本发明属于建筑结构物自动化监测领域，具体涉及一种基于云技术的自动化监测方法及其系统架构。
背景技术：
近些年来，随着经济持续高速的发展，我国在基础设施领域的投资规模也越来越大，建成了一大批高速铁路、高速公路和大跨桥梁。这些重要基础设施随着服役年限的增加，各种病害也随之发生。为了保障基础设施的运营安全，避免事故的发生，有必要对这些重要结构物采取自动化监测的手段，掌握其服役状态，对可能发生的事故进行提前预警。
目前，基础设施的自动化监测系统大多建成为局域网内的封闭系统，没有实现真正的远程化，也就无法实现数据的及时分享和集中管理。因此发明一种能够真正实现远程采集和远程查询的自动化监测系统，对于基础设施的监测工作是十分有益的。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种基于云技术的自动化监测方法及其系统架构。
本发明的技术方案是：一种基于云技术的自动化监测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）开始。
（ⅱ）传感器原始物理量
采集仪的传感器采集到传感器输出的原始物理量。
（ⅲ）数据采集端将数据上位传输
将步骤（ⅱ）中采集到的原始物理量，按照通讯协议发送给上位的服务器。
（ⅳ）服务器接收并解析数据
服务器对步骤（ⅲ）中发送的数据进行接收，并解析数据。
（ⅴ）服务器计算并得到监测指标
服务器对步骤（ⅳ）中获取数据进行计算得到监测指标。
（ⅵ）传送至计算结果数据库
服务器将步骤（ⅴ）中得到的监测指标传送至结果计算数据库。
（ⅶ）客户端查询监测数据
客户端对步骤（ⅵ）中的结果计算数据库发起查询请求，结果计算数据库查询到相应的数据并返回给客户端。
（ⅷ）客户端界面展示监测结果
客户端对步骤（ⅶ）中查询到的数据进行界面显示。
（ⅸ）结束。
所述步骤（ⅲ）中的通讯协议包括打包、加密、压缩。
所述步骤（ⅳ）中的获取过程包括解压、解密。
所述服务器中预置有针对不同原始物理量的算法和参数。
所述步骤（ⅳ）、步骤（ⅴ）之间还包括从数据库调取预置的算法和参数。
所述步骤（ⅷ）中对数据的界面显示包括以图表展示、表格展示。
一种基于云技术的自动化监测方法的系统架构，包括数据采集层、数据处理层和数据展示层，所述数据采集层、数据处理层之间数据处理层、数据展示层分处异地并通过有线网络或无线网络相连，所述数据采集层包括对基础设置中不同参数进行采集的ⅰ号采集仪、ⅱ号采集仪、ⅲ号采集仪。
所述数据采集层中还包括可测参数类型扩展的冗余采集仪，所述ⅰ号采集仪、ⅱ号采集仪、ⅲ号采集仪、冗余采集仪均包含多个采集通道。
所述ⅰ号采集仪、ⅱ号采集仪、ⅲ号采集仪、冗余采集仪采集的数据包括元数据和测量值数组，所述元数据包括采集仪编号、采集时间、通道数量，所述测量值数组包括通道序号、通道数据。
所述数据处理层为云服务器，所述数据展示层为pc机、平板电脑、智能手机。
本发明实现了远程采集和远程查询，无需在监测现场设立监测中心，而且提高了数据上报的及时性；采用统一的传输协议，兼容了各种不同的传感器类型。采用本发明的自动监测系统，可以节省监测系统建设的费用，提高数据的时效性，更加切实保障结构物的安全。
附图说明
图1是本发明中监测方法的方法流程图；
图2是本发明中系统构架的连接示意图；
图3是本发明中采集数据的示意图；
其中：
1数据采集层2数据处理层
3数据展示层4ⅰ号采集仪
5ⅱ号采集仪6ⅲ号采集仪
7冗余采集仪8云服务器
9pc机10平板电脑
11智能手机13元数据
14测量值数组。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~3所示，一种基于云技术的自动化监测方法，包括以下步骤：
ⅰ.开始s1。
ⅱ.传感器原始物理量s2
采集仪的传感器采集到传感器输出的原始物理量。
ⅲ.数据采集端将数据上位传输s3
将步骤ⅱ中采集到的原始物理量，按照通讯协议发送给上位的服务器。
ⅳ.服务器接收并解析数据s4
服务器对步骤ⅲ中发送的数据进行接收，并解析数据。
ⅴ.服务器计算并得到检测指标s5
服务器对步骤ⅳ中获取数据进行计算得到监测指标。
ⅵ.传送至计算结果数据库s6
服务器将步骤ⅴ中得到的监测指标传送至结果计算数据库。
ⅶ.客户端调取查询监测数据s7
客户端对步骤ⅵ中的结果计算数据库发起查询请求，结果计算数据库查询到相应的数据并返回给客户端。
ⅷ.客户端界面展示监测结果s8
客户端对步骤ⅶ中查询到的数据进行界面显示。
ⅸ.结束s9。
所述步骤ⅲ中的通讯协议包括打包、加密、压缩。
所述步骤ⅳ中的获取过程包括解压、解密。
所述服务器中预制有针对不同原始物理量的算法和标准参数。
所述步骤ⅳ、步骤ⅴ之间还包括对原始物理量算法的配合，以及与标准参数的校验。
所述步骤ⅷ中对数据的界面显示包括以图表展示、表格展示。
一种基于云技术的自动化监测方法的系统架构，包括数据采集层1、数据处理层2和数据展示层3，所述数据采集层1、数据处理层2之间数据处理层2、数据展示层3分处异地并通过有线网络或无线网络相连，所述数据采集层1包括对基础设置中不同参数进行采集的ⅰ号采集仪4、ⅱ号采集仪5、ⅲ号采集仪6。
所述数据采集层1中还包括可测参数类型扩展的冗余采集仪7，所述ⅰ号采集仪4、ⅱ号采集仪5、ⅲ号采集仪6、冗余采集仪7均包含多个采集通道。
所述ⅰ号采集仪4、ⅱ号采集仪5、ⅲ号采集仪6、冗余采集仪7采集的数据包括元数据13和测量值数组14，所述元数据13包括采集仪编号、采集时间、通道数量，所述测量值数组14包括通道序号、通道数据。
所述数据处理层2为云服务器8，所述数据展示层3为pc机9、平板电脑10、智能手机11。
所述系统架构按照高内聚低耦合的原则分割为三个层次，自下而上为数据采集层1、数据处理层2和数据展示层3。
所述原始物理量并不是监测的最终结果，需要经过转换计算之后才能形成最终的监测指标。
客户端还可以可以通过修改算法配置数据库中的内容来自定义步骤ⅴ中计算监测指标数据时所采用的算法及其参数。
元数据12记录了一次采集过程中传感器采集值之外的其他重要信息，包括采集仪编号、采集时间和通道数量。采集仪编号是一个字符串，用来作为采集仪的身份标识，它是服务器端软件识别数据来源、匹配解析计算方法和参数的唯一标识，不同的数据采集仪之间编号不可重复。采集时间记录了一次采集过程执行的时间，值得注意的是，这个时间是采集仪硬件的系统时间，不是服务器时间。通道数量记录了一次采集到的通道总数，这个数量会在后面的解析计算中用到。
通常情况下，采集仪都具有多个通道，一个通道对应着一个传感器，而一个传感器可能会输出多个数值，这几个数值经过转换计算后才能得到该传感器最终的监测指标。因此，本协议中的采集值数组13是一个二维数组，第一个维度是通道的序号，每个通道都对应一个传感器硬件，第二个维度是单个传感器输出的所有数据，这些数据的类型都是浮点数。
值得注意的是，本架构设计中规定数据采集传传感器的原始数据，所有对原始数据的转换计算都在服务器端进行。这样做一方面可以屏蔽传感器类型的差异，统一数据上报格式，另一方面当需要修改计算方法和参数时，只要远程修改服务器端的配置即可，无需到监测现场修改采集仪的配置。
本发明实现了远程采集和远程查询，无需在监测现场设立监测中心，而且提高了数据上报的及时性；采用统一的传输协议，兼容了各种不同的传感器类型。采用本发明的自动监测系统，可以节省监测系统建设的费用，提高数据的时效性，更加切实保障结构物的安全。