一种基于物联网网关的智慧水务可视化平台及流程的制作方法

本发明属于智慧水务管理领域，涉及物联网和大数据分析；还能够实现远程监控和控制，优化水务运营，提高管理效率。

背景技术：

1、传统的水务管理存在信息不对称、反应迟缓等问题。缺乏实时数据的监测和采集，导致对水资源状态和质量的了解不够准确和及时，无法快速响应水务系统中的问题和紧急情况，限制了管理效率和可靠性的提升。

2、水务数据的采集和传输面临较多的安全隐患，由于传统的水务设施采用的安全技术相对较弱，并且容易受到外部干扰和攻击，数据传输的持续性和安全性得不到有效保障。这也限制了水务系统的智能化和远程控制的发展。

技术实现思路

1、本发明的研发是为了满足社会对于水资源管理的需求，利用现代技术如数据采集与监测、物联网、大数据分析和远程监控与控制等，提高水务管理的效率、智能化和可持续发展能力。

2、水务是社会发展和生活的重要基础，有效管理和利用水资源对于城市和社会的可持续发展至关重要，为了提高水务管理的效率和可靠性，优化资源利用，解决水务系统中的问题和挑战。

3、本发明采用的技术方案如下。

4、一种基于物联网网关的智慧水务可视化平台及流程，包括了感知层、应用层、智慧水务网关处理层。

5、所诉的感知层包括了监控模块、水质感知模块。

6、所诉的应用层包括了智慧水务网关。

7、所诉的智慧水务网关包括了mqtt模块、通信模块、存储模块、rs485模块。

8、本发明的感知层作为基层建筑，为全流程提供了可靠的感知数据，进行预处理从而保障数据的采集和输出；所诉采集的数据包括水站的实时监控和各设备运行状态，同时监听了水质的各项检测指标，并且返回指标参数和状态参数。

9、感知层采集的数据包括：风机运行状态、排污阀运行状态、进水口运行状态、出水口运行状态。

10、感知层监听水质的各项指标包括：水体的液位、生物药剂液位、色度、tds、温度、溶解氧、电导率、ph、浊度。

11、本发明的智慧水务网关处理层通过智慧水务网关处理感知层传输的数据。

12、基于arm9内核开发的智慧水务网关，智慧水务网关配备4个rs485口来应对接入设备，支持modbus通信协议；内置4g通信模块，一个卡槽口用于调用sim卡的通信流量。arm9内核内置磁盘用于临时存储数据，方便数据进行轮询；给智慧水务网关供给12v~28v的电源与设备相连接，配置好以太网接口和4g天线接口以便和应用层通信。

13、慧水务网关与接入rs485口的传感器设备通过modbus协议进行通信，数据传输进入网关后会存储到内置的磁盘进行轮询并且解析成应用层可解析的轻量级数据交换json格式；每七天为一次轮询周期，数据会定期更新防止冗余堵塞；解析好的数据通过mqtt的订阅发布功能上传到redis中进行处理存储。

14、智慧水务网关利用modbus协议来对设备进行数据的传输，其设备读写的寄存器类型为保持寄存器；保持寄存器是对字节进行操作，每两个节对应一个寄存器，支持读取和写入，最大程度上对设备进行可靠的数据读取和达到控制设备运行。

15、应用层及人与数据进行交互的处理层。应用层的可视化模块基于vue和php语言开发，通过php的redis扩展来调用数据库中的数据开发接口使vue来调用接口解析json数据,最终将数据呈现在可视化模块中。php是强大的后端编程语言，而可以实现服务器端的逻辑处理、数据库操作等功能，为页面提供数据支持。

16、所诉的可视化可以在客户端进行输出，也能在掌上app输出展示，达到实时监测并保证水质质量的效果。在人员进行对设备进行监测和操控时只需在应用层使用电脑或者手机在指定的域名上面进行相关的操作即可实现智慧化管理。

17、所诉的应用层可视化模块提供了设备状态感知报警，通过数据分析和模型预测，可以提前发现潜在的故障和问题。

18、本发明智慧水务通过应用先进的传感器技术和数据分析算法，实现了水务设施的智能化管理。它能够实时监测和收集供水、排水和水质等数据，使得管理人员能够准确了解当前水务设施运行状况。从而提高供水的稳定性和水质的安全性。相比传统的管理方式，智慧水务帮助我们摆脱了盲目性和滞后性，确保了水务运行的高效性。

19、本发明还能够提升用户的服务体验。通过收集和分析用户的用水习惯和需求，智慧水务能够提供个性化的用水服务。

技术特征：

1.一种基于物联网网关的智慧水务可视化平台及流程，其特征在于：

2.根据权利要求1所诉的感知层监控模块其特征在于采集水站的实时监控和设备状态，感知水站的安全情况并处理异常状况，与水质检测状况相呼应；包括：风机运行状态、排污阀运行状态、进水口运行状态、出水口运行状态。

3.根据权利要求1所诉的感知层水质感知模块其特征在于：设备监听水质的各项指标，返回指标参数；包括：水体的液位、生物药剂液位、色度、tds、温度、溶解氧、电导率、ph、浊度。

4.根据权利要求1所诉的智慧水务网关，其特征在于使用基于arm9内核开发的智慧水务网关，智慧水务网关配备8个rs485口来应对接入设备，支持modbus通信协议；内置4g通信模块，一个卡槽口用于调用sim卡的通信流量。arm9内核内置磁盘用于临时存储数据，方便数据进行轮询；给智慧水务网关供给12v~28v的电源与设备相连接，配置好以太网接口和4g天线接口以便和应用层通信。

5.根据权利要求4所诉的智慧水务网关，其特征在于：智慧水务网关与接入rs485口的传感器设备通过modbus协议进行通信，数据传输进入网关后会存储到内置的磁盘进行轮询并且解析成应用层可解析的轻量级数据交换json格式；每七天为一次轮询周期，数据会定期更新防止冗余堵塞；解析好的数据通过mqtt的订阅发布功能上传到redis中进行处理存储。

6.根据权利要求1所诉的应用层，其特征在于：所诉的可视乎模块基于vue和php语言开发，通过php的redis扩展来调用数据库中的数据开发接口使vue来调用接口解析json数据,最终将数据呈现在可视化模块中。

7.根据权利要求6所诉的应用层，其特征在于：所诉的可视化可以在客户端进行输出，也能在掌上app输出展示，达到实时监测并保证水质质量的效果。

技术总结
本发明公开了一种基于物联网网关的智慧水务可视化平台及流程，包括感知层，其中用于采集各类水质数据和采集数字监控信息模块，并且对采集到的数据进行预先处理；经过预处理的数据通过智慧水务网关处理层进行解析和轮询，智慧水务网关分有四大模块对数据进行处理，MQTT模块、存储模块、RS485模块、通信模块；通过智慧水务网关处理的数据最终展现在应用层上，应用层以可视化模块来对采集到的最终数据进行展示和分析，实现远程监测数据和处理数据；通过管理模块来分配人员的权限，保证管理效率；并且将其数据处理展现于可视化平台上供用户监测和管理一体化；准确和及时对水资源状态和质量的了解。

技术研发人员：余慧玲,吴增宇,陈绪龙
受保护的技术使用者：广西自贸区星河云智能水务系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11