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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 改裝水表，假設(shè)自制PLC模塊將水表中獲取的數(shù)據(jù)整理后通過(guò)GPRS傳輸（開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)）給接收設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量相關(guān)的所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警管理
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著我國(guó)乃至全世界對(duì)環(huán)保節(jié)水問(wèn)題的重視,在線(xiàn)實(shí)時(shí)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不斷被設(shè)計(jì)出來(lái),并亟待投入使用,因此,研究一整套流量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)有著十分重要的意義和實(shí)用價(jià)值。本文主要的研究是實(shí)現(xiàn)自來(lái)水使用量的實(shí)時(shí)監(jiān)控,為環(huán)保部門(mén)、市政單位、大量用水用戶(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控水流量提供有效的監(jiān)控手段。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采用自動(dòng)化、信息化,科學(xué)化的高科技手段,建設(shè)在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),解決市政、環(huán)境監(jiān)控執(zhí)法人員不足、用水用戶(hù)違法的問(wèn)題,節(jié)約執(zhí)法成本,提高監(jiān)察效能。具有環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境管理工作“點(diǎn)多,面廣、量大”,而且具有“全方面、全天候、全時(shí)制”的特點(diǎn)。構(gòu)建了分布式瀏覽器、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層信息發(fā)布系統(tǒng)的流量數(shù)據(jù)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。用水量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)以在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控管理軟件為核心,以Internet、GPRS、PLA網(wǎng)絡(luò)通訊為傳輸媒介,運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的軟件和通迅網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)目標(biāo):監(jiān)測(cè)用水量、取樣情況、流量計(jì)狀態(tài)等信息,合理管理、控制流量。本文詳細(xì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟件平臺(tái),包括軟件框架的搭建與各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì),采用了Java相關(guān)的最新技術(shù)如Ajax等在JSP中開(kāi)發(fā)Web的應(yīng)用,給出了B/S架構(gòu)基于Web瀏覽器的監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能模塊的開(kāi)發(fā)流程與實(shí)現(xiàn)界面,主要包括:歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示、報(bào)表打印、系統(tǒng)報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等模塊。數(shù)據(jù)接入服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集終端保持實(shí)時(shí)在線(xiàn)連接,同一時(shí)刻對(duì)所有監(jiān)測(cè)用戶(hù)的用水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè),使相關(guān)市政部門(mén)可以及時(shí)準(zhǔn)確掌握各個(gè)用戶(hù)的自來(lái)水用水量的實(shí)際情況和發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)態(tài),實(shí)時(shí)觀(guān)看所有流量數(shù)據(jù)變化情況。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)用水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為水資源充分利用和用水管理提供了便利條件,實(shí)時(shí)性好。保證供水工作的科學(xué)性，依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和傳感技術(shù)，實(shí)施對(duì)供水管道的無(wú)人化遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且能夠自動(dòng)傳輸?shù)缴厦娓骷?jí)主管部門(mén)，監(jiān)測(cè)輸水管道、城市供水管道的壓力、流量信息；及時(shí)發(fā)現(xiàn)水管網(wǎng)故障，提高維護(hù)效率、降低損失，保障輸水、供水質(zhì)量，達(dá)到科學(xué)預(yù)警，減少成本，提高效率的目的。不僅對(duì)水資源的利用及保護(hù)具有重大的意義,而且對(duì)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要的促進(jìn)作用。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的及思路：緊扣當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)環(huán)保節(jié)能，針對(duì)目前的市政水利問(wèn)題，運(yùn)用自動(dòng)控制原理及相關(guān)專(zhuān)業(yè)模擬程序，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有實(shí)物設(shè)備進(jìn)行改裝制作、軟件研究。 流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀產(chǎn)品成型后可以用于大水量用戶(hù)用水流量情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以避免人工采集數(shù)據(jù)的不公正或失誤，同時(shí)節(jié)省了大量時(shí)間、人力和物力，提高了工作效率。 創(chuàng)新點(diǎn)：充分組合已有技術(shù)，綜合研究 該流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀主要融合了一些常用的科學(xué)技術(shù)，主要運(yùn)用了數(shù)據(jù)信號(hào)采樣及轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)處理及傳輸?shù)募夹g(shù)，將常用的技術(shù)綜合運(yùn)用組合成本產(chǎn)品。 主要技術(shù)：改裝水表、PLC或DTU、GPRS傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái) 遠(yuǎn)傳水表：智能遠(yuǎn)傳水表是通過(guò)普通發(fā)訊水表加上電子采集模塊而組成的。電子模塊完成信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)并將數(shù)據(jù)通過(guò)通信線(xiàn)路上傳給中繼器或手持式抄表器。 PLC：可編程邏輯控制器，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 GPRS通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)：系統(tǒng)采用“瀏覽器/服務(wù)器”架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server。該軟件安裝在水利管理部門(mén)監(jiān)控中心具有固定IP地址的服務(wù)器上，客戶(hù)端通過(guò)widows瀏覽器進(jìn)行查看管道壓力、水流量等數(shù)據(jù)，軟件具有完備的權(quán)限管理、簡(jiǎn)潔大方的數(shù)據(jù)即時(shí)顯示界面、多樣化的數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、方便的設(shè)備信息添加、報(bào)警參數(shù)設(shè)置等功能。給用戶(hù)提供一個(gè)直觀(guān)、簡(jiǎn)單的操作平臺(tái)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性和先進(jìn)性主要體現(xiàn)在“點(diǎn)多、面廣、量大”,而且具有“全方面、全天候、全時(shí)制”的特點(diǎn)。 “點(diǎn)多、面廣、量大”：傳統(tǒng)記錄上，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)少，區(qū)域集中，所獲數(shù)據(jù)量少且存在誤差較大。使用該流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀可以廣泛分布流量數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，對(duì)任意可以安裝本設(shè)備的管段的流量進(jìn)行有效的監(jiān)控。并且由于流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀采用電子采樣，所以所獲數(shù)據(jù)也更為精準(zhǔn)確切。在時(shí)效和成本上都相對(duì)有較大的改進(jìn)。 “全方面，全天候，全時(shí)制“：對(duì)各個(gè)所檢測(cè)管段的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，靠設(shè)備運(yùn)行全天全時(shí)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，避免了傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)的時(shí)間、氣候?qū)?shù)據(jù)采集的影響也減少了人力處理數(shù)據(jù)的繁瑣和存在誤差的可能性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 研發(fā)后期，部分在申請(qǐng)專(zhuān)利
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作開(kāi)發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物，照片，圖片，模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 一、將改裝后的水表安裝在需要監(jiān)控流量情況的管段，外置連接電子模塊（PLC或DTU進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。有充電電池供電） 二、調(diào)試設(shè)備及程序 三、開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程接收平臺(tái) 四、通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接收數(shù)據(jù)，對(duì)所獲數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì): 主動(dòng)問(wèn)詢(xún)：監(jiān)控中心可以主動(dòng)問(wèn)詢(xún)水表的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、水流量等數(shù)據(jù)。 主動(dòng)控制：監(jiān)控中心可以隨意開(kāi)關(guān)任何一路路燈或開(kāi)關(guān)自定義群組的路燈。 適用范圍： 對(duì)醫(yī)院、學(xué)校等大水量用戶(hù)的用水量進(jìn)行實(shí)時(shí)的有效的監(jiān)控和管理,并且能夠自動(dòng)傳輸?shù)缴厦娓骷?jí)主管部門(mén)，監(jiān)測(cè)輸水管道、流量信息；及時(shí)發(fā)現(xiàn)水管網(wǎng)故障，降低損失，保障供水，達(dá)到科學(xué)預(yù)警，提高效率的目的。 推廣前景及效益： 目前的條件下僅針對(duì)大型工程或市政水利管理需求提供服務(wù)，對(duì)重大項(xiàng)目進(jìn)行研究和數(shù)據(jù)處理。但是待技術(shù)非常成熟并且能夠大批量生產(chǎn)后，有必要將此設(shè)備挨家挨戶(hù)推廣使用，以便于水利局統(tǒng)計(jì)用水量來(lái)收取水費(fèi)，降低人力成本。如果流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀能廣泛的應(yīng)用到每家每戶(hù)，那么帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將是相當(dāng)巨大和可觀(guān)的。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 據(jù)實(shí)際調(diào)查了解目前國(guó)內(nèi)大用戶(hù)大多為機(jī)械水表進(jìn)行流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，耗費(fèi)人力物力。根據(jù)課題要求，我們將通過(guò)讀取大用戶(hù)每15分鐘的水表數(shù)據(jù)，來(lái)繪制大用戶(hù)每日24小時(shí)的用水量變化曲線(xiàn)對(duì)水量大用戶(hù)的用水流量進(jìn)行客觀(guān)的分析和統(tǒng)計(jì)。由于機(jī)械水表沒(méi)有計(jì)數(shù)功能，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。因此，我們小組成員進(jìn)行以下三方面的研究： 遠(yuǎn)傳水表：智能遠(yuǎn)傳水表是通過(guò)普通發(fā)訊水表加上電子采集模塊而組成的。電子模塊完成信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)并將數(shù)據(jù)通過(guò)通信線(xiàn)路上傳給中繼器或手持式抄表器。 PLC的管網(wǎng)：PLC——可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，是工業(yè)自動(dòng)化控制的核心部分。 GPRS通信網(wǎng)絡(luò)：GPRS是一種基于全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)GSM為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。是利用“包交換’’(Packet-Switched)概念所發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式。GSM網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)TCP／IP和X.25為用戶(hù)提供電子郵件、WWW瀏覽、專(zhuān)用數(shù)據(jù)、LAN接入等業(yè)務(wù)。 綜上所述，“流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控儀”的相關(guān)研究制作目前處在國(guó)內(nèi)外相對(duì)先進(jìn)的水平，具有較高的先進(jìn)性和可操作性，具有一定的超前性和綜合性。
