所述现场数据处理模块的控制下，将所述现场端数据B发送给 远程后台系统； 电源模块，用于提供电源； 时钟模块，用于提供时钟信号，其中，所述现场数据处理模块根据所述时钟信号处理数 据，并根据所述时钟信号对所述现场端数据B进行时间标示； 所述远程后台系统，用于接收所述现场端数据B，并根据现场端数据B生成提示信息和 /或根据现场端数据B向所述现场数据处理模块发送网络指令，所述现场数据处理模块根 据网络指令向OBS水文仪器发送控制指令。
2. 根据权利要求1所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述无 线通讯模块包括多种类型的网络模块； 所述现场数据处理模块接收到仪器端数据A后，通过所述多种类型的网络模块检测 相应无线网络的信号强弱，并判断信号最强的无线网络的信号强度是否超过设定的强度阈 值； 若是：则所述现场数据处理模块根据未经所述存储模块存储的仪器端数据A生成现场 端数据B，然后控制与信号最强的无线网络对应的网络模块发送所述现场端数据B ; 若否：则采用如下任一种方式生成并发送现场端数据B : -所述现场数据处理模块控制所述存储模块对所述仪器端数据A进行存储，待检测到 信号最强的无线网络的信号强度超过设定的强度阈值后，所述现场数据处理模块根据所述 存储模块中存储的仪器端数据A生成现场端数据B，然后控制与信号最强的无线网络对应 的网络模块发送所述现场端数据B ; -所述现场数据处理模块控制所述存储模块对所述仪器端数据A进行存储，待检测到 信号最强的无线网络的信号强度超过设定的强度阈值后，所述现场数据处理模块根据所述 存储模块中存储的仪器端数据A更新现场端数据B，然后控制与信号最强的无线网络对应 的网络模块发送所述现场端数据B ; -所述现场数据处理模块根据未经所述存储模块存储的仪器端数据A生成现场端数据 B，并控制存储模块对现场端数据B进行存储，待检测到信号最强的无线网络的信号强度超 过设定的强度阈值后，所述现场数据处理模块将所述存储模块存储的所述现场端数据B通 过与信号最强的无线网络对应的网络模块进行发送； 进一步地，所述现场端数据B包括当前使用的无线网络的类型。
3. 根据权利要求1所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述电 源模块包括电源管理模块、主电源以及备用电源； 所述电源管理模块，用于在所述主电源的电量低于设定的电量阈值后，将电源的提供 来源由主电源切换为备用电源； 所述现场数据处理模块接收来自所述电源管理模块的电源信息，并将电源信息作为现 场端数据B的一部分； 其中，电源信息包括如下任一种或任多种信息： -主电源的电量； -备用电源的电量； -主电源和备用电源之间的切换状态。
4. 根据权利要求3所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述现 场系统，还包括如下装置： 协议转换模块，用于转换OBS水文仪器的通讯协议，按照所述时钟模块提供的时钟信 号同步OBS水文仪器测量采集频率，并实时按条存储仪器端数据A。
5. 根据权利要求4所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述现 场数据处理模块以第一通讯协议接收仪器端数据A，并通过协议转换模块以第二通讯协议 的数据格式封装所述现场端数据B ; 所述第二通讯协议，具体如下： 1) 现场数据处理模块通过无线通讯模块联网时，使用TCP/IP协议与远程后台系统建 立链接后，将现场端数据B发送到远程后台系统的相应端口上；在所述第二通讯协议中，现 场端数据B包括的仪器端数据A是以可见的ASCII字符表示，数据间以空格分隔，数据都是 9位ASCII码，右对齐； 2) 远程后台系统收到TCP协议的有效数据后，或者有效的心跳包数据后，向现场系统 发送确认数据格式："NET OK ! "，所述确认数据格式用于作为现场数据处理模块判断网络 有无或好坏； 3) 远程后台系统召测指令格式： 命令字I起始时间 I关键字I结束时间 I结束符 其中，召测指令格式中的字段间有空格间隔，起始时间必须小于结束时间； 4) 网络校时指令： 命令字 Wm I结束符 其中，网络校时指令中的字段间有空格间隔，时间为远程后台系统的系统时间； 5) 状态指示协议： 现场数据处理模块通过如下协议向远程后台系统发送信息，以提示当前使用的是主电 源还是备用电源，正在使用的是无线网络A还是无线网络B ; A、 使用主电源指示协议："P0WERA OK ! "； B、 使用辅助电源指示协议："POWERB OK ! "； C、 使用无线网络A协议："NET-A OK ! " ； D、 使用无线网络B协议："NET-B OK ! " ； 6) 变更传输频率协议 命令字 Wm I结束符 变更传输频率协议用于改变传送频率为指定频率，单位：秒。
6. 根据权利要求1所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述远 程后台系统，包括如下装置： 远程数据分析模块，用于接收来自所述无线通讯模块的现场端数据B，并根据现场端数 据B生成后台端数据C和网络指令； 网络数据处理模块，用于对后台端数据C进行实时显示、历史数据统计、绘制参数曲 线、分类显示相同属性的不同现场系统的数据曲线、或者显示同一现场系统不同类型的数 据曲线； 远程数据库模块，用于将后台端数据C存储于SQL数据库中，并响应网络数据处理模块 发出的数据查找指令、统计指令以及远程数据分析模块发出的数据补传指令。
7. 根据权利要求6所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述远 程数据分析模块，包括如下装置： 数据接收模块，用于接收来自所述无线通讯模块的现场端数据B ; 指令发送模块，用于向所述现场系统的无线通讯模块发送网络指令，其中，所述网络指 令用于指示所述现场数据处理模块； 时钟校准模块，用于在实际使用数据传输出现时钟偏差时进行时钟校准功能； 数据补传模块，用于遗漏数据时，重新读取历史内存数据进行网络发送，补足缺失的时 间段数据； 传输频率设定模块，用于改变现场数据处理模块数据上传频率。
8. 根据权利要求6所述的OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，其特征在于，所述远 程数据分析模块是分析在指定端口上接收到采用TCP/IP数据形式的现场端数据B的模块， 而现场端数据B包括如下数据类型： 测量数据：指经过现场数据处理模块发送的仪器端数据A ; 现场状态数据：指用于标识现场系统使用的电源类型、网络类型的数据； 命令相应协议数据：指远程后台系统对现场系统发送过的指令以及现场系统对于该指 令的指令应答协议数据； 在线时间数据：表示无线通讯模块中网络模块的正常通讯的持续或累计时间； 进一步地，当接收到测量数据后，远程数据分析模块会将数据保存到远程数据库模块； 当接收到现场状态数据后，远程数据分析模块会将状态信息更新，同时计算前一状态的累 积时间统计；当收到指令应答协议数据后，远程数据分析模块判断指令发送是否成功，若不 成功则重新发送指令直到成功或超过设定次数。
【专利摘要】本发明提供了一种OBS仪器数据解析及网络监测整合方法，包括：构建现场系统和远程后台系统，并令现场系统和远程后台系统以无线通信网络传输数据；现场系统包括现场数据处理模块、存储模块、无线通讯模块、电源管理模块、时钟模块；远程后台系统向现场数据处理模块发送网络指令。发明通过现场数据处理模块来完成存储和传输，可以扩展出很大的内存，变文件存储的方式为数据库的存储方式，简化规范OBS仪器数据协议，能远程接收和发送指令控制OBS仪器的运行状态和数采频率，并择优选取发送网络，最大限度保证通讯成功率和不间断保存数据，待网络恢复自动上发报文，还可及时切换到备用电源，保证仪器数据采集正常和网络通讯工作正常。
【IPC分类】H04L12-26, H04L12-24
【公开号】CN104579848
【申请号】CN201510039627
【发明人】顾靖华, 赵常青, 董华, 朱建荣, 袁庆
【申请人】华东师范大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月26日