一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构及其流程方法与流程

本发明涉及一种监测系统及其流程方法，具体涉及一种外观变形监测系统平台的架构及其流程方法。

背景技术：

目前，大坝外观变形监测系统平台能够进行数据采集及传输、数据处理及存储和安全预警，但是，在进行监测时，会出现数据无法满足精度要求的情况，同时也无法及时对数据进行处理，并作出预测，并且监测系统平台操作复杂，不能实时、高效、智能地监测大坝外观细微变化。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构和该架构的流程方法，解决了无法满足精度要求和无法及时预测大坝变形趋势的问题，可以对监测数据去噪、平差，提高数据准确度，实时利用监测数据预测大坝变形趋势。

技术方案：本发明提供了一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构，包括数据中心子系统，所述数据中心子系统包括硬件结构和软件平台，所述软件平台包括加密模块、工程项目模块、数据处理模块、数据库、串口通信模块、登录模块、数据通信模块、图形分析模块和报表导出模块，加密模块为软件平台加密，通过工程项目模块进入软件平台，开始数据处理模块，所述数据处理模块与串口通信模块、数据库和数据通信模块相互连接，先通过所述登录模块进入软件平台，再通过所述数据通信模块访问数据库，所述数据库与图形分析模块和报表导出模块相互连接。

优选的，所述数据处理模块接收nmea格式数据，进行nmea语句解析，固定后使用卡尔曼滤波处理，达到精度要求并作为过滤值进行卡尔曼滤波处理，将处理数据保存到数据库中。

优选的，还包括用于预测处理的bp神经网络预测模块，将bp神经网络预测模块的处理数据保存到数据库中。

优选的，所述数据通信模块为基于tcp/ip网络通信协议的数据通信模块。

用于大坝外观变形监测系统平台的架构的流程方法，用于为软件平台加密的加密模块包括下列步骤：

1)打开软件平台输入注册码；

2)若输入正确，软件平台授权成功，进行软件平台操作，若注册码输错，则返回步骤1)重新输入注册码；

3)非首次打开软件平台，若未超出使用期限，则进行软件平台操作，若超出使用期限，则返回步骤1)重新输入注册码。

优选的，工程项目模块包括下列步骤：

a)新建工程项目，软件平台在目录下建立相应的项目目录，进入步骤b)；

b)打开所建工程项目，打开引导文件，软件平台自动加载数据信息。

优选的，串口通信模块包括下列步骤：

a)按位进行数据传输，串口初始化，打开串口，发送读取数据命令，等待数据接收；

b)若返回字节数大于21，进行数据处理，结束后关闭串口，若返回字节数不大于21，则返回步骤a)重新等待数据接收。

优选的，登录模块包括下列步骤：

ⅰ)远程登录，发送与用户名密码，输入密码正确打开软件平台；

ⅱ)若输入错误则返回ⅰ)重新登录，非远程登录时直接打开软件平台。

有益效果：本发明的一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构及其流程方法，整个监测站的数据中心子系统能够实时的监测站点的点位坐标，并且能够通过局域网实时将监测数据传输到数据中心，软件平台可以对收集到的监测信息进行处理分析，通过建立数学模型，可以直观显示和生成各类图形结果，并将得出的各类图形结果以及报表传输给客户端子系统，并且实现对变形的预测，用户通过登陆客户端软件，查看坝体监测点位移趋势，满足了大坝外观日常监测智能化要求，系统设计合理，功能多样，能及时对数据进行处理，并作出预测，实时、高效、智能地监测大坝外观细微变化。

附图说明

图1为本发明的数据中心软件平台的流程图；

图2为本发明的变形监测系统平台的架构图；

图3为本发明的加密模块流程图；

图4为本发明的串口通信模块通信原理图；

图5为本发明的数据处理模块流程图；

图6为本发明的软件登录模块流程图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

如图1、图2和图5所示，本发明的一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构，包括数据中心子系统，数据中心子系统包括硬件结构和软件平台，软件平台包括加密模块1、工程项目模块2、数据处理模块3、数据库4、串口通信模块5、登录模块6、数据通信模块7、图形分析模块8和报表导出模块9，监测站子系统能够实时的采集数据，获取测站点点位坐标，并且能够通过局域网图实时将监测数据传输到数据中心子系统11，加密模块1为软件平台加密，通过工程项目模块2进入软件平台，开始数据处理模块，数据处理模块3与串口通信模块5、数据库4和数据通信模块7相互连接，先通过登录模块6进入软件平台，再通过数据通信模块7访问数据库4，数据库4与图形分析模块8和报表导出模块9相互连接，数据中心软件对永久监测站传送的gnss报文数据进行解析，解析出经纬度和大地高，数据处理模块接收nmea格式数据，进行nmea语句解析，固定后使用卡尔曼滤波处理，达到精度要求并作为过滤值进行卡尔曼滤波处理，得到精确的三维坐标数据，将处理数据保存到数据库中，还包括用于预测处理的bp神经网络预测模块，将bp神经网络预测模块的处理数据保存到数据库中，数据通信模块为基于tcp/ip网络通信协议的数据通信模块，客户端软件对数据库的数据进行访问，并将实时监测的数据、站点坐标变化图表以及站点变化的总体趋势报表发送给客户端软件可并且实现对变形的预测，用户通过登陆客户端软件，查看坝体监测点位移趋势，客户端软件系统还支持坐标系统转换和监测坐标数据的导出功能，以满足不同用户的各种需求。

如图3所示，用于为软件平台加密的加密模块1包括下列步骤：

1)打开软件平台输入注册码；

2)若输入正确，软件平台授权成功，进行软件平台操作，若注册码输错，则返回步骤1)重新输入注册码；

3)非首次打开软件平台，若未超出使用期限，则进行软件平台操作，若超出使用期限，则返回步骤1)重新输入注册码。

工程项目模块2包括下列步骤：

a)新建工程项目，软件平台在目录下建立相应的项目目录，进入步骤b)；

b)打开所建工程项目，打开引导文件，软件平台自动加载数据信息。

如图4所示，串口通信模块5包括下列步骤：

a)按位进行数据传输，串口初始化，打开串口，发送读取数据命令，等待数据接收；

b)若返回字节数大于21，进行数据处理，结束后关闭串口，若返回字节数不大于21，则返回步骤a)重新等待数据接收。

如图6所示，登录模块6包括下列步骤：

ⅰ)远程登录，发送与用户名密码，输入密码正确打开软件平台；

ⅱ)若输入错误则返回ⅰ)重新登录，非远程登录时直接打开软件平台。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于大坝外观变形监测系统平台的架构，包括数据中心子系统，所述数据中心子系统包括硬件结构和软件平台，所述软件平台包括加密模块、工程项目模块、数据处理模块、数据库、串口通信模块、登录模块、数据通信模块、图形分析模块和报表导出模块，加密模块为软件平台加密，通过工程项目模块进入软件平台，开始数据处理模块，先通过所述登录模块进入软件平台，再通过所述数据通信模块访问数据库，所述数据库与图形分析模块和报表导出模块相互连接，还公开了该架构的流程方法。本发明的用于大坝外观变形监测系统平台的架构，系统设计合理，能及时对数据进行处理，并作出预测，实时、高效、智能地监测大坝外观细微变化。

技术研发人员：沈月千;黄昱旻;肖维宝;孙章豪;张亚军;李威;陈林;闵从军;周瑛;王鹏宇;黄腾
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2017.05.26
技术公布日：2017.10.27