一种基于5G技术的闸泵站智能测控终端的制作方法

本发明属于5g领域，涉及闸泵站智能测控技术，具体是一种基于5g技术的闸泵站智能测控终端。

背景技术：

水库、水闸和泵站为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。水库建设通常通过在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊实现蓄水，进而利用人工湖泊实现拦洪蓄水和调节水流的作用；

以经典控制理论和现代控制理论为代表的传统控制理论曾在一段时期成为控制的、解决现实问题的主导。但是随着现代科学技术的迅速发展和生产系统规模日益增大，导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化，这是传统控制理论无法给予解决的，所以必须发展新的概念，理论和方法才能适应社会快速发展的需要。在迎接控制理论面临的空前挑战时，一种以人工智能、控制理论、信息论、运筹学和计算机科学等跨学科的新型控制方法——智能控制出现了。

智能控制是在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。智能控制通俗地讲就是利用有关知识来控制对象，按一定要求达到预定目的，以此来解决工程上非线性、大时滞、变结构、无精确数学模型对象的控制问题。智能控制是在经典和现代控制理论基础上进一步发展和提高的。智能控制的提出，一方面是实现大规模复杂系统控制的需要；另一方面是现代计算机技术、人工智能和微电子学等学科的高度发展，给智能控制提供了实现的基础。

随着时代的进步，智能控制被广泛应用在各个领域，但是智能化控制中受制于数据延迟以及执行器延迟，导致修改指令并不能第一时间被执行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于5g技术的闸泵站智能测控终端，用于解决现有智能化控制中受制于数据延迟以及执行器延迟，导致修改指令并不能第一时间被执行的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于5g技术的闸泵站智能测控终端，包括5g采集模块、5g传输模块、闸泵站监测模块、大延时模块以及测控模块；

所述5g采集模块，设置为获取闸泵站监测模块数据，并实时转换为5g数据包；

所述5g传输模块，设置为传输5g数据包与接收5g数据包；

所述闸泵站监测模块，设置为获取闸泵站运行状况；

所述大延时模块，设置为生成延时指令；

所述测控模块，设置为修改运行指令与监控闸泵站监测模块数据。

进一步地，所述大延时模块包括程序设定单元、程序执行单元、运行收集单元以及大延时单元；

所述程序设定单元用于设定运行指令，具体为，通过程序设定终端对运行系统进行修改生成运行指令；

所述程序执行单元用于执行运行指令，具体为，执行终端接收运行指令，并根据运行指令控制闸泵站内的闸泵进行工作；

所述运行收集单元用于收集闸泵站运行的错误指令，具体为，获取闸泵站监测模块的监测数据与运行指令，当监测数据与运行指令不符时，产生对应的错误指令；

所述大延时单元用于生成延时指令，并替换运行指令，具体为，获取错误指令，并将错误指令发送至大延时模型中得出延时指令。

进一步地，所述大延时模型包括接收层、测试层、延时层、补偿层以及输出层；

所述接收层用于接收错误指令；

所述测试层用于对错误指令进行测试，具体为，获取错误指令对应的修正指令，并发送至执行终端进行修正执行；

所述延时层用于获取测试层的消耗时间，具体为，获取测试层接收到错误指令至执行终端进行修正执行的时间间隔；

所述补偿层用于搭建理想模型，并得出理想操作，具体为，通过仿真软件建立闸泵站理性模型，将错误指令输入闸泵站理性模型，并记录执行终端进行修正执行过程以及对应时间；将执行过程与对应时间标记为理想操作；

所述输出层用于时间间隔对应的理想操作，具体为，获取延时层的时间间隔与理想操作，将时间间隔与理想操作内对应时间进行匹配，选取时间间隔的节点为采样节点，并获取采样节点对应理想操作内的执行过程，并将执行过程标记为延时指令。

进一步地，所述闸泵站理性模型内信号延迟与传输延迟设置为零。

进一步地，所述闸泵站监测模块包括闸泵监测单元、流量监测单元、水质监测单元以及水温监测单元；

所述闸泵监测单元用于监测闸泵站内闸泵的运行情况，具体为，通过闸位计，用以采集闸门开度数据；通过水位计，用以采集闸门两侧水位数据；通过限位开关，用以采集闸门位置数据；

所述流量监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水情况，具体为，通过流量计获取闸泵的流量；

所述水质监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水水质，具体为，通过水质检测仪获取闸泵的出水质量；

所述水温监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水温度，具体为，通过温度传感器获取闸泵的出水温度。

进一步地，所述测控模块包括实时监测单元与指令修改单元；

所述实时监测单元用于通过5g传输模块获取闸泵站内闸泵的运行数据；

所述指令修改单元用于通过5g传输模块对泵站内闸泵运行指令进行修正。

进一步地，所述5g传输模块包括接收单元、确定单元、汇聚单元以及发送单元；

接收单元，用于确定待发送的数据包的数目；

确定单元，用于获取系统的当前负荷，并确定所述当前负荷对应的阈值区间；

汇聚单元，用于确定所述数据包的数目达到所述阈值区间对应的预设门限值时，按照所述预设门限值对所述待发送的数据包进行汇聚，生成汇聚数据包，所述预设门限值为对所述待发送的数据包进行汇聚时的数据包汇聚数目的最大值；

发送单元，用于将所述汇聚数据包发送至接收方，触发所述接收方对所述汇聚数据包进行解析。

进一步地，所述5g采集模块包括闸泵监测采集单元、流量监测采集单元、水质监测采集单元以及水温监测采集单元；

所述闸泵监测采集单元用于获取闸泵监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

所述流量监测采集单元用于获取流量监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

所述水质监测采集单元用于获取水质监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

所述水温监测采集单元用于获取水温监测单元的监测数据，并生成5g数据包。

进一步地，所述运行指令包括闸门开度操作码、两侧水位操作码、闸门位置操作码、闸泵流量操作码、出水质量操作码、出水温度操作码；

所述闸门开度操作码具体为，闸门的开度角度值；所述两侧水位操作码具体为，两侧水位的深度值；所述闸门位置操作码具体为，闸门所处的位置值；所述闸泵流量操作码具体为，闸门放水的流量值；所述出水质量操作码具体为，闸门放水的水质值；所述出水温度操作码具体为，闸门放水的水温值。

进一步地，所述监测数据包括闸门开度监测值、两侧水位监测值、闸门位置监测值、闸泵流量监测值、出水质量监测值以及出水温度监测值；

所述错误指令包括闸门开度错误、两侧水位错误、闸门位置错误、闸泵流量错误、出水质量错误以及出水温度错误。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)大延时模型包括接收层、测试层、延时层、补偿层以及输出层；接收层用于接收错误指令；测试层用于对错误指令进行测试，具体为，获取错误指令对应的修正指令，并发送至执行终端进行修正执行；延时层用于获取测试层的消耗时间，具体为，获取测试层接收到错误指令至执行终端进行修正执行的时间间隔；补偿层用于搭建理想模型，并得出理想操作，具体为，通过仿真软件建立闸泵站理性模型，将错误指令输入闸泵站理性模型，并记录执行终端进行修正执行过程以及对应时间；将执行过程与对应时间标记为理想操作；输出层用于时间间隔对应的理想操作，具体为，获取延时层的时间间隔与理想操作，将时间间隔与理想操作内对应时间进行匹配，选取时间间隔的节点为采样节点，并获取采样节点对应理想操作内的执行过程，并将执行过程标记为延时指令，本发明通过增加大延时模型，经过大延时模型的仿真，得出延时后的修正操作，进而去对闸泵进行调节，增强了调节的精准度，避免出现调节失误的现象。

(2)5g传输模块包括接收单元、确定单元、汇聚单元以及发送单元；接收单元，用于确定待发送的数据包的数目；确定单元，用于获取系统的当前负荷，并确定当前负荷对应的阈值区间；汇聚单元，用于确定数据包的数目达到阈值区间对应的预设门限值时，按照预设门限值对待发送的数据包进行汇聚，生成汇聚数据包，预设门限值为对待发送的数据包进行汇聚时的数据包汇聚数目的最大值；发送单元，用于将汇聚数据包发送至接收方，触发接收方对汇聚数据包进行解析，通过使用5g作为传输媒介，提高了泵站测控的数据精准度，提升数据获取能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，在下述附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

如图1所示，一种基于5g技术的闸泵站智能测控终端，包括5g采集模块、5g传输模块、闸泵站监测模块、大延时模块以及测控模块；

5g采集模块，设置为获取闸泵站监测模块数据，并实时转换为5g数据包；

5g传输模块，设置为传输5g数据包与接收5g数据包；

闸泵站监测模块，设置为获取闸泵站运行状况；

大延时模块，设置为生成延时指令；

测控模块，设置为修改运行指令与监控闸泵站监测模块数据；

其中，5g采集模块、5g传输模块、闸泵站监测模块、大延时模块以及测控模块均安装在处理器内，处理器为一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施方式中的发明的各方法以及步骤。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施方式所发明的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成实施方式的步骤。

下面结合本发明实施例对闸泵站智能测控终端进行详细说明；

优选的，闸泵站监测模块包括闸泵监测单元、流量监测单元、水质监测单元以及水温监测单元；

闸泵监测单元用于监测闸泵站内闸泵的运行情况，具体为，通过闸位计，用以采集闸门开度数据；通过水位计，用以采集闸门两侧水位数据；通过限位开关，用以采集闸门位置数据；

流量监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水情况，具体为，通过流量计获取闸泵的流量；

水质监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水水质，具体为，通过水质检测仪获取闸泵的出水质量；

水温监测单元用于监测闸泵站内闸泵的出水温度，具体为，通过温度传感器获取闸泵的出水温度。

优选的，大延时模块包括程序设定单元、程序执行单元、运行收集单元以及大延时单元；

程序设定单元用于设定运行指令，具体为，通过程序设定终端对运行系统进行修改生成运行指令；

具体的，运行指令包括闸门开度操作码、两侧水位操作码、闸门位置操作码、闸泵流量操作码、出水质量操作码、出水温度操作码；

闸门开度操作码具体为，闸门的开度角度值；两侧水位操作码具体为，两侧水位的深度值；闸门位置操作码具体为，闸门所处的位置值；闸泵流量操作码具体为，闸门放水的流量值；出水质量操作码具体为，闸门放水的水质值；出水温度操作码具体为，闸门放水的水温值。

其中，水质值为水质仪监测数值；

程序执行单元用于执行运行指令，具体为，执行终端接收运行指令，并根据运行指令控制闸泵站内的闸泵进行工作；

运行收集单元用于收集闸泵站运行的错误指令，具体为，获取闸泵站监测模块的监测数据与运行指令，当监测数据与运行指令不符时，产生对应的错误指令；

具体的，监测数据包括闸门开度监测值、两侧水位监测值、闸门位置监测值、闸泵流量监测值、出水质量监测值以及出水温度监测值；

具体的，错误指令包括闸门开度错误、两侧水位错误、闸门位置错误、闸泵流量错误、出水质量错误以及出水温度错误。

大延时单元用于生成延时指令，并替换运行指令，具体为，获取错误指令，并将错误指令发送至大延时模型中得出延时指令。

在本发明具体实施中，大延时模型包括接收层、测试层、延时层、补偿层以及输出层；

接收层用于接收错误指令；

测试层用于对错误指令进行测试，具体为，获取错误指令对应的修正指令，并发送至执行终端进行修正执行；

延时层用于获取测试层的消耗时间，具体为，获取测试层接收到错误指令至执行终端进行修正执行的时间间隔；

补偿层用于搭建理想模型，并得出理想操作，具体为，通过仿真软件建立闸泵站理性模型，将错误指令输入闸泵站理性模型，并记录执行终端进行修正执行过程以及对应时间；将执行过程与对应时间标记为理想操作；

输出层用于时间间隔对应的理想操作，具体为，获取延时层的时间间隔与理想操作，将时间间隔与理想操作内对应时间进行匹配，选取时间间隔的节点为采样节点，并获取采样节点对应理想操作内的执行过程，并将执行过程标记为延时指令。

需要注意的是，闸泵站理性模型内信号延迟与传输延迟设置为零。

5g采集模块包括闸泵监测采集单元、流量监测采集单元、水质监测采集单元以及水温监测采集单元；

优选的，闸泵监测采集单元用于获取闸泵监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

具体的，流量监测采集单元用于获取流量监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

具体的，水质监测采集单元用于获取水质监测单元的监测数据，并生成5g数据包；

具体的，水温监测采集单元用于获取水温监测单元的监测数据，并生成5g数据包。

优选的，测控模块包括实时监测单元与指令修改单元；

实时监测单元用于通过5g传输模块获取闸泵站内闸泵的运行数据；

指令修改单元用于通过5g传输模块对泵站内闸泵运行指令进行修正。

其中，5g传输模块包括接收单元、确定单元、汇聚单元以及发送单元；

接收单元，用于确定待发送的数据包的数目；

确定单元，用于获取系统的当前负荷，并确定当前负荷对应的阈值区间；

汇聚单元，用于确定数据包的数目达到阈值区间对应的预设门限值时，按照预设门限值对待发送的数据包进行汇聚，生成汇聚数据包，预设门限值为对待发送的数据包进行汇聚时的数据包汇聚数目的最大值；

发送单元，用于将汇聚数据包发送至接收方，触发接收方对汇聚数据包进行解析。

具体的，5g传输模块在传输时：

(1)获取接收方发送的数据包，计算所述数据包的数据包实际长度，并根据所述数据包实际长度判断所述数据包是否为传输控制协议tcp数据包；

(2)确定所述数据包为所述tcp数据包时，进一步判断所述tcp数据包的累加个数是否大于数据包累加门限值；

(3)确定所述tcp数据包的累加个数大于所述数据包累加门限值时，标识此次传输数据包的数据业务类型。

(4)确定待发送的数据包的数目；

(5)获取系统的当前负荷，并确定所述当前负荷对应的阈值区间，具体为，获取系统的表征中央处理器cpu占用率的第一比例，根据所述第一比例和阈值区间的对应关系，确定所述第一比例对应的阈值区间；或者，获取系统的表征所述cpu占用率的所述第一比例，以及表征实际调度用户数比例的第二比例，并判断所述第一比例是否大于所述第二比例，若是，则根据所述第一比例和阈值区间的对应关系，确定所述第一比例对应的阈值区间，否则，根据所述第二比例和阈值区间的对应关系，确定所述第二比例对应的阈值区间。

(6)确定所述数据包的数目达到所述阈值区间对应的预设门限值时，按照所述预设门限值对所述待发送的数据包进行汇聚，生成汇聚数据包，所述预设门限值为对所述待发送的数据包进行汇聚时的数据包汇聚数目的最大值；

(7)将所述汇聚数据包发送至接收方，触发所述接收方对所述汇聚数据包进行解析，触发所述接收方从所述汇聚数据包中解析出第一个数据包，确定所述汇聚数据包的汇聚数据包长度和所述第一个数据包的第一个数据包长度，并判断所述汇聚数据包长度是否大于所述第一数据包长度；

触发所述接收方确定所述汇聚数据包长度大于所述第一个数据包长度时，继续对所述汇聚数据包进行解析，直至从所述汇聚数据包中解析出各个数据包。

(8)确定数据包的数目小于阈值区间对应的预设门限值时，直接按照所述数据包的数目，将多个所述待发送的数据包进行汇聚，生成汇聚数据包。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神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，均应将实施例看作是示范性的，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涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。