一种环保设备智能化监测系统的制作方法

1.本发明涉及环保设备检测技术领域，尤其涉及一种环保设备智能化监测系统。


背景技术：

2.为响应环保治污政策，加强对排污企业的监管力度，实时掌握企业治污设施的运行状况，衍生出对企业的环保设备运行情况监管的迫切需求：环保设备必须发挥有效作用，生产期间必须运行。
3.环保部门对于企业环保设备的监管缺乏有效技术手段，只靠人员不断地进行突击检查、组织专项整治行动和举报奖励的手段，对于大部份企业偷排的方式方法较为隐蔽的情况，依靠上述手段无法进行有效监管，而且需花费大量时间。采用监测设备监测环保设备的运行状态可以很好的解决上述问题。
4.现有环保检测系统中的监测装置在使用时，只是将监测到的数据发送至服务器，并未发送监测器自身的信息，相关设备无法对监测器的身份进行识别，若被检测企业私下更换了监测器，由此使得监测器监测的数据失去可靠性，无法起到良好的监测目的。


技术实现要素：

5.本发明公开一种环保设备智能化监测系统，旨在解决现有环保检测系统中的监测装置在使用时，只是将监测到的数据发送至服务器，并未发送监测器自身的信息，相关设备无法对监测器的身份进行识别的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种环保设备智能化监测系统，包括监测模块、后台服务器和监控中心，所述监测模块包括基站和若干监测器；所述基站，用于向若干所述监测器发出验证指令信息；所述监测器，接收到所述基站发出验证指令信息，向所述基站发送第一数据包，所述第一数据包中包含环保设备的运行数据和所述监测器的识别码，所述基站根据所述第一数据包中所述监测器的识别码与所述基站的本地数据库中的验证数据进行比对验证并生成验证信息，所述基站将所述验证信息和所述环保设备的运行数据发送至所述后台服务器进行存储；所述监控中心，用于分析并处理从所述后台服务器获取的所述验证信息和所述环保设备的运行数据，并根据所述验证信息的验证结果不同对其对应的环保设备的运行数据进行不同标记。
7.通过对监测器身份信息的验证，判定监测器的工作状态是否正常，并通过验证结果判定监测器采集的数据是否为真实数据。
8.优选地，所述第一数据包中还包括所述监测器的地址信息；所述基站对所述监测器进行身份验证时，根据所述监测器的gps定位信息判定所述监测器是否处于指定厂区中。
9.优选地，所述第一数据包中还包括定位图谱信息，所述定位图谱信息由所述基站中的无线信号监测仪根据接收到的所述监测器发出的无线信号通过wlan定位技术计算生成；所述基站根据所述定位图谱信息判断所述监测器的监测对象是否正确。
10.优选地，所述基站还包括用于采集所述基站所处环境温度的温度传感器和用于采集所述基站所处环境湿度的湿度传感器，所述环境温度或所述湿度超出预设范围时，所述无线信号监测仪在解析出的所述监测器发出的无线信号强度的基础上增加补偿值，并根据校正后的无线信号强度的数据生成新的定位图谱信息；所述基站根据新的所述定位图谱信息进一步准确判断所述监测器的监测对象是否正确。
11.优选地，所述基站内设置有第二判断单元，所述第二判断单元包括第二预设值和用于拍摄环境画面的监控探头，通过将当前画面与历史画面相比对，进而判断出是否增加或减少了障碍物，并生成第一比对信息，所述无线信号监测仪根据所述第一比对信息在所述无线信号强度的基础上对应增加或减去第二预设值，以此有利于得出更加贴合实际数据的定位图谱信息。
12.优选地，所述第二判断单元中还包括识别模块，所述识别模块用于识别所述监控探头拍摄下的画面中的障碍物变化信息；所述第二判断单元根据所述障碍物变化信息调整第二预设值，使得计算出的定位图谱信息更加准确，进而对监测器的身份信息判定更加准确。
13.由上可知，一种环保设备智能化监测系统，包括监测模块、后台服务器和监控中心，所述监测模块包括基站和若干监测器；所述基站，用于向若干所述监测器发出验证指令信息；所述监测器，接收到所述基站发出验证指令信息，向所述基站发送第一数据包，所述第一数据包中包含环保设备的运行数据和所述监测器的识别码，所述基站根据所述第一数据包中所述监测器的识别码与所述基站的本地数据库中的验证数据进行比对验证并生成验证信息，所述基站将所述验证信息和所述环保设备的运行数据发送至所述后台服务器进行存储；所述监控中心，用于分析并处理从所述后台服务器获取的所述验证信息和所述环保设备的运行数据，并根据所述验证信息的验证结果不同对其对应的环保设备的运行数据进行不同标记。本发明提供的一种环保设备智能化监测系统，该系统在监测环保设备的运行数据的同时能够对监测器本身进行身份识别，用于判定监测器的状态是否正常，具有提高监测数据可靠性的技术效果。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种环保设备智能化监测系统验证监测器身份信息的流程示意图。
15.图2为本发明提出的一种环保设备智能化监测系统的结构框架示意图。
16.图3为本发明提出的一种环保设备智能化监测系统的监测模块结构框图。
17.图中：1、监测模块；2、监测器；3、自检故障预警器；4、基站；5、温度传感器；6、湿度传感器；7、临时存储单元；8、第二判断单元；9、无线信号监测仪；10、识别模块；11、终端；12、监控中心；13、后台服务器。
具体实施方式
18.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。
19.本发明公开的一种环保设备智能化监测系统主要应用于现有环保检测系统中的监测装置在使用时，只是将监测到的数据发送至服务器，并未发送监测器自身的信息，相关设备无法对监测器的身份信息进行识别的场景。
20.参照图1、图2和图3，本实施例提供一种环保设备智能化监测系统，包括监测模块1、后台服务器13和监控中心12，监测模块1包括基站4和若干监测器2；该基站4用于向若干监测器2发出验证指令信息，验证指令信息可以为该基站4定时自动以报文的形式向监测器2发送，相对于由后台服务器13向监测器2发送验证指令信息，此分布、间歇式验证有利于提升系统的运行效率，使得服务器有更充分的时间处理系统中的其他事物。其中，该验证指令信息可以为某一字符串，该字符串在基站4与监测器2之间的协议中对应的事件为需要监测器2向基站4发送第一数据包，例如该字符串为“03”，在基站4与监测器2之间的协议中该“03”对应的事件为需要监测器2向基站4发送第一数据包，接收并解析该验证指令信息的监测器2向对应的基站4发出第一数据包。
21.该监测器2接收到基站4发出的验证指令信息，并向该基站4发送第一数据包，第一数据包中包含环保设备的运行数据和监测器2的识别码，基站4根据第一数据包中监测器2的识别码与基站4的本地数据库中的验证数据进行比对验证，并以此生成验证信息，基站4将验证信息和环保设备的运行数据发送至后台服务器13进行存储；其中，监测器2具有无线通讯功能，监测器2具体的可以是电压传感器、电流传感器、振动传感器、空气质量检测器、液体/气体流量检测器、功率检测器以及转速测量装置中的一种或多种，运行数据可以是电压信息、电流信息、转速信息、振动信息和流量信息中的一种或多种，运行数据为监测器2监测到的数据，例如监测器2为电压传感器，该监测器2监测到的运行数据为电压信息。监测器2具有外置、快速卡扣式安装机制，用于生成环保设备的运行数据，监测模块1的数据采集与企业的环保设备控制系统相互独立，因此便于实现闭环监控，安全性更高。
22.监测器2的识别码为监测器2出厂时所具有的一段字符，例如可以是由监测器2的cpu模块主芯片id、rom模块主芯片id、ram模块主芯片id以及模数转换模块的主芯片id中的一种或多种信息组成的一段字符，由于每个主芯片有唯一的芯片id，芯片id存储在芯片内部的一段可读但不可修改的空间上，因此芯片id具有唯一性，由此每个监测器2的识别码均具有唯一性。当然，监测器2的识别码也可以是自定义的作为监测器2的唯一身份标识的其他字符，具体可以根据监测器2的种类和/或监测器2的组成结构进行选择。基站4的本地数据库中的验证数据包含预先设置好的与监测器2的识别码对应的数据信息，例如如果监测器2的识别码为监测器2的cpu模块主芯片id，那么基站4的本地数据库中预先存储监测器2的cpu模块主芯片id作为验证数据。
23.该验证信息包括表示验证结果为通过的“yes”或者表示验证结果为不通过的“no”。通过对监测器2识别码的比对结果判定该监测器2是否被被监测企业私自调换过，例如当监测器2的识别码的比对结果一致时，该项验证结果为标识通过的“yes”，则表明该监测器2为指定的监测器2，该监测器2未被被检测企业私自调换，该监测器2监测的数据为真
实数据；若比对结果不一致，该项验证结果为不通过的“no”，则表明该监测器2为非指定的监测器2，该监测器2已经被被检测企业私自调换，该监测器2监测的数据为非真实数据。由此完成对监测器2的身份信息进行验证，进而对监测器2采集的数据的真实性进行区分。
24.监控中心12，用于分析并处理从后台服务器13获取的该验证信息和环保设备的运行数据，并根据该验证信息的验证结果不同将其对应的环保设备的运行数据进行不同标记，即验证信息和环保设备的运行数据为一组具有对应关系的数据，例如通过大屏幕显示运行数据时，验证信息为通过的运行数据标记为表示真实数据的绿色，验证信息为不通过的运行数据标记为表示非真实数据的红色，以此便于人员在观看时区分这两种数据。
25.若被检测企业为调换监测器2，而是将监测器2移动到附近其他厂区中监测正常开启的环保设备，而将本企业中应开启的环保设备关停，在卫星定位系统中不同的厂区具有不同的gps定位信息，在一个优选的实施方式中，该第一数据包中还包括该监测器2的地址信息，该地址信息由安装于该监测器2内部的gps定位模块在接收到该基站4发出的验证指令信息后自动生成。
26.该基站4对监测器2进行身份验证时，基站4根据解析出的第一数据包中监测器2的gps定位信息与基站4的本地数据库中已存储的该厂区的gps定位信息进行比对，根据比对结果判定该监测器2是否处于指定厂区中；若比对结果一致，则表明该监测器2位于指定厂区中，该项验证结果为通过，该监测器2监测的数据为真实数据；若比对结果不一致，则表明该监测器2不位于所属厂区中，该项验证结果不通过，该监测器2监测的数据为非真实数据。通过对监测器2的地址信息进行比对分析，进一步确认监测器2是否处于正常监测状态，从而确认其所收集的数据是否为真实数据，以便于在后续数据处理中将非真实数据剔除。
27.在现有的卫星定位系统中因为同一个的厂区具有相同的gps定位信息，若是在厂区内移动监测器2而改变监测对象，则无法通过gps定位信息进行识别验证，在一个优选的实施方式中，该第一数据包中还包括定位图谱信息，该定位图谱信息由该基站4中的无线信号监测仪9根据接收到的监测器2发出的无线信号通过wlan定位技术计算生成；其中，无线信号监测仪9根据接收到监测器2的无线信号强度计算该监测器2与该无线信号监测仪9之间的距离，例如该无线信号监测仪9接收到监测器2的无线信号强度的数值为40，通过wlan定位技术计算得知该监测器2与无线信号监测仪9之间的距离数值为12，再通过wlan定位技术计算出方向角，以此得到平面坐标信息，并生成以基站4为中心点的二维定位图谱信息，进而在平面坐标中标识出各监测器2的位置，若通过wlan定位技术计算的坐标点与基站4的本地数据库中存储的该监测器2的坐标点数据不同，则认定该项验证结果为不通过；若通过wlan定位技术计算的坐标点与基站4的本地数据库中存储的该监测器2的坐标点数据一致，则判定该项验证结果为通过。
28.基站4可以结合定位图谱信息进一步判断监测器2是否处于正常的监测状态（例如监测器2的设置位置是否正常、监测对象是否正确等），例如监测企业在厂区所属的gps定位范围内将用于监测a环保设备的监测器2放置在处于正常工作状态的b环保设备周围，而将失去监测的a环保设备关停，以此调换了监测器2的监测对象，此时监测器2则失去了应有的监测作用。由于监测器2与该无线信号监测仪9的距离较卫星更近，无线信号监测器2与该无线信号监测仪9之间的传输过程中丢失少、无线监测范围更加具体，使用wlan定位技术计算出该监测器2更加具体的位置，进而便于通过定位图谱对监测器2进行更加详细的定位，更
加准确判断监测器2的工作状态是否正常。
29.由于环境会影响无线信号的传递，如雨雪会阻碍无线信号的传递，此时计算出的监测器2的位置距离无线信号监测仪9较远，误差较大，因此，在一个优选的实施方式中，基站4还包括温度传感器5和湿度传感器6，该温度传感器5用于采集基站4所处环境的温度，湿度传感器6用于采集基站4所处环境的湿度，当环境温度或湿度超出预设范围时，无线信号监测仪9在接收到并解析出的监测器2的无线信号强度的基础上增加补偿值，并根据校正后的无线信号强度的数据生成新的定位图谱信息。例如下雨时，湿度传感器6检测到基站4所在环境的湿度超出预设范围，此时基站4接收到监测器2发出的无线信号已经被雨水减弱，因此在无线信号监测仪9已监测到监测器2发出的无线信号强度的基础上增加补偿值，并根据校正后的无线信号数据重新生成定位图谱信息。由于增加了补偿值降低了雨水对无线信号强度减弱的影响，使得根据新的无线信号强度计算出的距离更加准确，因此生成的定位图谱信息更加准确，进一步准确判断出监测器2的工作状态是否正常。
30.其中，该补偿值可以是某一定值，如设定该补偿值为20，该补偿值也可以是基站4根据湿度传感器6测量的潮湿度查询已存储与基站4的本地数据库中的补偿表得出的数据，不同范围的湿度值对应不同的补偿值，随着湿度的增加补偿值相应增加，例如湿度在70%-80%时，对应的补偿值为20；若湿度在80%-85%时，补偿值为30，梯度式补偿方式使得计算出的距离更加准确，进而使得定位图谱信息更加准确。
31.除了雨雪天气对无线信号的传输有影响，墙体也能对无线信号的传输起到阻碍和削弱的作用，在无线信号监测仪9和监测器2之间新增或拆除墙体都会改变原有的无线信号传输环境，为了解决新增或拆除墙体对无线信号传递引起变化的问题，在一个优选的实施方式中，基站4内还设置有第二判断单元8，该第二判断单元8包括第二预设值和用于拍摄环境画面的监控探头，将监控探头拍摄的当前画面与监控探头采集的历史画面相比对，以此比对分析出监测器2和基站4之间是否增加或减少了障碍物，并根据比对结果生成第一比对信息，无线信号监测仪9根据该第一比对信息在已得到的监测器2的无线信号强度的基础上增加或减去第二预设值，用于校正无线信号监测仪9监测到的监测器2发出的无线信号强度，并根据校正后的无线信号强度生成新的定位图谱信息，以此使得定位图谱信息更加准确，进一步更加准确的判定该监测器2的工作状态。例如，通过监控探头的ai技术识别出当前该监测器2和基站4之间增加了一面墙，此时第一比对信息为“增加了障碍物”，在无线信号监测器2已测得的监测器2发出的无线信号的强度值的基础上增加定值30作为补偿值，以此降低墙体对无线信号削弱的影响，使得参与计算的无线信号的强度值更加准确，进而得出更加准确的距离，进而使得定位图谱信息更加准确。
32.阻碍无线信号传输的障碍物除了墙体还可以是大型板件等能够阻碍无线信号传输的物体，如建筑施工用防护围板，不同物体对无线信号的阻碍程度不同，因此，在一个优选的实施方式中，第二判断单元8中还包括识别模块10，根据识别模块10将当前画面与历史画面进行比对，第二判断单元8根据分析得出的监控探头拍摄下的画面中增加或减少的障碍物的种类以及障碍物的厚度调整第二预设值（即结合实际情况对第二预设值的初始值进行调整）。
33.其中，第二预设值的调整可以通过查询第二判断单元8中存储的映射关系表得出的数值，其中映射关系表中记录有障碍物种类、对应规格以及对应的数值，例如新增的障碍
物的种类为墙体，通过分析监控探头拍下的厚度为20cm，根据“墙体-厚度20cm”这一信息查询映射关系表得出对应的数值为30，此时第二预设值为30；若墙体的厚度为10cm,对应的数值为20，根据“墙体-厚度10cm”这一信息查询映射关系表得出对应的数值为20，此时第二预设值为20；若是减少某一墙体，通过分析监控探头拍下的厚度为20cm，对应的数值为30，此时第二预设值为30，在计算时，由于是减少了墙体的阻碍，无线信号传递更加顺畅，因此在无线信号监测仪9监测到监测器2发出的无线信号强度的基础上需要减去该第二预设值30，因此在计算时为加（-30），以此根据实际情况调整第二预设值对无线信号监测仪9已测得的监测器2发出的无线信号的强度值进行修订，使得计算结果更加准确，进一步准确判定出监测器2的工作状态。
34.基站4生成的验证信息中，需要分别对监测器2的识别码、地址信息以及定位图谱信息进行比对，并将各项比对结果相与得出的结果作为基站4输出至后台服务器13的验证信息，即只有当所有验证项目结果均为通过时，最终的验证结果才为通过，否则最终验证结果为不通过。
35.在实际应用中，因为一些意外状况导致基站4与后台服务器13无法进行通讯，若基站4内未设置临时存储装置则会导致监测器2上传的环保设备的运行数据丢失，在一个优选的实施方式中，基站4内设置有临时存储单元7，用于基站4与后台服务器13之间无法进行通讯时，基站4对临时数据进行存储，其中临时数据包括无法与服务器通讯期间监测器2采集到的环保设备的运行数据和对监测器2的验证信息，当基站4与后台服务器13之间恢复通讯时，基站4将存储的临时数据上传至后台服务器13，以此减少数据丢失；后台服务器13核对临时存储单元7的操作记录，用于判定在基站4与后台服务器13无法通讯期间临时存储单元7中存储的临时数据是否被篡改；判定方式为：断开通讯时，临时存储器记录下第一个第一数据包写入的记录时间节点，后台服务器13记录与基站4信号中断时的断连时间节点，基站4恢复与后台服务器13的通讯时，后台服务器13通过核对临时存储单元7中记录的第一个时间节点与断连时的时间节点是否一致，若一致，则表明临时数据未被篡改，该项验证通过；否则表明该项验证不通过，对应的临时数据为非真实数据。
36.此外，后台服务器13还核对临时存储单元7中记录的数据在时间上是否连续，后台服务器13核对临时数据在时间上是否连续的机制为：核对临时存储单元7中相邻两个第一数据包之间的数据写入间隔时间与监测器2的采集间隔时长是否一致，若一致则判定为连续，进而表明该临时数据未被篡改，该项验证为通过；若不一致，则判定为不连续，并将该数据标记为非真实数据。
37.基站4将临时存储单元7中存储的临时数据完全上传至后台服务器13后，将临时存储单元7内存储的临时数据清空，以便于存储后续数据。
38.在一个优选的实施方式中，还包括终端11，终端11包括搭载并运行有该监测系统软件的手机、电脑、工控机和平板，临时存储单元7的记录时间不少于15天。
39.在实际应用中，企业若是看到监测模块1的设备亮起了故障灯，企业有可能在此时作出更换监测设备或转移监测设备等其他违规操作，在一个优选的实施方式中，监测模块1还包括自检故障预警器3，自检故障预警器3通过基站4和后台服务器13向终端11发送故障信息，并在获得终端11的许可后，在监测模块1的显示设备上显示警报指示信息；例如，监测模块1自检时发现031号电压传感器检测到的电压值存在异常波动，此时自检故障预警器3
生成故障信息“031”和警报指示信息“031-a-1”，并向基站4发出对应电压传感器故障的故障信息“031”，基站4将该故障信息“031”通过后台服务器13发送至终端11，当终端11连接上自检故障预警器3的局域网且终端11允许自检故障预警器3显示警报指示信息时，在自检故障预警器3的显示器上显示具体的警报指示信息“031-a-1”，此时在自检故障预警器3处显示“031-a-1”便于人员在现场根据“031-a-1”快速了解到是031号电压传感器检测到的电压值存在异常波动，进而对031号电压传感器进行针对性检修，而不需要频繁查看终端11，操作更便捷。以此，即使电压传感器故障但未得到终端11的允许，自检故障预警器3无法显示具体警报指示信息，避免被企业发现监测模块1出现故障而乘机关闭对应的环保设备，而自检故障预警器3的在无终端11设备现场连接并通过点击终端11设备上表示允许显示功能的按键时无法显示警报指示信息，不会亮起故障灯，则企业无法了解监测器2的工作状态，进而有效避免企业因此趁机关闭环保设备，起到良好的监管作用。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。