一种适用于管道设施监测的服务器模块的制作方法

本发明涉对传感器端(如振动、水声、分布式光纤传感等)的数据接收、分析、存储、结果展示的方法，具体是指一种适用于管道设施监测的服务器模块。

背景技术：

1、管道和海洋设施监测选用的传感器种类多样，常见有监测振动、声音、温度、压力、应变等，传感器种类多拥有各自的特性、算法步骤、数据模式、通信协议、运行环境。传感器种类繁多，需要具有不同业务专长人员进行维护、运维，数量庞大需要投入更多人员进行作业，瞬时数据量大无法完整的接收并集中保存、有效分析利用，对于这个领域亟待解决的问题：1)效率性：快速对管道和海洋设施快速监控；2)兼容性：对不同种类传感器适配；3)实时性：实时监测故障，预警发送提醒人员及时到场维修；4)大数据性：大体量、多样性、时效性、准确性、大价值，将分散的数据集中存储，通过更多维度的演算，发现更多应用模型。

技术实现思路

1、本发明目是提供一种适用于管道设施监测的服务器模块。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种适用于管道设施监测的服务器模块，包括基于系统架构的udp接收器、数据处理模块、丢包检测模块和数据保存模块，udp接收器通过海管监测端机以固定频率将信号发往后端接收器上，udp接收器监听网卡链路层，达到“0”丢包；数据处理模块接收数据后，匹配端机配置信息进行数据处理，调用中台接口获取泄漏结果，计算结果包括时间历程、功率谱、信道能量、信道时间；丢包检测模块设置的原因是每包的序号是递加的，在传输过程中为了跟踪数据丢失情况，加入序号丢包检测机制；数据保存模块保存端机原始数据、加工后的数据。

3、本发明与现有技术相比的优点在于：服务器模块接收海管监控端机发送的数据，按照端机配置信息进行通道信号处理，组包与算法中心进行计算，最后原始数据保存，结果数据保存，模块架构合理且搭建方式简便，大大提高了管道设施监测系统的运行稳定性，进一步提高了管道设施检测的精度，适用性好，便于推广。

4、进一步的，服务器模块的算法步骤如下：1)接包缓冲器：使用c++语言集成winpcap框架监听网卡链路层，并设置缓冲区防止丢包，周期性(1秒)将缓冲区数据转发至业务处理层；

5、2)业务处理层：接收接包器转发的数据，各模块统一校准时间，并将数据存放入队列里：

6、begintime＝dateutil.getcurrentservertime()；

7、env.queues.addlast(package.getbytes())；

8、3)计算、丢包检测、性能日志，数据包通过配置动态解析计算、按照通道字节对齐组装,丢包检测，循环遍历每组数据的包头，根据本次包头减去上一包的包头，并计算出核心步骤(数据接收转换、丢包检测、组包、算法判别计算、浏览器端结果组装)的耗时，动态解析：

9、double xd＝(double)value/(1<<digitnum)；

10、xd＝xd*math.pow(10，(double)(-sensitivity-120)/20)；

11、floatxd2＝(float)xd；

12、byte[]bytevalue＝tohh(float.floattointbits(xd2))；

13、system.arraycopy(bytevalue，0，row，i*4+transdataidx，4)；

14、4)与算法判别模块通信，为了高效传输，服务器模块与算法判别模块之间的通信，传输格式采用二进制数据包的形式：

15、bytedata＝010111110110110101010101001010101010010101010

16、result＝hc.http("/hydrophone/tranferdata"，bytedata)；

17、算法判别模块提供时间历程、功率谱、信道能量、信道时间的计算服务；

18、5)海量数据保存，分为原始数据、参数数据两部分分别保存；

19、6)与浏览器模块通信，本模块在调用算法判别模块后把数据存放至内存队列中，浏览器模块每隔1秒拉取一次结果进行渲染展示。

20、进一步的，udp接收器采用c++开发，传输高频数据，通过加大缓冲区、监听网卡的网络链路层进行数据接收。

21、进一步的，数据处理模块采用java开发，数据处理及数据接收后实时追加放入一个队列，另起线程从中进行获取，数据参与各种计算得出相应结果。

22、进一步的，丢包检测模块提供批量检测功能，对前后包号进行对比。

23、进一步的，数据保存模块批量保存为二进制数据文件。

技术特征：

1.一种适用于管道设施监测的服务器模块，包括基于系统架构的udp接收器、数据处理模块、丢包检测模块和数据保存模块，其特征在于：所述udp接收器通过海管监测端机以固定频率将信号发往后端接收器上，udp接收器监听网卡链路层，达到“0”丢包；所述数据处理模块接收数据后，匹配端机配置信息进行数据处理，调用中台接口获取泄漏结果，计算结果包括时间历程、功率谱、信道能量、信道时间；所述丢包检测模块设置的原因是每包的序号是递加的，在传输过程中为了跟踪数据丢失情况，加入序号丢包检测机制；所述数据保存模块保存端机原始数据、加工后的数据。

2.根据权利要求1所述的一种适用于管道设施监测的服务器模块，其特征在于：所述服务器模块的算法步骤如下：1)接包缓冲器：使用c++语言集成winpcap框架监听网卡链路层，并设置缓冲区防止丢包，周期性(1秒)将缓冲区数据转发至业务处理层；

3.根据权利要求1所述的一种适用于管道设施监测的服务器模块，其特征在于：所述udp接收器采用c++开发，传输高频数据，通过加大缓冲区、监听网卡的网络链路层进行数据接收。

4.根据权利要求1所述的一种适用于管道设施监测的服务器模块，其特征在于：所述数据处理模块采用java开发，数据处理及数据接收后实时追加放入一个队列，另起线程从中进行获取，数据参与各种计算得出相应结果。

5.根据权利要求1所述的一种适用于管道设施监测的服务器模块，其特征在于：所述丢包检测模块提供批量检测功能，对前后包号进行对比。

6.根据权利要求1所述的一种适用于管道设施监测的服务器模块，其特征在于：所述数据保存模块批量保存为二进制数据文件。

技术总结
本发明公开了一种适用于管道设施监测的服务器模块，包括基于系统架构的Udp接收器、数据处理模块、丢包检测模块和数据保存模块。本发明与现有技术相比的优点在于：服务器模块接收海管监控端机发送的数据，按照端机配置信息进行通道信号处理，组包与算法中心进行计算，最后原始数据保存，结果数据保存，模块架构合理且搭建方式简便，大大提高了管道设施监测系统的运行稳定性，进一步提高了管道设施检测的精度，适用性好，便于推广。

技术研发人员：倪德庆,张涛,陶建华,何晋红,张徐昕
受保护的技术使用者：徐州睿晓智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25