UPS相连接，开关电源上设置有输入端，输入端连接持续供电系统UPS ;振弦信号处理模块内置MCU，可连接振弦式传感器，实现对振弦式传感器的数据采集，实现外部接口 RS-485信号输出，内置MODBUS通信协议;MEMS信号处理模块内置MCU，可接MEMS型传感器，实现对4mA-20mA电流的测量以及AD转换，实现外部接口 RS-485信号输出，内置MODBUS通信协议；测量机器人信号处理模块，使用MCU将测量机器人的RS-232信号转换为RS-485信号输出，实现数据透传；多通道智能型数字传感器采集模块设置有接入多路RS-485总线的接口，RS-485总线上可接多个智能型数字传感器；RS-485集线器通讯模块用于处理所接入的多通道RS-485信号，将多路RS-485信号异步处理为一路RS-485总线信号。
[0024]本实用新型的一种分布式综合预警的监控数据采集系统，数据采集单元可采用GPRS/光纤/网线等方式，从各分布点通过互联网连接到远程数据自动采集与预警服务系统，其工作原理为:(I)定时发送心跳包数据，实时维持和更新远程数据自动采集与预警服务系统的现场数据采集器TCP连接表；(2)实时侦听采集指令，根据采集指令类型判断执行采集动作，返回采集数据。远程数据自动采集与预警服务系统实时侦听和维持各个接入的数据采集单元，执行如图3所示的采集以及分析预警过程。
[0025]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种分布式综合预警的监控数据采集系统，包括远程数据自动采集与预警服务系统、用户终端、防火墙和至少一个数据采集单元，所述远程数据自动采集与预警服务系统由分布式远程数据采集器、远程数据分析与预警处理器、监控数据联网发布模块组成，所述数据采集单元由供电模块、485继电器、LED指示灯、振弦信号处理模块、MEMS信号处理模块、温度传感器、气压传感器、测量机器人信号处理模块、多通道智能型数字传感器采集模块、RS-485集线器通讯模块、信号防雷器和GPRS (3G) DTU/串口服务器组成，其中数据采集单元通过网络经防火墙连接至远程数据自动采集与预警服务系统，用户终端直接与远程数据自动采集与预警服务系统连接。
2.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述远程数据自动采集与预警服务系统中分布式远程数据采集器与远程数据分析与预警处理器相互连接，远程数据分析与预警处理器与监控数据联网发布模块互相连接。
3.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述分布式远程数据采集器中设置不少于I个数据模块与数据采集单元匹配。
4.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元的供电模块由供电防雷模块、持续供电系统UPS、开关电源构成，供电防雷模块上设置有外接接口，供电防雷模块与持续供电系统UPS相连接，开关电源上设置有输入端，输入端连接持续供电系统UPS。
5.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元的振弦信号处理模块内置MCU，连接振弦式传感器，内置有MODBUS通信协议。
6.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元的MEMS信号处理模块内置MCU，连接MEMS型传感器，内置MODBUS通信协议。
7.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元的多通道智能型数字传感器采集模块设置有接入多路RS-485总线的接口，RS-485总线上连接不少于I个的智能型数字传感器。
8.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述用户终端可以为计算机、手机和平板电脑。
9.根据权利要求1所述的分布式综合预警的监控数据采集系统，其特征在于，所述数据采集单元与防火墙连接使用的网络为光纤、无线网桥、卫星、GPRS、3G中的一种。
【文档编号】G05B19/418GK203561865SQ201320579871
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】蔡舟, 杜函蔚 申请人:蔡舟, 杜函蔚