基于无线远程透传的水利应用控制系统、方法及设备与流程

本发明涉及水利应用控制，具体涉及一种基于无线远程透传的水利应用控制系统、方法及设备。

背景技术：

1、水利行业里面常用的大量安装的站点，通过无线技术，可以很好的实现监控功能，为行业带来了便利和效率；同时也为设备的可靠安装以及设备的自身工作状态有了较高的要求，特别是在一些偏移人员稀少的地方,专业的人员数量与安装站点的分布比较矛盾；设备站点出现了故障或者异常，需要现场排查的需求也会增多，并且在需要进行远程的传感器诊断和设备调试的时候,需要设备(遥测终端机)与调试服务器保持长链接，同时确保传感器的电源供应和通信线路始终保持工作状态。需要一种简单的控制方法解决以上难点，目前本发明的无线透传控制方法可以很好的解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明提出的一种基于无线远程透传的水利应用控制系统及控制方法，可至少解决背景技术中的技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于无线远程透传的水利应用控制系统，具体包括电源模块、mcu核心模块、可控电源和rs485模块、北斗模块、有线网络模块、无线网络模块、数据接收服务器、调试服务器；

3、所述电源模块和可控电源和rs485模块与mcu核心模块相连接，北斗模块通过rs485和mcu核心模块连接，有线网络模块通过spi接口和mcu核心模块连接，无线网络模块通过uart串口和mcu核心模块连接；数据接收服务器和调试服务器通过网络协议和mcu核心模块实现数据传输。

4、进一步地，本发明所述电源模块包括电源保护单元和转压单元，电源保护单元输出端与转压单元输入端连接；

5、所述转压单元具体包括转压芯片u1，电容c3、c4、c6、c7、c8、c21、c23，极性电容cd11、cd12，电阻r3、r5、r6、r7、r8、r80、r99、r117，电感l5；

6、其中，转压芯片u1包括bst端、sw端、intvcc端、rt端、sync端、fb端、tr/ss端、pg端、vin端、en/uv端、gnd端；

7、bst端与电容c3连接，电容c3另一端与电感l5连接，电感l5另一端连接0r电阻r7，作为电源模块的vdd电压输出端；其中，电感l5与电阻r7之间接入相互并联的电容c4和极性电容cd11，电容c4和极性电容cd11的另一端均与gnd相连接；

8、sw端连接至电容c3和电感l5之间；

9、intvcc端连接电容c8，电容c8另一端接gnd，为芯片u1内部提供电压；

10、rt端连接电阻r117，电阻r117另一端接gnd，以设定开关频率；

11、sync端连接电阻r8，电阻r8与电阻r117和电容c8共地；

12、fb端与电容c23相连接，电容c23另一端连接至电感l5与电阻r7之间，电阻r80并联在电容c23两端，电阻r99一端接转压芯片u1的fb端，另一端接gnd；

13、pg端连接电阻r3，电阻r3另一端连接至电感l5与电阻r7之间；

14、tr/ss端接电容c7，电容c7另一端接gnd，电容c21一端接电容c7，另一端接vin端；

15、vin端接电源保护单元的输出端，同时接电压源vcin，电容c6、、极性电容cd12均并联在电容c21两端；

16、en/uv端接电阻r5，电阻另一端接gnd，电阻r6串联在转压芯片u1的vin端和en/uv端之间；

17、进一步地，本发明所述电源保护单元包括：热敏电阻pptc5，防雷放电管gdt1、gdt2，共模滤波电感l1，双向瞬态电压抑制二极管tvs1、tvs3，单向瞬态电压抑制二极管tvs2，电容c1、c5、c2；

18、其中，共模滤波电感l1的端口1连接热敏电阻pptc5，热敏电阻pptc5另一端作为电源保护单元的+in电压输入端；防雷放电管gdt1接在热敏电阻pptc5和共模滤波电感l1之间，防雷放电管gdt1另一端接pe；

19、共模滤波电感l1的端口2作为电源保护单元的-in电压输入端，并于防雷放电管gdt2连接，防雷放电管gdt2的另一端接pe；

20、共模滤波电感l1的端口3同时连接电容c2和gnd，电容c2另一端接共模滤波电感l1的端口4，同时作为电源保护单元的输出端；上述单向瞬态电压抑制二极管tvs2并联在共模滤波电感l1端口3、4两端，其正极接共模滤波电感l1的端口3，负极接共模滤波电感l1的端口4；

21、双向瞬态电压抑制二极管tvs1与电容c1连接，并联在单向瞬态电压抑制二极管tvs2负极与共模滤波电感l1的端口4之间，双向瞬态电压抑制二极管tvs3与电容c1连接，并联在单向瞬态电压抑制二极管tvs2正极与共模滤波电感l1的端口3之间，在双向瞬态电压抑制二极管与电容之间均需要接入pe。

22、另一方面，本发明的一种基于无线远程透传的水利应用控制方法，具体包括以下步骤：

23、s1、搭建通讯链路，设置报文网络优先级规则，初始化报文网络连接状态；

24、s2、遥测终端机读取报文网络状态，依据结果选择最低优先级报文网络；

25、s3、进行远距离数据透传，若低优先级报文网络报错，切换下一级报文网络进行二次远距离数据透传；

26、s4、校验传输数据，依据传输数据判断报文网络异常情况；

27、s5、依据报文网络异常情况进行应急处理。

28、进一步地，本发明所述步骤s1中报文网络优先级规则具体为：在有线网络、无线网络、北斗短报文网络均处于连接时按照优先有线网络、无线网络、北斗短报文网络的顺序进行使用，其中定义有线网络为第三优先级，无线网络为第二优先级，北斗短报文网络为第一优先级。

29、进一步地，本发明所述步骤s2中选择最低优先级报文网络的具体场景如下：

30、场景1：有线网络、无线网络、北斗短报文网络均处于异常状态，则系统进行数据暂存；

31、场景2：有线网络处于连接状态、无线网络和北斗短报文网络状态不定时，则选择第三优先级的有线网络；

32、场景3：有线网络处于异常状态，无线网络处于连接状态，北斗短报文网络状态不定时，则选择第二优先级的无线网络；

33、场景4：有线网络、无线网络均处于异常状态，北斗短报文网络处于连接状态，则选择北斗短报文网络；

34、场景5：数据传输过程中，低优先级网络从异常状态恢复连接状态；数据传数网络进行回调低优先级网络。

35、进一步地，本发明所述步骤s4中远距离数据透传具体方法如下：s31、遥测终端机连接透传服务器，传感器开启；

36、s32、遥测终端机检测是否收到透传服务器有效指令，若指令有效，则待传输数据写入队列，等待处理；

37、s33、遥测终端机检测透传数据是否处理完成；

38、s34、透传数据处理完成后，遥测终端机向透传服务器传输数据。

39、进一步地，本发明所述步骤s32中传输数据处理流程具体如下：

40、s321、系统检查当前时间是否达到了预设的传感器数据采集周期；

41、s322、若已达到采集时间，并将采集数据写入队列；

42、s323、系统检查队列中的数据项是否已经被处理；

43、s324、确认数据已被正确提取并准备就绪，系统会进行进一步的数据处理和分析。

44、进一步地，本发明所述步骤s4中报文网络异常情况判断具体如下：

45、s41、透传服务器接收由遥测终端机传输的传感器监测数据，并进行数据解析；

46、s42、当数据解析报错时，透传服务器上报遥测终端机传感器异常，进行异常报警；

47、s43、当数据解析成功，报文网络状态异常个数大于等于2时，透传服务器上报遥测终端机位置及网络异常，并进行异常报警；

48、s44、当数据解析成功，北斗短报文网络状态异常时，透传服务器会登记遥测终端机风险状态。

49、又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

50、再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。

51、由上述技术方案可知，本发明的基于无线远程透传的水利应用控制系统、方法及设备,通过无线透传技术，可以实现远程数据的高效传输，这对于水利工程的自动化和智能化至关重要,对于水利设备的调度优化,可以一步提高水利工程的运行效率和管理水平。通过这种方式，可以实现对水利工程的精细化管理，优化资源配置，降低运营成本，同时提高系统的响应速度和适应性，支持可持续发展。