一种地下水原位修复现场数据采集方式

本发明属于环境保护，尤其涉及一种地下水原位修复现场数据采集方式。

背景技术：

1、地下水原位修复技术是指在地下水污染场地上，通过在地下水中引入修复剂或采用其他方法，直接在现场对地下水进行修复和治理的技术。

2、地下水原位修复是一个持续的过程，所以地下水修复现场都具有非常多的设备来监视现场的各种状态，包括传感器设备，可控设备、控制平台等。这些设备都会产生各种各样的数据；由于各种设备的厂家不同，规格不同，作用也不同，所以他们所产生的数据格式内容以及传输形式也各式各样。

3、传统的数据采集方法都是需要工人去现场采集数据然后再集中汇总，或者是根据设备提供的厂家的软件进行对应设备的数据查看。这样对于数据查看和数据汇总的效率比较低下，并且如果要集中所有的数据进行使用或者传输的时候也会存在一定的兼容问题，所有需要一种更高效的解决方式来提升效率。

4、现有技术一的技术方案

5、1.传统的地下水原位修复现场的数据采集会依靠人工在现场采集，比如需要人工把监测井内的传感器拉出，然后取出数据存储卡并用电脑读取其中的数据，然后再把存储卡放入传感器中最后重新放回监测井中。

6、2.当工人们采集好数据后，还需要人工把数据汇总，一般会在中控室内进行。

7、3.传统的中控室都是在需要修复的地下水现场进行修建，以提供修复期间的中控以及数据采集汇总等功能；当修复完成后，设备都会撤离，中控室也会进行拆除。

8、现有技术一的缺点

9、1.人工数据采集，首先是效率低下，其次是人工采集也会受到天气等影响，最后人工采集也可能出现一定的人为失误。

10、2.人工进行数据汇总的时候，由于数据繁多，效率大大不足，并且人工汇总也可能会出现一定的人为失误。

11、3.传统中控室在地下水原位修复完成后都会进行拆除，这样经济效益也比较低下。

12、现有技术二的技术方案

13、除了人工采集，也有设备厂商会使用自己的软件对自己的设备进行数据采集，然后在中控台进行显示。

14、现有技术二的缺点

15、地下水原位修复的现场设备多种多样，可能会存在很多厂家的设备的情况，并且各种设备产生的数据也不一样；所有可能存在要多个软件才能完全显示现场的全部设备状态。这样就告知便利性不足，想要查看各个设备数据的时候也要从不同的软件内进行查看，从而引发效率的低下。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种地下水原位修复现场数据采集方法。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种地下水原位修复现场数据采集方法，包括：

4、步骤1.基于现场的传感器设备确定目标供电参数并搭建配电系统然后和现场的工控机一起安装于一个模块化的可移动式管控平台中；然后运至地下水原位修复现场。

5、步骤2.对现场所有的串口通信设备进行组网，然后连接到可移动式管控平台中的工控机上，由部署在工控机上的系统采集串口通信设备数据并进行数据处理。

6、步骤3.把所需要控制的设备全部连接至可移动式管控平台中的plc上,然后plc再与工控机连接，由部署在工控机上的系统对plc的控制状态数据进行读取，并且能对plc进行控制操作。

7、步骤4.部署在工控机上的系统对现场所有通过网络通信的设备进行连接，然后采集设备的数据并进行数据处理。

8、步骤5.现场的部分设备采集完成数据后，是通过物联网直接发送给设备厂商的云端，部署在工控机上的系统会采集云端的设备数据并进行数据处理。

9、步骤6.所有采集数据在系统内都会进行异常分析，如果数据某些异常，也会及时的警告。

10、进一步的，步骤2具体包括：

11、把现场所有使用串口通信的设备都进行modbusrtu通信组网，每个设备都被分配一个唯一的modbus地址，这个地址是一个在1到247之间的整数，设备的modbus地址在设备配置中进行设置，确保每个设备有一个唯一的地址，系统所在的工控机作为主节点，其他设备连接到主节点形成一个串行总线，系统设计了一个调试和监控功能，用于检查通信帧，确保数据正确传输，并进行必要的故障排除。

12、系统中根据现场的所有设备的种类和数据类型，数据格式建立对应的结构体，用于存放每个设备的信息和状态，用于后续的数据处理。

13、系统配置串口参数，波特率、数据位、停止位，并打开串口连接，确保在程序结束时关闭串口连接。

14、系统打开串口后，用于获取设备数据，通过轮询获取的方式，根据每个设备的地址号，对所有的设备进行数据获取，系统也设置有安全措施，当轮询到某个设备后，没有得到数据反馈的时候，会继续查询这个设备获取数据，当多次获取失败后，会跳过这个设备继续查询其他设备，然后会提示一个这个设备的报错信息，提醒人工取查看具体情况。

15、系统得到所有设备的信息后，会根据每个设备厂家提供的解码条件，解码所有获取得到的信息，然后系统会提取每个设备信息中的关键信息。

16、系统会把提取的每个传感器的关键信息，和各个设备的具体信息进行组合，然后对这条信息打上时间标签，和自定义协议的信息码，从而组成一条信息的信息。

17、系统会把新的信息暂时的存储于工控机的缓存当中，便于后续所有信息的统一化，并且在下一次轮询查询的时候会进行数据比较，判断数据是否存在异常情况，如有异常则会报警然后提醒人工查看具体情况。

18、进一步的，设备具体信息是设备的地址信息，设备的状态信息，设备的位置信息。

19、进一步的，步骤3具体是：把plc与通过有线进行连接，然后部署在工控机上的系统会和plc创建modbustcp连接，每个连接都会记录plc的ip地址和机架号，系统会固定时间的连接plc，以确保通信的顺利。

20、根据现场的设备情况，plc上会有对应的寄存器，连接到plc的所有设备的信息都存在相应的寄存器当中，系统会根据所有设备对应的寄存器地址，和该设备的数据量设置相应的参数，去获取到当前寄存器中的内容。

21、当系统得到plc的数据后，会按照plc的规则进行解码，然后提出信息中关键内容，然后根据寄存器地址判断是什么装置，然后根据装置的具体信息和开关信息，然后在补充时间标签，设备运行状态标签，再添加上自定义协议的信息码，组成一条新的信息储存于缓存中，便于后续的数据存储传输处理。

22、系统还具有控制plc开关的功能，当系统接受某条控制指令时，系统会根据这条指令，对plc发出相应的控制信号，根据控制指令的要求，会对对应设备的控制线圈的地址进行状态的修改，然后plc就会执行相应的控制操作，在完成这个工作后，系统还会监测相应设备的寄存器的状态，来判断设备是否执行，当没有执行的时候，系统会继续进行相关的操作指令，当多次操作后任然没有反应，那么程序会报警提示人工进行相应的检查操作。

23、进一步的，步骤4具体是：部分的设备是通过网络协议来传输的，设备通过无线或者有线的方式连接到工控机上，系统也会对这部分设备进行数据的采集，系统会根据设备的tcp/ip传输要求，监听这些地址传送来的信息，系统会一直监听相应的端口，一直等待数据；系统还设置应对高并发数据的情况，同时接受多个ip端口发来的信息，系统当接受到信息后，也会对信息解码然后提取关键的信息，并打上相应的标签，然后和自定协议的信息码组合成一条新的信息。

24、进一步的，步骤5具体是：有部分设备是无线定时采集数据，设备传输到云端的数据，由系统进行获取，系统会根据所有数据传送到云端的设备进行确定，然后建立相应的结构体以存储对应的消息。

25、系统根据不同设备所在的云端建立相应的接口程序，系统会通过云端所指定的方式，获取到相应的身份验证，然后系统根据这个身份验证，再去获取对应的设备的具体数据信息，根据不同的云端的状况，在获取身份信息或者具体数据的时候，会出现获取失败的情况，这时候的系统也有保护机制，当单次获取失败的时候，会间隔相应的时间继续进行获取，如果多次获取不到数据，则会报警提醒人工去查询云端的接口是否出现问题。

26、当系统获取到云端的数据后，会根据设备的具体情况，提取出云端信息中关于设备的关键信息字段，然后会对这个数据打上事件标签，云端标签，设备标签，然后和自定协议的信息码组合成一条新的信息，存储在本地的缓存中。

27、进一步的，步骤6具体包括：系统都是实时的采集所有的数据，然后把所有的数据按照某个时间范围进行打包，并且会实时的比对正在采集的数据和已经打包的数据，来判断数据是否有误或者数据是否缺失，如果数据出现问题的时候，系统也会发出相应的警告或者弹窗来提醒工作人员进行查看和相应的操作。

28、本发明的有益效果：

29、1.解决了由人工采集引起的人为误差和效率低下问题，所有设备数据都会通过部署在现场的工控机进行采集。

30、2.各种各样的设备数据，不论是格式不同，传输方式不同等，都会直接通过系统采集到，然后进行相应的处理，以便于查看，整理以及后续的传输等操作。

31、3.系统预留相应的模块化接口，后续要是有同类型的数据需要采集，只需要进行简单的配置即可。

32、4.设计了模块化的可移动式管控平台，内置了控制装置和工控机等，能直接把设备接入这个平台进行控制和查看等操作，当现场修复完成后能直接运走去其他现场继续使用。