基于云服务的智慧水表管理系统的制作方法

1.本发明属于水表管理系统技术领域，具体涉及基于云服务的智慧水表管理系统。


背景技术：

2.传统的水表主要用来测量水流量和累计流量，随着现代电子技术的发展，传统水表已不能满足使用的需要，智慧水表基于云端，便于后更好的完成数据的采集和分类，便于更好的对水表进行管理。
3.目前，专利号为cn107168195a的发明专利公开了一种水表的智能管理系统，，包括水表管理模块、压力模块、转换单元、状态检测模块、通信模块、人机接口和显示模块；所述压力模块和状态检测模块通过所述转换单元与所述水表管理模块电连接，所述转换单元将模拟量转换为数字量，所述压力模块用于检测水流压力，并将所述压力信息通过所述转换单元转换为数字量后传入所述水表管理模块，同理，所述状态检测模块将检测信息通过所述转换单元转换为数字量后传入所述水表管理模块；所述通信模块与所述人机接口和水表管理模块电连接，所述显示模块与水表管理模块电连接；所述水表管理模块实时接收压力信息和检测信息并实时在所述显示模块上进行显示，同时，所述水表管理模块根据所述检测信息决定是否发出告警信息，并将所述压力信息、检测信息和告警信息通过所述通信模块实时传送至所述人机接口。其提高了水表功能的集成度和智能化程度，对水表的管理和数据获取更加方便，但该系统只是在用户和水表间建立连接，不能将水表的数据上传至云端，无法对水表的数据进行分析判断，不利于供水单位对水表的同一管理，且水表的数据无法存储，不能进行历史数据的查询。
4.因此，针对上述供水单位对水表的管理难度大的问题，亟需得到解决，以改善智慧水表的使用场景。


技术实现要素：

5.（1）要解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于云服务的智慧水表管理系统，该管理系统旨在解决现有技术下只是在用户和水表间建立连接，不能将水表的数据上传至云端，无法对水表的数据进行分析判断，不利于供水单位对水表的同一管理，且水表的数据无法存储，不能进行历史数据的查询的技术问题。
6.（2）技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了这样基于云服务的智慧水表管理系统，该管理系统包括云服务端，以及所述云服务端同一网络环境中的客户端和数据安全服务层；其中，所述云服务端部署在云端，包括第一数据传输模块、第一存储单元、客户端管理模块、故障预测分析模块和第一异常参数报警模块，所述第一数据传输模块用于云服务端和客户端之间数据的传输，所述第一存储单元用户对客户端每一个水表的数据进行存储，所
述客户端管理模块用于在云服务端管理每一个客户端的信息，所述故障预测分析模块根据客户端上传的数据对客户端的水表状态进行分析预测，所述第一异常参数报警模块在水表状态异常时在云端发出报警；所述客户端部署在本地网络环境中，包括带有水表管理模块的智慧水表，通过水表管理模块监测智慧水表的数据，并将数据上传给云服务端，然后通过云服务端对智慧水表的工作状态进行分析判断。
7.所述数据安全服务层帮助在云服务端和客户端之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护信息的安全，所述数据安全服务层包括硬件防火墙和软件防火墙。
8.优选地，所述客户端管理模块包括新建用户单元和数据查询单元，所述新建用户单元填写的信息包括客户端用户名、用户地址、联系方式、身份信息等，所述数据查询单元可查询的数据包括即时数据和历史数据。
9.优选地，所述第一存储单元能够保存客户端的历史数据，且第一存储单元对数据的保存期限不少于6个月。
10.优选地，所述水表管理模块包括第二数据传输模块、状态监测模块、第二异常参数报警模块、显示模块和第二存储单元，所述第二数据传输模块用于云服务端和客户端之间数据的传输，所述状态监测模块通过不同的传感器对水表的状态进行监测，所述第二异常参数报警模块在水表状态异常时在客户端发出报警，所述显示模块对水表的状态进行显示，所述第二存储单元对状态监测模块监测到的数据进行存储。
11.优选地，所述状态监测模块包括压力监测单元、超声波流量监测单元、杂质监测单元和滴漏监测单元。
12.优选地，所述显示模块内可显示故障代码，所述故障代码分别对应压力监测单元、超声波流量监测单元、杂质监测单元和滴漏监测单元。
13.优选地，所述故障预测分析模块内预设有计算规则，系统预设好相应的阈值，如压力值上限为pmax、下限为pmix，流量值上限为fmax、下限为fmix，杂质值上限为imax、滴漏值上限为dmax，根据状态监测模块采集到的数据，判断当前数值pc、fc、ic、dc是否超过其阈值，如是，则判断水表有故障；否则，计算当前数值与相应阈值的百分比，压力、流量、杂质和滴漏上限值的百分比分别用bp、bf、bi和bd表示，其百分比上限值分别用bpmax、bfmax、bimax和bdmax表示，压力和流量百分比下限值分别用bpmix、bfmix，如压力当前数值与压力上限值的百分比bp=，用计算结果bp与预设的bpmax进行比较，如bpmax≤bp或bpmix≥bp,则发出报警，同理计算p2、p3和p4，并进行比较。
14.优选地，所述软件防火墙内预装有病毒库。
15.（3）有益效果与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的管理系统利用部署在云端的云服务端，对客户端上传的数据进行接收和存储，并对水表状态进行分析预测，在水表状态异常时在云端发出报警，便于及时水表的及时维护，通过部署在本地网络环境中的客户端，监测智慧水表的各项数据，并将数据上传给云服务端，然后通过云服务端对智慧水表的工作状态进行分析判断，便于对智慧水表的统一管理，利用数据安全服务层帮助在云服务端和客户端之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护信息的安全。
附图说明
16.为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述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种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，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。
17.图1为本发明管理系统一种具体实施方式的框架结构示意图；图2为本发明管理系统一种具体实施方式的工作流程示意图。
18.图3为本发明管理系统一种具体实施方式中云服务端的框架结构示意图；图4为本发明管理系统一种具体实施方式中水表管理模块的框架结构示意图；图5为本发明管理系统一种具体实施方式中数据安全服务层的框架结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
20.实施例1本具体实施方式是基于云服务的智慧水表管理系统，其框架结构示意图如图1所示，该管理系统包括云服务端，以及云服务端同一网络环境中的客户端和数据安全服务层；云服务端部署在云端，包括第一数据传输模块、第一存储单元、客户端管理模块、故障预测分析模块和第一异常参数报警模块，第一数据传输模块用于云服务端和客户端之间数据的传输，第一存储单元用户对客户端每一个水表的数据进行存储，客户端管理模块用于在云服务端管理每一个客户端的信息，故障预测分析模块根据客户端上传的数据对客户端的水表状态进行分析预测，第一异常参数报警模块在水表状态异常时在云端发出报警；客户端部署在本地网络环境中，包括带有水表管理模块的智慧水表，通过水表管理模块监测智慧水表的数据，并将数据上传给云服务端，然后通过云服务端对智慧水表的工作状态进行分析判断。
21.数据安全服务层帮助在云服务端和客户端之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护信息的安全，数据安全服务层包括硬件防火墙和软件防火墙。
22.其中，客户端管理模块包括新建用户单元和数据查询单元，新建用户单元填写的信息包括客户端用户名、用户地址、联系方式、身份信息等，数据查询单元可查询的数据包括即时数据和历史数据，第一存储单元能够保存客户端的历史数据，且第一存储单元对数据的保存期限不少于6个月。
23.同时，水表管理模块包括第二数据传输模块、状态监测模块、第二异常参数报警模块、显示模块和第二存储单元，第二数据传输模块用于云服务端和客户端之间数据的传输，状态监测模块通过不同的传感器对水表的状态进行监测，第二异常参数报警模块在水表状态异常时在客户端发出报警，显示模块对水表的状态进行显示，第二存储单元对状态监测模块监测到的数据进行存储，状态监测模块包括压力监测单元、超声波流量监测单元、杂质监测单元和滴漏监测单元，显示模块内可显示故障代码，故障代码分别对应压力监测单元、
超声波流量监测单元、杂质监测单元和滴漏监测单元。
24.另外，故障预测分析模块内预设有计算规则，系统预设好相应的阈值，如压力值上限为pmax、下限为pmix，流量值上限为fmax、下限为fmix，杂质值上限为imax、滴漏值上限为dmax，根据状态监测模块采集到的数据，判断当前数值pc、fc、ic、dc是否超过其阈值，如是，则判断水表有故障；否则，计算当前数值与相应阈值的百分比，压力、流量、杂质和滴漏上限值的百分比分别用bp、bf、bi和bd表示，其百分比上限值分别用bpmax、bfmax、bimax和bdmax表示，压力和流量百分比下限值分别用bpmix、bfmix，如压力当前数值与压力上限值的百分比bp=，用计算结果bp与预设的bpmax进行比较，如bpmax≤bp或bpmix≥bp,则发出报警，同理计算p2、p3和p4，并进行比较，软件防火墙内预装有病毒库。
25.该管理系统的工作流程示意图如图2所示，其云服务端的框架结构示意图如图3所示，其水表管理模块的框架结构示意图如图4所示，其数据安全服务层的框架结构示意图如图5所示。
26.使用本技术方案的管理系统时，首先新建用户，然后将用户信息存储在云服端，通过水表管理模块，监测水表的压力、流量、杂质、滴漏等数值，然后通过第二数据传输模块和第一数据传输模块，将数据上传至云服务端，根据系统预设好相应的阈值，如压力值上限为pmax、下限为pmix，流量值上限为fmax、下限为fmix，杂质值上限为imax、滴漏值上限为dmax，根据状态监测模块采集到的数据，判断当前数值pc、fc、ic、dc是否超过其阈值，如是，则判断水表有故障，第一异常参数报警模块和第二异常参数报警模块分别在云服务端和客户端发出报警，通过显示模块在水表上显示有故障的标识；否则，计算当前数值与相应阈值的百分比，压力、流量、杂质和滴漏上限值的百分比分别用bp、bf、bi和bd表示，其百分比上限值分别用bpmax、bfmax、bimax和bdmax表示，压力和流量百分比下限值分别用bpmix、bfmix，如压力当前数值与压力上限值的百分比bp=，用计算结果bp与预设的bpmax进行比较，如bpmax≤bp或bpmix≥bp,则发出报警，同理计算p2、p3和p4，并进行比较，从而判断水表的运行状态。
27.以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
28.此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。