一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109828094A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910268307.2(22)申请日2019.04.04(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人许士国佟以轩段彦忠徐显阳邹智林(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人李晓亮潘迅(51)Int.Cl.G01N33/18(2006.01)G01N35/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法(57)摘要一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法，属于水质监测测技术领域，该数据收集处理方法基于监测模块、微处理器和太阳能供电系统实现。监测模块具有多层多参数性质，至少包括一层传感器组，每层传感器组至少包括一个水质传感器和一个压力传感器。监测模块使用总线连接，通过RS485与微处理器进行通信。微处理器使用广播轮询方式采集水质数据进行存储，并记录无应答传感器的故障信息。太阳能供电系统负责为监测模块和微处理器供电。本发明能够对采样点垂向水质数据的分布情况进行长期连续监测，并能够对数量众多的传感器实现有效的通信和管理，确保了垂向水质数据的有效性。CN109828094ACN109828094A权利要求书1/1页1.一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法，其特征在于，该数据处理方法基于监测模块(1)、微处理器(2)和太阳能供电系统(3)实现；所述的监测模块(1)具有多层多参数性质，设置为垂向不同深度多层分布，至少包括一层传感器组，每层传感器组至少包括一个水质传感器、一个压力传感器；传感器使用RS485通信方式，且支持扩展，各个传感器的连接使用总线式连接方法，先将每一层的水质传感器和压力传感器连接后在接线处进行防水处理，组成传感器组；相邻两层传感器组之间连接一条线缆，最上层的传感器组与微处理器(2)连接，用于实现微处理器(2)和监测模块(1)的通信；所述的微处理器(2)包括数据采集模块(2-1)、数据处理模块(2-2)、数据存储模块(2-3)，微处理器(2)通过RS485与监测模块(1)中的各个传感器进行通信；所述的数据采集模块(2-1)采用广播轮询的方式与监测模块(1)中的各个传感器进行通信，并记录无应答传感器的故障信息；所述的数据处理模块(2-2)用于对数据采集模块采集到的有效数据进行处理，并存储至数据存储模块(2-3)；所述的数据收集处理方法，包括以下步骤：步骤1：根据水源地水域的具体情形，将水质监测系统搭建投放至需要长期进行水质监测的采样点；步骤2：将每层传感器连接组成传感器组，并进行防水处理；再使用总线连接方式将各层传感器组进行连接构成监测模块(1)；步骤3：将监测模块(1)分层投放至监测点处水中；步骤3：开启太阳能供电系统(3)电源，对监测模块(1)和微处理器(2)进行供电；步骤4：启动微处理器(2)，数据采集模块(2-1)根据设置的采样间隔，定期使用广播轮询的方式对监测模块(1)中各层传感器组的各个传感器发送数据读取命令步骤5：在一个采用间隔内，数据采集模块(2-1)判断是否存在连续3次未收到对应传感器返回的水质参数命令的情况；若数据采集模块(2-1)能够收到传感器返回的水质参数命令，则数据采集模块(2-1)在一个采样周期内连续发送5次数据读取命令，并进行中位值滤波；若数据采集模块(2-1)未能收到传感器返回的水质参数命令，将该传感器标记为故障传感器，不再对其进行通信，数据存储模块(2-3)会将传感器故障信息记录在微处理器(2)的SD卡中；并对其它传感器继续进行通信；步骤6：数据处理模块(2-2)首先对数据采集模块(2-1)收到的监测模块(1)的返回命令中的地址位进行校验，之后提取数据采集模块(2-1)收到的监测模块(1)的返回命令中的有效信息，并将其转换为有意义的水质参数；在完成一个采样时刻的所有传感器的轮询后，数据处理模块(2-2)将所有传感器提取出来的水质参数拼接为一个字符串，并在字符串的头部添加校验码和采样时间；步骤7：数据存储模块(2-3)将数据处理模块(2-2)得到的字符串以txt文件的形式存储在SD卡中，以采样时间年月日时分秒进行命名；步骤8：在下一个采用间隔内，重复步骤5-步骤7，将得到字符串命名后以txt文件的形式存储在SD卡中；操作人员通过读取SD卡中的数据获得采集到的水质监测数据及传感器工作信息。2CN109828094A说明书1/4页一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法技术领域[0001]本发明属于水质监测测技术领域，涉及到一种多层多参数水质数据并行监测系统的数据收集处理方法。