一种基于大数据的排水管网监测系统的制作方法

本发明涉及排水管网监测技术领域，具体为一种基于大数据的排水管网监测系统。

背景技术：

城市排水系统承担着城市污水处收集处理的重要职能，是保障人民生活、城市环境和城市安全的重要市政基础设施。城市排水管网的安全有效运行也是城市水环境质量的重要保障，使城市水环境质量得到有力保证。

近年我国城市水环境污染形势依然严峻，城市排水管网运行中的问题也日益凸显，加强城市排水管网的信息化建设是解决相关问题的重要技术手段，实现排水管网运行水量水质信息监测是实现管网信息化管理的前提和基础，进而适用于排水管网运行条件的监测技术和装置需求日趋迫切。cn205193508涉及一种监控系统，具体为洪水监控调度系统信息采集转化装置与多个洪水监测点的水位监测传感器连接；处理器分别与信息采集转化装置、信息存储模块、人机互交装置、现场可编程门阵列连接；现场可编程门阵列与泄洪闸控制电路连接，泄洪闸控制电路与多个变频器连接，变频器分别与对应的闸门电机连接，每个闸门电机上安装有编码器，编码器分别与现场可编程门阵列连接。本实用新型提供的洪水监控调度系统，将一个区域的所有洪水监测点的信息汇总到处理器上，处理器根据分析或者人机互交装置输入的指令发出调控信号启动闸门进行洪水调度作业，该系统将蓄洪水库、泄洪通道等集成管理，统一调度，响应快，实现科学防洪管理。cn205961185公开了一种基于大数据共建共享的智慧水利系统，包括智慧水利数据采集设备、区域存储中心、区域大数据处理中心、云服务器、监控管理中心、数据分析处理模块、调度中心、净水装置、供水装置、防洪排水控制端和排水装置；智慧水利数据采集设备通过有线或者无线通信与区域存储中心连接，区域存储中心通过网络与区域大数据处理中心连接，区域大数据处理中心通过网络分别与云服务器和监控管理中心连接；监控管理中心的输出端与数据分析处理模块的输入端连接；数据分析处理模块的输出端与调度中心的输入端连接；调度中心的输出端与防护洪水控制端的输入端连接，调度中心与供水装置连接；供水装置连接有净水装置；防洪排水控制端的输出端与排水装置的输入端连接。cn202177926公开了一种水资源综合调度管理系统，其中，包括中央数据服务器，水闸数据采集传输系统，gis地理信息系统以及水资源调度模拟系统，所述的中央数据库分别与所述水闸数据采集传输系统、gis地理信息系统以及水资源调度模拟系统连接。本实用新型的一种水资源综合调度管理系统，实现实时监测数据与水资源调度模型数值模拟的无缝链接；实现了水资源调度信息的综合调度管理，并将结果以统计图表、电子地图等方式生动直观地显示，为水资源调度管理决策提供依据；建成了方便实用的水资源调度模拟模式，在人机交互界面定义调水方案，完成相应的模型输入设置，并驱动模型计算，避免直接操作模型程序，使系统具有较强的可操作性和实用性。cn107606490a，一种基于大数据的排水管网监测系统，该基于大数据的排水管网监测系统包括大数据处理中心、排水监测子系统、报警子系统、大数据存储单元和排水管网监测平台，大数据处理中心分别电性输出连接报警子系统和大数据存储单元，大数据处理中心电性输入连接排水监测子系统，大数据处理中心通过通信单元双向网络连接排水管网监测平台。排水监测子系统包括污水监测传感器、水流量传感器、水流速传感器和水位传感器，上述传感器均电性输出连接监测数据采集单元所述监测数据采集单元电性输出连接监测数据整理单元。(cn107631173a)，一种以大数据技术为核心的污水管网监测系统，包括大数据处理中心、监测采集子系统、数据收发子系统、报警子系统、大数据存储单元和图表数据显示单元，所述大数据处理中心分别电性输入连接监测采集子系统和数据收发子系统，所述大数据处理中心分别电性输出连接报警子系统、大数据存储单元和图表数据显示单元。所述监测采集子系统包括ph计传感器、流量传感器、污水监测传感器和液位传感器，所述ph计传感器、流量传感器、污水监测传感器和液位传感器均匀电性输出连接数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接数据处理单元，所述数据处理单元电性输出连接监测采集中心系统，所述监测采集中心系统分别电性输出连接数据存储单元和数据统计单元。

然而，由于缺乏合适的监测系统，至今仍不得不由专职人员定期或根据需要采用手工方式测量和记录排水窨井的水位，这不仅耗费大量的人力物力，并且效率较低，为此，我们提出一种基于大数据的排水管网监测系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于大数据的排水管网监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的排水管网监测系统，包括用于数据分析与判断的中央处理系统、用于用户登录与身份验证的用户登录子系统、用于信息数据收集的数据采集子系统、用于信息数据后期查询与了解的查询统计子系统、用于数据维护与存储的数据存储模块、用于公布数据信息的显示模块、用于数据信息接收的终端模块和用于错误提醒与超值提醒的报警子系统，且所述中央处理系统分别电性输入连接用户登录子系统、数据采集子系统和查询统计子系统，所述中央处理系统分别电性输出连接数据存储模块、显示模块、终端模块和报警子系统。

优选的，所述用户登录子系统包括密码输入模块，所述密码输入模块电性输出连接信息识别模块，且所述信息识别模块分别电性输入连接指纹输入模块和扫描输入模块，所述信息识别模块电性输出连接a/d转换模块，所述a/d转换模块电性输出连接用户登录控制系统，所述用户登录控制系统分别电性输出连接信息存储模块和信息显示模块。

优选的，所述数据采集子系统包括定位模块，所述定位模块电性输出连接传感器模块，所述传感器模块电性输出连接整流模块，所述整流模块电性输出连接放大模块，所述放大模块电性输出连接数据采集控制系统，所述数据采集控制系统电性输出连接存储模块。

优选的，所述查询统计子系统包括查询数据输入模块，所述查询数据输入模块电性输出连接查询数据采集模块，所述查询数据采集模块电性输出连接查询数据统计模块，所述查询数据统计模块电性输出连接查询统计控制系统，所述查询统计控制系统电性输入连接统计核算模块，且所述查询统计控制系统分别电性输出连接查询数据存储模块和查询数据显示模块。

优选的，所述报警子系统包括数据接收模块，所述数据接收模块电性输出连接数模转换模块，所述数模转换模块电性输出连接报警控制系统，所述报警控制系统电性输入连接对比数据参考模块，所述报警控制系统分别电性输出连接无线收发模块、警报器和计数统计模块，且所述计数统计模块电性输出连接数据对比模块。

优选的，所述显示模块包括地图显示、数据显示和状态显示。

优选的，所述传感器模块包括水质传感器、水位传感器、流量传感器和流速传感器。

优选的，所述警报器是由一个发光二极管和一个蜂鸣器组成，且发光二极管发出的光为红色。

优选的，所述定位模块是通过usb接口连接在传感器模块外壁。

优选的，所述终端模块包括智能手机和电脑。

优选的，首先将传感器模块安装在排水管网的窨井处，传感器模块用于获取排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速数据，具体可以设置为多个传感器模块以分布或集中的形式分布在被检测区域，通过传感器模块反馈的数值以及数值的变化，就可以得到排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速反馈数据，反馈数据与对比数据参考模块提前设定的合格值范围进行对比，当数据接收模块接收到的数值超过合格值范围时，计数统计模块对本次检测的超值进行记录统计，并通过数据对比模块进行比较，方便工作人员了解超值变化趋势，同时警报器会做出相应的警报，警报器是由一个发光二极管和一个蜂鸣器组成，且发光二极管发出的光为红色，方便及时提醒工作人员，并且无线收发模块能够将报警信息传递到终端模块，便于工作人员远程控制排水管网的运行情况，通过传感器模块能够对排水管网内的数据信息进行实时监控，不仅节省了人力物力，还提高工作效率和监测的精确度，定位模块是通过usb接口连接在传感器模块外壁，通过对传感器监控的信息进行定位，方便工作人员实时了解各处传感器检测到的信息，便于及时处理紧急事故，用户通过密码输入模块、指纹输入模块和扫描输入模块这三种登录方式中的其中一种方式进行登录该系统，不仅提高该系统的实用性，还有效提高了该系统的安全性，信息显示模块便于显示出登录的信息，当信息显示模块显示出登录错误信息时，经中央处理系统的分析判断后，使报警子系统中的警报器出现警报提示，避免不法人员登录该系统造成的信息被盗情况，指纹输入模块和扫描输入模块的设置方便了用户身份可以自动读取，也保护了用户信息不会出现泄露的现象，并且通过扫描和手动输入用户身份信息，实现了自动扫描和手动操作两种操作方式，便于提高该系统验证的高效性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该系统通过密码输入模块、指纹输入模块和扫描输入模块这三种登录方式中的其中一种方式进行登录该系统，不仅提高该系统的实用性，还有效提高了该系统的安全性，避免信息被盗，指纹输入模块和扫描输入模块的设置方便了用户身份可以自动读取，也保护了用户信息不会出现泄露的现象，并且通过扫描和手动输入用户身份信息，实现了自动扫描和手动操作两种操作方式，便于提高该系统验证的高效性；

2、传感器模块能够对排水窨井内的数据信息进行实时监控，提高了工作效率，定位模块是通过usb接口连接在传感器模块外壁，通过对传感器监控的信息进行定位，方便工作人员实时了解各处传感器检测到的信息，便于及时处理紧急事故；

3、传感器模块用于获取排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速数据，具体可以设置为多个传感器模块以分布或集中的形式分布在被检测区域，通过传感器模块反馈的数值以及数值的变化，就可以得到排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速反馈数据，不仅节省了人力物力，还提高工作效率和监测的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理图；

图2为本发明用户登录子系统原理框图；

图3为本发明数据采集子系统原理框图；

图4为本发明查询统计子系统原理框图；

图5为本发明报警子系统原理框图。

图中：1中央处理系统、2用户登录子系统、3数据采集子系统、4查询统计子系统、5数据存储模块、6显示模块、7终端模块、8报警子系统、9密码输入模块、10信息识别模块、11指纹输入模块、12扫描输入模块、13a/d转换模块、14用户登录控制系统、15信息存储模块、16信息显示模块、17定位模块、18传感器模块、19整流模块、20放大模块、21数据采集控制系统、22存储模块、23查询数据采集模块、24查询数据统计模块、25查询统计控制系统、26统计核算模块、27查询数据存储模块、28查询数据显示模块、29数据接收模块、30数模转换模块、31报警控制系统、32对比数据参考模块、33无线收发模块、34警报器、35计数统计模块、36数据对比模块、37查询数据输入模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于大数据的排水管网监测系统，包括用于数据分析与判断的中央处理系统1、用于用户登录与身份验证的用户登录子系统2、用于信息数据收集的数据采集子系统3、用于信息数据后期查询与了解的查询统计子系统4、用于数据维护与存储的数据存储模块5、用于公布数据信息的显示模块6、用于数据信息接收的终端模块7和用于错误提醒与超值提醒的报警子系统8，且中央处理系统1分别电性输入连接用户登录子系统2、数据采集子系统3和查询统计子系统4，中央处理系统1分别电性输出连接数据存储模块5、显示模块6、终端模块7和报警子系统8。

其中，用户登录子系统2包括密码输入模块9，密码输入模块9的密码共有八位数，并且是由英文字母与阿拉伯数字组成，有效提高了该系统的安全性，避免信息被盗，密码输入模块9电性输出连接信息识别模块10，且信息识别模块10分别电性输入连接指纹输入模块11和扫描输入模块12，指纹输入模块11和扫描输入模块12的设置方便了用户身份可以自动读取，也保护了用户信息不会出现泄露的现象，并且通过扫描和手动输入用户身份信息，实现了自动扫描和手动操作两种操作方式，便于用户身份信息通过信息识别模块10的验证，信息识别模块10电性输出连接a/d转换模块13，a/d转换模块13将信息识别模块10识别后的数字信息转化为模拟信息，并通过网络传送到用户登录控制系统14进行分析判断，用户登录控制系统14分析判断后的数据保存在信息存储模块15内，同时可经信息显示模块16显示出来，方便工作人员观察了解，a/d转换模块13电性输出连接用户登录控制系统14，用户登录控制系统14分别电性输出连接信息存储模块15和信息显示模块16；

数据采集子系统3包括定位模块17，定位模块17电性输出连接传感器模块18，传感器模块18能够对排水窨井内的数据信息进行实时监控，不仅提高了工作效率，还减少了工作人员的工作量与劳动强度，定位模块17是通过usb接口连接在传感器模块18外壁，通过对传感器监控的信息进行定位，方便工作人员实时了解各处传感器检测到的信息，便于及时处理紧急事故，传感器模块18电性输出连接整流模块19，整流模块19电性输出连接放大模块20，传感器模块18检测的数据经整流模块19和放大模块20的整流放大后网络传送到数据采集控制系统21中，有效提高数据传送的稳定性，避免数据丢失，最后检测的数据保存在存储模块22中，放大模块20电性输出连接数据采集控制系统21，数据采集控制系统21电性输出连接存储模块22；

查询统计子系统4包括查询数据输入模块37，查询数据输入模块37电性输出连接查询数据采集模块23，查询数据采集模块23电性输出连接查询数据统计模块24，查询数据采集模块23将查询数据输入模块37中收到的查询请求进行收集，并且通过查询数据统计模块24将采集到的请求信息进行统一处理，一并传递至查询统计控制系统25中，查询数据统计模块24电性输出连接查询统计控制系统25，查询统计控制系统25电性输入连接统计核算模块26，统计核算模块26便于对输入的查询信息进行统计和核算，并将数据保存在查询数据存储模块27中，并且通过查询数据显示模块28显示出来，且查询统计控制系统25分别电性输出连接查询数据存储模块27和查询数据显示模块28；

报警子系统8包括数据接收模块29，便于接受经中央处理系统1分析判断后的数据信息，并经数模转换模块30处理后传递到报警控制系统31，数据接收模块29电性输出连接数模转换模块30，数模转换模块30电性输出连接报警控制系统31，报警控制系统31电性输入连接对比数据参考模块32，通过对比数据参考模块32提前设定好合格值范围，当数据接收模块29接收到的数值超过合格值范围时，计数统计模块35对本次检测的超值进行记录统计，并通过数据对比模块36进行比较，方便工作人员了解超值变化趋势，同时警报器34会做出相应的警报，警报器34是由一个发光二极管和一个蜂鸣器组成，且发光二极管发出的光为红色，方便及时提醒工作人员，并且无线收发模块33能够将报警信息传递到终端模块7，终端模块7包括智能手机和电脑，便于工作人员远程控制，报警控制系统31分别电性输出连接无线收发模块33、警报器34和计数统计模块35，且计数统计模块35电性输出连接数据对比模块36；

显示模块6包括地图显示、数据显示和状态显示，地图显示用于显示定位模块17定位被监测区域的排水窨井，数据显示用于显示该排水窨井的实时数据信息，状态显示用于显示该排水窨井是否处于运行状态，是否出现故障；

传感器模块18包括水质传感器、水位传感器、流量传感器和流速传感器，传感器模块18用于获取排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速数据，具体可以设置为多个传感器模块18以分布或集中的形式分布在被检测区域，通过传感器模块18反馈的数值以及数值的变化，就可以得到排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速反馈数据，不仅节省了人力物力，还提高工作效率和监测的精确度；

首先将传感器模块18安装在排水管网的窨井处，传感器模块18用于获取排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速数据，具体可以设置为多个传感器模块18以分布或集中的形式分布在被检测区域，通过传感器模块18反馈的数值以及数值的变化，就可以得到排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速反馈数据，反馈数据与对比数据参考模块32提前设定的合格值范围进行对比，当数据接收模块29接收到的数值超过合格值范围时，计数统计模块35对本次检测的超值进行记录统计，并通过数据对比模块36进行比较，方便工作人员了解超值变化趋势，同时警报器34会做出相应的警报，警报器34是由一个发光二极管和一个蜂鸣器组成，且发光二极管发出的光为红色，方便及时提醒工作人员，并且无线收发模块33能够将报警信息传递到终端模块7，便于工作人员远程控制排水管网的运行情况，通过传感器模块18能够对排水管网内的数据信息进行实时监控，不仅节省了人力物力，还提高工作效率和监测的精确度，定位模块17是通过usb接口连接在传感器模块18外壁，通过对传感器监控的信息进行定位，方便工作人员实时了解各处传感器检测到的信息，便于及时处理紧急事故，用户通过密码输入模块9、指纹输入模块11和扫描输入模块12这三种登录方式中的其中一种方式进行登录该系统，不仅提高该系统的实用性，还有效提高了该系统的安全性，信息显示模块16便于显示出登录的信息，当信息显示模块16显示出登录错误信息时，经中央处理系统1的分析判断后，使报警子系统8中的警报器34出现警报提示，避免不法人员登录该系统造成的信息被盗情况，指纹输入模块11和扫描输入模块12的设置方便了用户身份可以自动读取，也保护了用户信息不会出现泄露的现象，并且通过扫描和手动输入用户身份信息，实现了自动扫描和手动操作两种操作方式，便于提高该系统验证的高效性。

对于本发明，与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统通过密码输入模块、指纹输入模块和扫描输入模块这三种登录方式中的其中一种方式进行登录该系统，不仅提高该系统的实用性，还有效提高了该系统的安全性，避免信息被盗，指纹输入模块和扫描输入模块的设置方便了用户身份可以自动读取，也保护了用户信息不会出现泄露的现象，并且通过扫描和手动输入用户身份信息，实现了自动扫描和手动操作两种操作方式，便于提高该系统验证的高效性；传感器模块能够对排水窨井内的数据信息进行实时监控，提高了工作效率，定位模块是通过usb接口连接在传感器模块外壁，通过对传感器监控的信息进行定位，方便工作人员实时了解各处传感器检测到的信息，便于及时处理紧急事故；传感器模块用于获取排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速数据，具体可以设置为多个传感器模块以分布或集中的形式分布在被检测区域，通过传感器模块反馈的数值以及数值的变化，就可以得到排水窨井内的水质、水位、水的流量和流速反馈数据，不仅节省了人力物力，还提高工作效率和监测的精确度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。