一种基于3g网络和led显示技术的灾害监测预警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统，本系统主要的功能是实现对分布于各个监测点的环境进行实时数据采集监测。各参数传感器通过数据传输模块以3G无线通讯方式将信息传送给远程数据采集服务器和备份数据采集服务器，若干台用户终端通过数据监测系统服务器对监测点进行实时监测，尽最大程度做到科学预测、预报和预警，确保民众生命财产安全。
【专利说明】—种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统。
【背景技术】
[0002]随着社会和经济的高速发展，工业化进程已对世界气候和环境造成了严重影响，乱砍滥伐，水污染严重，工业气体随意排放，空气质量不断恶化，全球气候变暖，自然灾害频发。目前国内仍然缺乏科学的自然灾害自动化监测预警手段。因此，建立灾害监测预警系统，加强灾害监测刻不容缓。
[0003]随着信息化技术、无线通信技术的兴起，为灾害实时监测预警奠定了坚实的基础，有效解决预测、预报和预警不及时和不准确的困境。通过建立灾害监测预警系统，有关部门可在自然灾害到来之前做好灾害科学预防和决策，尽最大程度保障民众生命财产安全。近年来，分布式接入和移动无线通信技术发展迅速，使灾害监测预警技术信息化成为现实。
【发明内容】
[0004]本实用新型公开了一种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统，本系统主要的功能是实现对分布于各个监测点的环境进行实时数据采集监测。各参数传感器通过数据传输模块以3G无线通讯方式将信息传送给远程数据采集服务器和备份数据采集服务器，若干台用户终端通过数据监测系统服务器对监测点进行实时监测，尽最大程度做到科学预测、预报和预警，确保民众生命财产安全。
[0005]本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现:
[0006]一种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统，其特征在于:硬件包括传感器群、若干台数据传输模块、I台硬件防火墙、I台路由器、I台数据监测系统服务器、I台数据采集服务器、I台备份数据采集服务器、I台短信平台、用户终端群、若干台室外大屏幕LED ;所述传感器群对监测点数据进行采集；所述数据传输模块以3G方式无线接入互联网向远程传输数据；所述硬件防火墙设置端口控制；所述路由器开启负载均衡、端口控制和端口映射服务，同时连接硬件防火墙、数据监测系统服务器、数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台、用户终端群；所述数据监测系统服务器可与所述数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台和用户终端群通讯；所述数据采集服务器和备份数据采集服务器互为备份；所述短信平台用于向用户手机发送短信；所述用户终端群用于访问数据监测系统服务器；所述室外大屏幕LED用于接收数据监测系统服务器发送的灾害信息并实时对外发布。
[0007]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述传感器群中传感器类型可分别为温度、湿度、风速、风向、雨量、水位和流速传感器。
[0008]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据传输模块采用24伏直流电源供电，配备8通道传感器接口、定位模块、3G无线上网模块和编程模块。定位模块可通过GPS或LBS定位方式获取现场经纬度信息；3G无线上网模块可设置IP地址和端口号并支持WCDMA和CDMA2000两种3G无线上网模式，可实现现场经纬度数据和采集数据的远程传输；编程模块可分别对8路传感器的采集频率进行设置并对采集的原始数据进行初步处理。
[0009]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述硬件防火墙设置端口控制，外网接口接入互联网，对内允许数据进入，对外仅允许数据监测系统服务器和短信平台数据输出，内网接口与路由器外网接口连接。
[0010]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述路由器开启数据采集服务器和备份数据采集服务器负载均衡服务；设置端口控制，外网接口对内允许数据进入，对外仅允许数据监测系统服务器和短信平台数据输出，内网接口与数据监测系统服务器网络接口、数据采集服务器网络接口、备份数据采集服务器网络接口、短信平台及若干台用户终端网络接口连接；设置端口映射至数据采集服务器及备份数据采集服务器。
[0011]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据监测系统服务器安装WindowsServer 2008以上企业版服务器操作系统和灾害数据监测系统，接入路由器内网接口访问数据采集服务器和备份数据采集服务器中经纬度信息和采集的数据。
[0012]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据采集服务器安装WindowsServer 2008以上企业版服务器操作系统、Microsoft SQL Server 2008企业版及以上数据库系统和灾害数据采集系统，接入路由器内网接口存储经纬度信息和现场采集数据并与备份数据采集服务器同步数据。
[0013]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述备份数据采集服务器安装WindowsServer 2008以上企业版服务器操作系统、Microsoft SQL Server 2008企业版及以上数据库系统和灾害数据采集系统，接入路由器内网接口存储经纬度信息和现场采集数据并与数据采集服务器同步数据。
[0014]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述短信平台接入路由器内网接口并经过路由器和硬件防火墙向用户手机发送灾害短信。
[0015]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述用户终端群由若干台用户终端组成并接入路由器内网接口，安装有Windows 7专业版以上操作系统，通过访问数据监测系统服务器上灾害数据监测系统对现场采集点进行实时监测预警。
[0016]所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述室外大屏幕LED数量为若干台，配备3G无线数据通信模块，支持WCDMA和CDMA2000两种通信模式，通过接收数据监测系统服务器上灾害数据监测系统发送的数据实时对外公布灾情信息。
[0017]本实用新型对比现有技术，有如下优点:
[0018]1、本系统组成采用模块化结构设计。系统主要分为现场设备和远程设备。现场设备为传感器群和若干台数据传输模块；远程设备为I台硬件防火墙、I台路由器、I台数据监测系统服务器、I台数据采集服务器、I台备份数据采集服务器、I台短信平台、用户终端群、若干台室外大屏幕LED。设计合理、灵活性强、安装部署简单方便。
[0019]2、本系统可以针对监测点规模大和分散等特点，采用现代成熟的传感器和数据传输模块对监测点进行在线实时监测，做到科学预测、预报和预警。
[0020]3、数据采集服务器和备份数据采集服务器均安装灾害数据采集系统，可同时接收远程经纬度信息和采集的数据信息，两部服务器互为备份相互同步并向数据监测系统服务器提供数据访问服务，确保数据的可靠性、一致性和安全性。[0021]4、硬件防火墙和路由器设置了端口控制，外网端口接入互联网，对内允许数据进入，对外仅允许数据监测系统服务器和短信平台数据输出，确保了监测数据的保密性。
[0022]5、路由器设置数据采集服务器和备份数据采集服务器负载均衡服务，确保了海量数据的正常存储和访问，设置端口映射将数据转发至数据采集服务器和备份数据采集服务器确保了数据的安全性。
[0023]6、所有传感器采集的数据均保存于数据采集服务器和备份数据采集服务器中，灾害数据监测系统仅提供数据的查询分析功能，不提供数据修改和删除功能，确保了原始数据的真实性。
[0024]7、数据传输模块中的定位模块提供GPS及LBS两种定位方式,在任意一种方式无法定位的情况下，可以自动启用另一种定位方式作为备用。
[0025]8、数据传输模块支持3G无线上网方式，大大提高了经纬度信息和采集数据的传输速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型的系统通讯结构示意图。
[0027]图2是图1所示的传感器群与数据传输模块连接结构示意图。
[0028]图3是图1所示的数据传输模块与硬件防火墙通讯结构图。
[0029]图4是图1所示的数据监测系统服务器与数据采集服务器和备份数据采集服务器通讯示意图。
[0030]图5是图1所示的短信数据发送流程图。
[0031]图6是图1所示的用户终端群与数据监测系统服务器通讯结构图。
[0032]图7是图1所示的室外大屏幕LED数据接收流程图。
[0033]图8是图1所示的灾害监测预警系统工作流程图。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了本实用新型的一个通讯结构组成。该系统由传感器群、若干台数据传输模块、I台硬件防火墙、I台路由器、I台数据监测系统服务器、I台数据采集服务器、I台备份数据采集服务器、I台短信平台、用户终端群、若干台室外大屏幕LED构成。传感器群对监测点数据进行采集。数据传输模块以3G方式无线接入互联网向远程传输数据。硬件防火墙用于防止受到外部攻击并进行端口控制，保证系统运行安全稳定。路由器连接硬件防火墙、数据监测系统服务器、数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台和用户终端群。数据监测系统服务器分别与数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台和用户终端通讯。两台数据采集服务器均安装Windows Server 2008以上服务器操作系统、MicrosoftSQL Server 2008企业版及以上数据库系统和灾害数据采集系统，并互为备份相互同步数据。用户终端群与数据监测系统服务器通讯。短信平台可对外向用户手机发送短信。室外大屏幕LED接收在线数据并实时对外发布。
[0035]图2所示为传感器群与数据传输模块连接结构示意图。每I台数据传输模块可连接8个传感器。
[0036]图3所示为数据传输模块与硬件防火墙通讯结构图。在设置远程IP地址和端口号后，数据传输模块利用GPS卫星定位技术或LBS移动基站定位技术获取现场经纬度位置信息，通过3G无线方式上网将经纬度信息及传感器采集的数据发送至硬件防火墙。
[0037]图4所示为数据监测系统服务器与数据采集服务器和备份数据采集服务器通讯示意图。数据监测系统服务器访问数据采集服务器及备份数据采集服务器上的数据，数据采集服务器及备份数据采集服务器互为备份。
[0038]图5所示为短信数据发送流程图。数据监测系统服务器上的灾害数据监测系统根据警戒等级自动向短信平台发出短信发送指令，短信平台经过路由器和硬件防火墙对外发送短信至相应用户手机。
[0039]图6所示为用户终端群与数据监测系统服务器通讯结构图。用户终端与数据监测系统服务器连接，用户终端可对各个现场监测点进行在线监测。
[0040]图7所示为室外大屏幕LED数据接收流程图。数据监测系统服务器上的灾害数据监测系统经过路由器和硬件防火墙对外发送数据至室外大屏幕LED。
[0041]图8所示为灾害监测预警系统工作流程图。系统运行包括以下过程:
[0042]1、启动。
[0043]2、设置采样频率。
[0044]3、远程数据传输。
[0045]4、数据转换及公式计算。
[0046]5、数据存储。
[0047]6、评估及预警。
[0048]7、发送短信。
[0049]8、室外大屏幕LED信息发布。
[0050]9、停止。
[0051]本实用新型的实施方式不限于此，在本实用新型上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本实用新型内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于3G网络和LED显示技术的灾害监测预警系统，其特征在于:硬件包括传感器群、若干台数据传输模块、I台硬件防火墙、I台路由器、I台数据监测系统服务器、I台数据采集服务器、I台备份数据采集服务器、I台短信平台、用户终端群、若干台室外大屏幕LED ;所述传感器群对监测点数据进行采集；所述数据传输模块以3G方式无线接入互联网向远程传输数据；所述硬件防火墙设置端口控制；所述路由器开启负载均衡、端口控制和端口映射，同时连接硬件防火墙、数据监测系统服务器、数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台、用户终端群；所述数据监测系统服务器可与所述数据采集服务器、备份数据采集服务器、短信平台和用户终端群通讯；所述数据采集服务器和备份数据采集服务器互为备份；所述短信平台用于向用户手机发送短信；所述用户终端群用于访问数据监测系统服务器；所述室外大屏幕LED用于接收数据监测系统服务器发送的数据并实时对外发布。
2.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述传感器群中传感器类型可分别为温度、湿度、风速、风向、雨量、水位和流速传感器。
3.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据传输模块采用24伏直流电源供电，配备8通道传感器接口、定位模块、3G无线上网模块和控制模块，定位模块可通过GPS或LBS定位方式获取现场位置信息；3G无线上网模块可设置IP地址和端口号并支持WCDMA和CDMA2000两种3G无线上网模式，可实现现场数据远程传输；控制模块可进行传感器采集频率设置并对数据进行初步处理。
4.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述硬件防火墙设置端口控制，外网接口接入互联网，对内允许数据进入，对外仅允许数据监测系统服务器和短信平台数据输出，内网接口与路由器外网接口连接。
5.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述路由器开启数据采集服务器和备份数据采集服务器负载均衡；设置端口控制，外网接口对内允许数据进入，对外仅允许数据监测系统服务器和`短信平台数据输出，内网接口与数据监测系统服务器网络接口、数据采集服务器网络接口、备份数据采集服务器网络接口、短信平台及若干台用户终端网络接口连接；设置端口映射至数据采集服务器及备份数据采集服务器。
6.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据监测系统服务器接入路由器内网接口访问数据采集服务器和备份数据采集服务器。
7.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述数据采集服务器接入路由器内网接口并与备份数据采集服务器互为备份。
8.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述备份数据采集服务器接入路由器内网接口并与数据采集服务器互为备份。
9.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述短信平台接入路由器内网接口并经过路由器和硬件防火墙向用户手机发送灾害短信。
10.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述用户终端群由若干台用户终端组成并接入路由器内网接口访问数据监测系统服务器对现场采集点进行实时监测预警。
11.根据权利要求1所述的灾害监测预警系统，其特征在于:所述室外大屏幕LED数量为若干台，配备3G无线数据通信模块，支持WCDMA和CDMA2000两种通信模式，通过接收数据监测系统服务器 发送的数据实时对外公布灾情信息。
【文档编号】G08B21/10GK203376845SQ201320397419
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】郭皓升, 黄国伟 申请人:郭皓升, 黄国伟