CN109739137B - 一种用于水利物联网感控平台的智能终端*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，包括监测终端和后台服务器，其中：监测终端包括：监测模块，获取环境数据；第一获取模块，获取视频数据；存储模块，用于存储环境数据及每个环境数据对应的标注时间；后台服务器，存储环境数据、标注时间、视频数据到中心数据库，判断环境数据是否在预设数据库中的相应的预设数据范围内，若否，则从中心数据库中提取超出预设数据范围的数据，判断超出预设数据范围的数据是否与存储模块中相应数据一致，若不一致，则发送第一警示信息到监测终端上的警示模块，并在中心数据库中查找不一致数据对应的标注时间，获取中心数据库所存储的视频数据在该时间对应的视频，保证获取环境数据的正确性。

Description

一种用于水利物联网感控平台的智能终端***

技术领域

本发明涉及水利终端***技术领域，特别涉及一种用于水利物联网感控平台的智能终端***。

背景技术

现代的水利信息化的生产性的服务业领域普遍都引入了物联网技术，通过传感器对其智能终端当前所处的周围环境进行相关参数的感应获取，但是，在通过物联网进行数据传输的过程中，由于一般是对智能终端所感应的数据进行直接存储、分析，尤其是对于部分超出合理范围的数据，而超出合理范围的数据可能是智能终端在传输到后台服务器的过程中所出现的，导致后台服务器对其接收到的错误数据而不自知，一定程度上会因数据错误带来策略上的失误，对经济造成一定的损失。

发明内容

本发明提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，通过对获取的的环境数据进行二次判断，来保证所获取的数据的正确性。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，包括监测终端和后台服务器，其中：

所述监测终端包括：

监测模块，用于获取所述监测终端当前所处环境的环境数据；

第一获取模块，用于获取所述监测终端当前所处环境的视频数据；

存储模块，用于存储所述环境数据及每个所述环境数据对应的标注时间；

所述后台服务器，用于将所述监测模块获取的所述环境数据及每个所述环境数据对应的标注时间、所述第一获取模块获取的视频数据存储到中心数据库，并判断所存储的环境数据是否在预设数据库中的相应的预设数据范围内，若否，则从所述中心数据库中提取超出所述预设数据范围的数据，并将超出所述预设数据范围的数据与所述存储模块所存储的相应数据进行对比，判断所述超出所述预设数据范围的数据是否与所述存储模块所存储的相应数据一致，若不一致，则发送第一警示信息到所述监测终端上的警示模块，同时在中心数据库中查找所述不一致数据对应的所述标注时间，并根据所述标注时间从所述中心数据库所存储的视频数据中获取该时间对应的视频，若一致，则发送第二警示信息到所述监测终端上的警示模块；

所述警示模块，用于根据接收到的所述第一警示信息或者第二警示信息执行警示操作。

在一种可能实现的方式中，若所述中心数据库中所获取的环境数据、视频数据均与所述预设数据库中的相应的预设数据相匹配，则发送第三警示信息到所述监测终端上的警示模块，由所述警示模块根据所述第三警示信息执行警示操作；

所述后台服务器，还用于对匹配处理之后的所述环境数据、视频数据进行综合评估，并将所述评估结果发送至所述警示模块，由所述警示模块根据所述评估结果执行警示操作。

在一种可能实现的方式中，所述后台服务器对匹配处理之后的所述环境数据、视频数据进行综合评估，包括：

当所述中心数据库中所获取的环境数据与所述预设数据库中的预设环境数据匹配时、并且所述中心数据库中所获取的视频数据与所述预设数据库中的预设视频数据匹配时，判定所述监测终端所处环境处于正常范围；

当所述中心数据库中所获取的环境数据与所述预设数据库中的预设环境数据不匹配时、和/或所述中心数据库中所获取的视频数据与所述预设数据库中的预设视频数据不匹配时，将不匹配数据与存储模块中存储的相应数据进行比对，若不匹配数据与所述存储模块中的相应数据不一致，判断所述监测终端发生故障；

若不匹配数据与所述存储模块中相应的参数一致，判定所述监测终端所处环境的参数处于非正常范围。

在一种可能实现的方式中，所述第一获取模块包括：

测量仪，用于测量所述监测终端在当前所处环境的三维投影坐标；

多摄像头，用于对所述监测终端的当前所处环境进行三维重构；

采集单元，用于采集所述监测终端当前所处环境的视频信息；

处理单元，用于对所述视频信息进行对比度增强，高通滤波，对相邻两帧之间的图像进行互相关，通过匹配两帧图像间的相似粒子，计算粒子相对位移，并除以两帧图像之间经过的时间，获得粒子相对运动速度；

坐标单元，用于根据预设标志点获取所述视频信息中对应像素点的真实坐标点定标，利用摄影测量学共线方程和双目测距原理求取其他像素的真实坐标；

计算单元，用于根据所述多摄像头得到的三维重建及测量仪得到的三维投影坐标，获取所述监测终端所处环境的地形，并根据圣维南方程组计算其所处环境的表面以下对应的流速的数值解，获得对应的流速和流量，并获得对应的所述视频数据；

控制单元，用于通过所述第一获取模块将所述视频数据传输到后台服务器进行数据匹配处理，同时控制所述存储模块将所述视频数据进行存储。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

位移模块，用于判断所述监测终端是否在预监测环境中移动，并获取所述监测终端在预监测环境中移动的距离；

所述控制模块，还用于根据所述位移模块获取的移动信息判断所述监测终端是否在预监测环境中移动，若是，则启动防撞模块进行工作；

所述防撞模块，用于感应所述监测终端当前所处位置的预设距离及预设角度范围内存在的障碍物，防止所述监测终端在移动过程中，与障碍物发生碰撞；

控制模块，用于根据所述防撞模块的感应结果判断所述监测终端所处位置的预设距离及预设角度范围内是否存在障碍物；若存在，控制所述警示模块发生报警指示。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

通信模块，用于将所述监测模块获取到的环境数据、及第一获取模块获取到的视频数据通过物联网传输到后台服务器；

带宽控制模块，用于根据控制运行原理控制所述物联网的带宽输入的稳定性，所述控制运行原理为：

对于预设输出值I(t)和实际输出值O(t)之间的偏差值E(t)进行计算，其公式为：

E(t)＝I(t)-O(t)

将偏差值E(t)的比例(X)、积分(Y)和微分(Z)通过线性组合构成控制量，对所述物联网的带宽进行控制，其控制规则为：

其中，Kx为比例系数，Ky为积分时间常数，Kz为微分时间常数，三个参数均为正数，且和为1。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

应用端，用于给用户提供可操作的应用平台，所述应用端是通过所述监测终端上的***模块安装的，当用户使用所述监测终端时，所述用户通过输入控制指令到所述监测终端，控制所述监测终端的操作***开机，并完成***自检；

驱动模块，用于加载驱动程序，完成对所述操作***的开机，并通过启动通信驱动程序及显示驱动程序，驱动所述通信模块接入物联网；

注册模块，用于注册用户的身份信息，并提供给所述用户对所述监测终端的使用权限，同时推送注册信息到所述后台服务器，将所述注册信息进行存储；

所述控制模块，还用于根据所述用户在所述注册模块所选择的获取所述监测终端，可监测并获取的共享数据的复杂程度，对所述用户在注册所述监测终端时，进行其共享数据的复杂程度对应的等级划分，若所述用户选择的是第一等级的共享数据，则控制所述注册模块为默认注册；若所述用户选择的是第二等级的共享数据，则控制所述注册模块对所述用户的人体生物特征进行扫描注册，并控制所述存储模块将所述注册信息进行存储，同时将所述注册信息上传至所述后台服务器的人员数据管理库中；

所述扫描注册是通过控制所述监测终端上的所述多组摄像头或所述监测终端上的识别模块对所述用户进行指纹录取或人脸识别。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

支付模块，用于让具有可使用所述监测终端权限的所述用户支付使用所述监测终端的使用费用；

所述控制模块，还用于根据所述用户使用所述监测终端的时长及所述用户需获取的共享数据的复杂程度，通过所述支付模块进行相应的使用费用的支付，若所述用户是通过预存押金进行支付，则在所述用户支付的预存押金中扣除使用费用，并将剩余押金退回给所述用户；

所述存储模块，还用于存储所述用户对应的***所述监测终端的剩余***次数或剩余***时长；

所述控制模块，还用于当所述用户每使用一次所述监测终端时，控制所述存储模块将剩余***次数减一；或者，所述用户每使用一次所述监测终端时，将所述存储模块的剩余***时长减去本次使用时长；当所述用户的剩余***次数或剩余***时长等于零时，所述控制模块向所述警示模块发送需租借使用提示。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

构造模块，用于构造所述监测终端测量并获取的所述环境数据、测量参数及视频数据的方向层次结构树，所述方向层次结构树包括对应于所述物联网的监测终端的会话密钥对、对应于所述物联网的监测终端的公钥私钥对、利用所述会话密钥对对所述公钥私钥对的公钥进行签名获得的所述公钥私钥对的签名；

写入模块，用于将所述方向层次结构树写入到所述物联网的监测终端和物联网的后台服务器中；

第一生成模块，用于根据所述方向层次结构树生成所述物联网的监测终端的密码验证信息，并将所述密码验证信息写入所述物联网的监测终端和物联网的后台密码验证***中；

其中，根据所述方向层次结构树生成所述物联网的监测终端的密码验证信息还包括：

第二生成模块，用于生成与所述物联网的监测终端唯一对应的内部标识符，生成非对称密钥对；

第二获取模块，用于根据所述监测终端签名密钥对的私钥对所述非对称密钥对的公钥进行签名，以获得所述物联网的监测终端的签名；

其中，所述物联网的监测终端的密码验证信息包括所述物联网的监测终端签名、非对称密钥对的公钥和内部标识符；

其中，每种类型的物联网的监测终端对应一个会话密钥对。

在一种可能实现的方式中，所述监测终端还包括：

发送模块，用于获取所述监测终端上的第一获取模块的视频数据，并生成对应的输出指令，发送给接收模块；

所述接收模块，用于接收所述输出指令，且所述输出指令是，通过将所述发送模块发送所述视频数据的至少一个输出包到所述接收模块；

其中，每个所述输出包内设置有所述监测终端自定义类型的字段、传输包的序列号和确认号；

所述字段，用于确认所述输出包是否为视频数据的流媒体输出包；

所述确认号，用于确认所述接收模块待接收的输出包的个数；

所述序列号，用于确认所述接收模块未正确接收到所述输出包的个数；

判断模块，用于当所述接收模块未正确接收到所述输出包时，通过判断所述序列号内是否设有标识码，来确定所述发送模块是否需重新发送所述输出包至所述接收模块；

若所述序列号内设有标识码，所述发送模块不需重新发送所述输出包至所述接收模块；否则，所述发送模块需重新发送所述输出包至所述接收模块。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种用于水利物联网感控平台的智能终端***的结构示意图；

图2为本发明实施例中第一获取模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，如图1所示，包括监测终端1和后台服务器2，其中：

监测终端1包括：

监测模块11，用于获取监测终端1当前所处环境的环境数据；

第一获取模块12，用于获取监测终端1当前所处环境的视频数据；

存储模块13，用于存储环境数据及每个所述环境数据对应的标注时间；

后台服务器2，用于将监测模块11获取的环境数据用于将监测模块11获取的环境数据及每个环境数据对应的标注时间、第一获取模块12获取的视频数据存储到中心数据库，并判断所存储的环境数据是否在预设数据库中的相应的预设数据范围内，若否，则从中心数据库中提取超出预设数据范围的数据，并将超出预设数据范围的数据与存储模块所存储的相应数据进行对比，判断超出预设数据范围的数据是否与存储模块13所存储的相应数据一致，若不一致，则发送第一警示信息到监测终端上的警示模块14，同时在中心数据库中查找不一致数据对应的标注时间，并根据标注时间从中心数据库所存储的视频数据中获取该时间对应的视频，若一致，则发送第二警示信息到监测终端1上的警示模块14；

警示模块14，用于根据接收到的第一警示信息或者第二警示信息执行警示操作。

本实施例中，监测终端将监测模块所获取的环境数据和第一获取模块所获取的视频数据传输到后台服务器之前，监测终端还用于按照如下加密方法对所获取的环境数据和所获取的视频数据进行加密，以下将未被加密的环境数据和视频数据称为没有被加密的数据s，所述加密方法为：

设定没有被加密的数据s，s的长度至少为1个字节，设定密钥k，k的长度是16个字节，密钥k为***管理员预先设定的，加密算法步骤如下：

(1)给定没有被加密的数据s，密钥k，并初始化变量t＝0；

(2)设没有被加密的数据s为n个字节长度，按照8个字节为单位将数据s分为数据块，如果n不是s的整数倍，那么在s后面添加数字0，直到添加0后的数据的长度为8的整数倍；s最终会被划分成多个数据块，这里假设被划分为m个数据块；

(3)对每个数据块实施如下操作：

(a)把8个字节的数据块分为前后两部分，每部分4个字节，分别用b₁与b₂表示，它们的长度都是4个字节；

(b)初始化机密常数delta＝0x89ADB7B9；

(c)分别得到密钥k的4个数据，每个数据长度为4个字节，k₀＝k[0]，k₁＝k[1]，k₂＝k[2]，k₃＝k[3]；然后循环32次分别做如下操作：

(i)t＝t+delta

(ii)b₁＝b₁+((b₂＜＜2)+k₂)^(b₂+t)^((b₂＞＞7)+k₃)

(iii)b₂＝b₂+((b₁＜＜2)+k₀)^(b₁+t)^((b₁＞＞7)+k₁)

经过32次(i)、(ii)、(iii)三步运算后最终会得到加密后的8个字节的数据块，也就是最终的b₁b₂；其中，“<<”表示操作表数据的左移操作，后面跟着左移的bit数量；“>>”表示操作表数据的右移操作，后面跟着右移的bit数量；符号“^”表示幂运算；

(4)把所有的加密后的数据块合并在一起最终得到数据s的加密数据s′。

后台服务器按照如下的解密方法对接收到的加密数据s′进行解密，解密时使用的密钥依然为密钥k，该解密方法如下：

(1)给定加密后的数据s′，密钥k，并初始化变量t＝0xA6BF3D30；

(2)假设加密数据s′有p个字节长度，按照8个字节为单位将加密数据s′划分为加密块；

(3)对每个加密块实施如下解密过程：

(a)把8个字节加密块分为前后两部分，每部分4个字节，分别用b₃与b₄表示；

(b)初始化机密机常数delta＝0x89ADB7B9；

(c)分别得到密钥k的4个数据，每个数据长度为4个字节，k₀＝k[0]，k₁＝k[1]，k₂＝k[2]，k₃＝k[3]；然后循环32次分别做如下操作，这一步操作正好与对应的加密步骤相反：

(i)b₄＝b₄-((b₃＜＜2)+k₀)^(b₃+t)^((b₃＞＞7)+k₁)

(ii)b₃＝b₃-((b₄＜＜2)+k₂)^(b₄+t)^((b₄＞＞7)+k₃)

(ii)t＝t-delta

经过32次(i)、(ii)、(iii)三步运算后最终会得到解密后的8个字节的数据块，也就是最终的b₃b₄；

(4)把所有的解密后的数据块合并在一起最终得到的加密数据s′的解密后的数据s。

其好处是，提高数据传输的安全性。

上述监测模块，包括传感器，所述传感器包括：雨量传感器、水位传感器、温度传感器、流量传感器、土壤墒情传感器、压力传感器、水质传感器中的任一个或多个；还可包括测量仪，所述测量仪包括：雨量测量仪、压力式水位测量仪、雷达水位测量仪、雷达波流速仪、多普勒声学流量测量仪、超声波流量测量仪、电磁流量测量仪、超声波液位测量仪、浮子水位测量仪、多参数水质综合测量仪中的任一种或多种，其好处是：可获取多种环境数据，增加了可获取环境数据的参数的种类。

本实施例中，需要说明的是，查找监测模块所获取的不一致数据所出现的时间，是因为监测终端在进行监测的过程中，会对其所获取的环境数据或视频数据进行相应的时间标注，及存储，来通过不一致数据获取到对应的标注时间。

需要说明的是：环境数据及每个环境数据的标注时间存储在存储模块和中心数据库，视频数据存储在中心数据库。

根据不一致数据所出现的时间从中心数据库所存储的视频数据中获取该时间对应的视频，为了判断获取到的不一致数据是否是因人为破坏监测终端所导致的，如果不是，则可以进一步的得出是监测终端与后台服务器的传输过程出现错误。

上述超出预设数据范围的数据是通过由中心数据库对监测模块获取的环境数据进行获取，再与预设数据库预先存储的相应的预设环境数据范围进行分析判断，当中心数据库所获取的环境数据超过对应的预设环境数据范围时，即为超出预设数据范围的数据。

上述警示模块包括但不限于：指示灯、显示屏、语音铃声任一种或多种的组合；

例如，当上述的第一警示信息例如是：监测终端出现故障，此时显示屏显示该信息，且指示灯进行闪烁；

当上述的第二警示信息例如是：监测终端的监测参数异常，此时显示屏显示异常数据，且语音铃声进行语音播报。

该技术方案的有益效果是：通过对获取的的环境数据进行两次判断分析，可避免因监测终端与后台服务器的传输过程出错导致环境数据出错，从而来保证所获取的环境数据的正确性。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，若中心数据库中所获取的环境数据、视频数据均与预设数据库中的相应的预设数据相匹配，则发送第三警示信息到监测终端上的警示模块，由警示模块根据第三警示信息执行警示操作；

后台服务器，还用于对匹配处理之后的环境数据、视频数据进行综合评估，并将评估结果发送至警示模块，由警示模块根据评估结果执行警示操作。

上述第三警示信息，例如可以是：监测终端的监测参数正常，此时显示屏显示数据正常。

该技术方案的有益效果是：通过对数据进行综合评估，可节省分析时间，并方便管理人员对评估结果进行直观了解。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，后台服务器对匹配处理之后的环境数据、视频数据进行综合评估，包括：

当中心数据库中所获取的环境数据与预设数据库中的预设环境数据匹配时、并且中心数据库中所获取的视频数据与预设数据库中的预设视频数据匹配时，判定监测终端所处环境处于正常范围；

当中心数据库中所获取的环境数据与预设数据库中的预设环境数据不匹配时、和/或中心数据库中所获取的视频数据与预设数据库中的预设视频数据不匹配时，将不匹配数据与存储模块中存储的相应数据进行比对，若不匹配数据与存储模块中的相应数据不一致，判断监测终端发生故障；

若不匹配数据与存储模块中相应的参数一致，判定监测终端所处环境的参数处于非正常范围。

上述判断监测终端发生故障，是由于中心数据库在获取的环境数据、视频数据时，可能是以下两种情况：有可能是中更新数据库对其数据进行存储的过程中出现错误，有可能是由控制模块传输给后台服务器的过程中出现错误，因为监测终端可以出现这两种错误，因此在此处统称为监测终端出现故障。

该技术方案的有益效果：通过对综合评估的评估规则进行确定，可保证监测终端在进行综合评估时，其运行的稳定性和高效性。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，图如2所示，第一获取模块12包括：

测量仪21，用于测量监测终端1在当前所处环境的三维投影坐标；

多摄像头22，用于对监测终端1的当前所处环境进行三维重构；

采集单元23，用于采集监测终端1当前所处环境的视频信息；

处理单元24，用于对视频信息进行对比度增强，高通滤波，对相邻两帧之间的图像进行互相关，通过匹配两帧图像间的相似粒子，计算粒子相对位移，并除以两帧图像之间经过的时间，获得粒子相对运动速度；

坐标单元25，用于根据预设标志点获取视频信息中对应像素点的真实坐标点定标，利用摄影测量学共线方程和双目测距原理求取其他像素的真实坐标；

计算单元26，用于根据多摄像头22得到的三维重建及测量仪得到的三维投影坐标，获取监测终端1所处环境的地形，并根据圣维南方程组计算其所处环境的表面以下对应的流速的数值解，获得对应的流速和流量，并获得对应的视频数据；

控制单元27，用于通过第一获取模块12将视频数据传输到后台服务器2进行数据匹配处理，同时控制存储模块13将视频数据进行存储。

上述采集的视频信息是通过，例如将多摄像头并列架设在高塔上或者河流岸边，并使用测量仪测量出当前所处环境的三维投影坐标，并通过多摄像头将采集的视频传输到采集单元，获得采集的视频信息。

其中，多摄像头例如可以是：由普通相机一、红外相机和普通相机二，三者组合构成的。

该技术方案的有益效果是：通过对获取的视频信息进行计算处理，有效的提高了获取视频数据的准确度，而且使用多个摄像头进行视频信息的采集，制造成本低。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，监测终端还包括：

位移模块，用于判断监测终端是否在预监测环境中移动，并获取监测终端在预监测环境中移动的距离；

控制模块，还用于根据位移模块获取的移动信息判断监测终端是否在预监测环境中移动，若是，则启动防撞模块进行工作；

防撞模块，用于感应监测终端当前所处位置的预设距离及预设角度范围内存在的障碍物，防止监测终端在移动过程中，与障碍物发生碰撞；

控制模块，用于根据防撞模块的感应结果判断监测终端所处位置的预设距离及预设角度范围内是否存在障碍物；若存在，控制警示模块发生报警指示。

其中，预设距离与预设角度是以监测终端的正中心为坐标原点进行距离及角度划分的；

预设距离的范围：0.5m--1m；预设角度的范围：60度--150度；

预监测环境是根据环境数据、测量参数及视频信息所需参数进行选定的；

判断监测终端是否在预监测环境中移动是通过对位移模块的移动信息进行数据分析得到的，数据分析是通过判断监测终端与所处在预监测环境中的相对大地静止的预参照物在某一时刻的相对速度，若监测终端相对于预参照物有速度，且速度大于零，判定监测终端处于移动状态；

若监测终端相对于预参照物速度为零，则判定监测终端处于静止状态。

上述的报警指示例如可以是：指示灯闪烁或语音铃声进行语音播报任一种或多种的组合。

该技术方案的有益效果是：通过设置防撞模块，监测终端可以有效的避免因碰撞到障碍物而发生损坏，提高监测终端的使用寿命。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，监测终端还包括：

通信模块，用于将监测模块获取到的环境数据、及第一获取模块获取到的视频数据通过物联网传输到后台服务器；

带宽控制模块，用于根据控制运行原理控制物联网的带宽输入的稳定性，控制运行原理为：

对于预设输出值I(t)和实际输出值O(t)之间的偏差值E(t)进行计算，其公式为：

E(t)＝I(t)-O(t)

将偏差值E(t)的比例(X)、积分(Y)和微分(Z)通过线性组合构成控制量，对物联网的带宽进行控制，其控制规则为：

其中，Kx为比例系数，Ky为积分时间常数，Kz为微分时间常数，三个参数均为正数，且和为1。

其中，控制带宽输入的稳定性是由于带宽具有非线性、时间变化不确定性及强干扰性等特点，输入并不能保持稳定，需要通过宽带控制模块来达到理想的控制效果。

需要说明的是，上述Kx、Ky、Kz三个参数的确定，对于宽带的稳定性的控制尤为关键，因此要兼顾动态和静态带宽的指标要求，根据指标要求确定合理的Kx、Ky、Kz的数值。

该技术方案的有益效果是：有效地保证了带宽输入的稳定性。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，监测终端还包括：

应用端，用于给用户提供可操作的应用平台，应用端是通过监测终端上的***模块安装的，当用户使用监测终端时，用户通过输入控制指令到监测终端，控制监测终端的操作***开机，并完成***自检；

驱动模块，用于加载驱动程序，完成对操作***的开机，并通过启动通信驱动程序及显示驱动程序，驱动通信模块接入物联网；

注册模块，用于注册用户的身份信息，并提供给用户对监测终端的使用权限，同时推送注册信息到后台服务器，将注册信息进行存储；

控制模块，还用于根据用户在注册模块所选择的获取监测终端，可监测并获取的共享数据的复杂程度，对用户在注册监测终端时，进行其共享数据的复杂程度对应的等级划分，若用户选择的是第一等级的共享数据，则控制注册模块为默认注册；若用户选择的是第二等级的共享数据，则控制注册模块对用户的人体生物特征进行扫描注册，并控制存储模块将注册信息进行存储，同时将注册信息上传至后台服务器的人员数据管理库中；

扫描注册是通过控制监测终端上的多组摄像头或监测终端上的识别模块对用户进行指纹录取或人脸识别。

上述建立人员数据管理库主要是对正在注册或已经注册的用户进行信息记录，方便管理。

上述第一等级的共享数据的复杂程度低于第二等级的共享数据的复杂程度，例如，第一等级的共享数据只是获取监测模块所获取的环境数据，第二等级的共享数据是既获取监测模块所获取的环境数据，也获取第一获取模块所获取的视频数据。

该技术方案的有益效果是：通过注册扫描，及对数据复杂程度的等级划分，可以限定使用的人群，同时可提高监测终端被使用的安全性。

进一步的，监测终端还包括：

支付模块，用于让具有可使用监测终端权限的用户支付使用监测终端的使用费用；

控制模块，还用于根据用户使用监测终端的时长及用户需获取的共享数据的复杂程度，通过支付模块进行相应的使用费用的支付，若用户是通过预存押金进行支付，则在用户支付的预存押金中扣除使用费用，并将剩余押金退回给用户；

存储模块，还用于存储用户对应的***监测终端的剩余***次数或剩余***时长；

控制模块，还用于当用户每使用一次监测终端时，控制存储模块将剩余***次数减一；或者，用户每使用一次监测终端时，将存储模块的剩余***时长减去本次使用时长；当用户的剩余***次数或剩余***时长等于零时，控制模块向警示模块发送需租借使用提示。

上述可使用监测终端权限的用户是通过扫描注册后才拥有的使用权限。

该技术方案的有益效果是：通过支付手段可限制部分用户对监测终端的使用，尽可能的避免监测终端被滥用的情况，在提高监测终端的使用寿命的同时，还会使得监测终端方获取部分利润。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，

监测终端还包括：

构造模块，用于构造监测终端测量并获取的环境数据、测量参数及视频数据的方向层次结构树，方向层次结构树包括对应于物联网的监测终端的会话密钥对、对应于物联网的监测终端的公钥私钥对、利用会话密钥对对公钥私钥对的公钥进行签名获得的公钥私钥对的签名；

写入模块，用于将方向层次结构树写入到物联网的监测终端和物联网的后台服务器中；

第一生成模块，用于根据方向层次结构树生成物联网的监测终端的密码验证信息，并将密码验证信息写入物联网的监测终端和物联网的后台密码验证***中；

其中，根据方向层次结构树生成物联网的监测终端的密码验证信息还包括：

第二生成模块，用于生成与物联网的监测终端唯一对应的内部标识符，生成非对称密钥对；

第二获取模块，用于根据监测终端签名密钥对的私钥对非对称密钥对的公钥进行签名，以获得物联网的监测终端的签名；

其中，物联网的监测终端的密码验证信息包括物联网的监测终端签名、非对称密钥对的公钥和内部标识符；

其中，每种类型的物联网的监测终端对应一个会话密钥对。

物联网的监测终端和物联网的后台服务器进行通信时，至少包括两级加密，即，当物联网的监测终端向物联网的后台服务器发起通信时，物联网的后台密码验证***，首先根据物联网的监测终端提供的物联网的监测终端签名验证物联网的监测终端的身份信息，此为第一级加密；当验证通过后，公钥私钥对可以对通信进行加密，防止通信信息即环境数据和视频数据被截获，此为第二级加密。

该技术方案的有益效果是：通过二次加密可以有效的保证物联网通信的可靠性，以及提高数据传输的安全性。

本发明实施例，用于提供一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，监测终端还包括：

发送模块，用于获取监测终端上的第一获取模块的视频数据，并生成对应的输出指令，发送给接收模块；

接收模块，用于接收输出指令，且输出指令是，通过将发送模块发送视频数据的至少一个输出包到接收模块；

其中，每个输出包内设置有监测终端自定义类型的字段、传输包的序列号和确认号；

字段，用于确认输出包是否为视频数据的流媒体输出包；

确认号，用于确认接收模块待接收的输出包的个数；

序列号，用于确认接收模块未正确接收到输出包的个数；

判断模块，用于当接收模块未正确接收到输出包时，通过判断序列号内是否设有标识码，来确定发送模块是否需重新发送输出包至接收模块；

若序列号内设有标识码，发送模块不需重新发送输出包至接收模块；否则，发送模块需重新发送输出包至接收模块。

发送模块需要向接收模块发送数据时，对于发送模块而言，发送模块首先获取待发送的视频数据，并将待发送的视频数据进行封装，其次，为封装后的视频数据添加序列号前缀和循环冗余校验码后缀。对于接收模块而言，接收模块从信道上接收发送模块发送的输出包，且对接收到的封装后的视频数据进行检查，若封装后的视频数据被正确接收，发送模块清除该封装后的视频数据；若该封装后的视频数据未被正确接收，发送模块向接收模块重新发送该封装后的视频数据，当接收模块出现错误后，对出现错误的数据包进行再次传输。

需要说明的是，序列号一般占用12个比特位，若序列号内设置有标识码，其中，标识码具体设置于序列号的第一个比特位，标识码的取值为0，且由于序列号内设置有标识码，且标识码的取值为0，说明输出包为流媒体业务数据包即视频数据输出包，流媒体业务对于数据传输的事实性要求较高，对数据传输的可靠性要求较低。

需要说明的是，标识码的取值还可以是1或其他数值。

该技术方案的有益效果是：对错误的数据进行对此传输，可以保证数据传输的准确性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于水利物联网感控平台的智能终端***，其特征在于，包括监测终端和后台服务器，其中：

所述监测终端包括：

监测模块，用于获取所述监测终端当前所处环境的环境数据；

第一获取模块，用于获取所述监测终端当前所处环境的视频数据；

存储模块，用于存储所述环境数据及每个所述环境数据对应的标注时间；

所述后台服务器，用于将所述监测模块获取的所述环境数据及每个所述环境数据对应的标注时间、所述第一获取模块获取的视频数据存储到中心数据库，并判断所存储的环境数据是否在预设数据库中的相应的预设数据范围内，若否，则从所述中心数据库中提取超出所述预设数据范围的数据，并将超出所述预设数据范围的数据与所述存储模块所存储的相应数据进行对比，判断所述超出所述预设数据范围的数据是否与所述存储模块所存储的相应数据一致，若不一致，则发送第一警示信息到所述监测终端上的警示模块，同时在中心数据库中查找不一致数据对应的所述标注时间，并根据所述标注时间从所述中心数据库所存储的视频数据中获取该时间对应的视频，若一致，则发送第二警示信息到所述监测终端上的警示模块；

所述警示模块，用于根据接收到的所述第一警示信息或者第二警示信息执行警示操作。

2.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，

若所述中心数据库中所获取的环境数据、视频数据均与所述预设数据库中的相应的预设数据相匹配，则发送第三警示信息到所述监测终端上的警示模块，由所述警示模块根据所述第三警示信息执行警示操作；

所述后台服务器，还用于对匹配处理之后的所述环境数据、视频数据进行综合评估，并将评估结果发送至所述警示模块，由所述警示模块根据所述评估结果执行警示操作。

3.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，

所述后台服务器对匹配处理之后的所述环境数据、视频数据进行综合评估，包括：

当所述中心数据库中所获取的环境数据与所述预设数据库中的预设环境数据匹配时、并且所述中心数据库中所获取的视频数据与所述预设数据库中的预设视频数据匹配时，判定所述监测终端所处环境处于正常范围；

当所述中心数据库中所获取的环境数据与所述预设数据库中的预设环境数据不匹配时、和/或所述中心数据库中所获取的视频数据与所述预设数据库中的预设视频数据不匹配时，将不匹配数据与存储模块中存储的相应数据进行比对，若不匹配数据与所述存储模块中的相应数据不一致，判断所述监测终端发生故障；

若不匹配数据与所述存储模块中相应的参数一致，判定所述监测终端所处环境的参数处于非正常范围。

4.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述第一获取模块包括：

测量仪，用于测量所述监测终端在当前所处环境的三维投影坐标；

多摄像头，用于对所述监测终端的当前所处环境进行三维重构；

采集单元，用于采集所述监测终端当前所处环境的视频信息；

处理单元，用于对所述视频信息进行对比度增强，高通滤波，对相邻两帧之间的图像进行互相关，通过匹配两帧图像间的相似粒子，计算粒子相对位移，并除以两帧图像之间经过的时间，获得粒子相对运动速度；

坐标单元，用于根据预设标志点获取所述视频信息中对应像素点的真实坐标点定标，利用摄影测量学共线方程和双目测距原理求取其他像素的真实坐标；

计算单元，用于根据所述多摄像头得到的三维重建及测量仪得到的三维投影坐标，获取所述监测终端所处环境的地形，并根据圣维南方程组计算其所处环境的表面以下对应的流速的数值解，获得对应的流速和流量，并获得对应的所述视频数据；

控制单元，用于通过所述第一获取模块将所述视频数据传输到后台服务器进行数据匹配处理，同时控制所述存储模块将所述视频数据进行存储。

5.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

位移模块，用于判断所述监测终端是否在预监测环境中移动，并获取所述监测终端在预监测环境中移动的距离；

控制模块，还用于根据所述位移模块获取的移动信息判断所述监测终端是否在预监测环境中移动，若是，则启动防撞模块进行工作；

所述防撞模块，用于感应所述监测终端当前所处位置的预设距离及预设角度范围内存在的障碍物，防止所述监测终端在移动过程中，与障碍物发生碰撞；

控制模块，用于根据所述防撞模块的感应结果判断所述监测终端所处位置的预设距离及预设角度范围内是否存在障碍物；若存在，控制所述警示模块发生报警指示。

6.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

通信模块，用于将所述监测模块获取到的环境数据、及第一获取模块获取到的视频数据通过物联网传输到后台服务器；

带宽控制模块，用于根据控制运行原理控制所述物联网的带宽输入的稳定性，所述控制运行原理为：

对于预设输出值I(t)和实际输出值O(t)之间的偏差值E(t)进行计算，其公式为：

E(t)＝I(t)-O(t)

将偏差值E(t)的比例(X)、积分(Y)和微分(Z)通过线性组合构成控制量，对所述物联网的带宽进行控制，其控制规则为：

其中，Kx为比例系数，Ky为积分时间常数，Kz为微分时间常数，三个参数均为正数，且和为1。

7.根据权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

应用端，用于给用户提供可操作的应用平台，所述应用端是通过所述监测终端上的***模块安装的，当用户使用所述监测终端时，所述用户通过输入控制指令到所述监测终端，控制所述监测终端的操作***开机，并完成***自检；

驱动模块，用于加载驱动程序，完成对所述操作***的开机，并通过启动通信驱动程序及显示驱动程序，驱动通信模块接入物联网；

注册模块，用于注册用户的身份信息，并提供给所述用户对所述监测终端的使用权限，同时推送注册信息到所述后台服务器，将所述注册信息进行存储；

控制模块，还用于根据所述用户在所述注册模块所选择的获取所述监测终端，可监测并获取的共享数据的复杂程度，对所述用户在注册所述监测终端时，进行其共享数据的复杂程度对应的等级划分，若所述用户选择的是第一等级的共享数据，则控制所述注册模块为默认注册；若所述用户选择的是第二等级的共享数据，则控制所述注册模块对所述用户的人体生物特征进行扫描注册，并控制所述存储模块将所述注册信息进行存储，同时将所述注册信息上传至所述后台服务器的人员数据管理库中；

所述扫描注册是通过控制所述监测终端上的多组摄像头或所述监测终端上的识别模块对所述用户进行指纹录取或人脸识别。

8.如权利要求7所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

支付模块，用于让具有可使用所述监测终端权限的所述用户支付使用所述监测终端的使用费用；

所述控制模块，还用于根据所述用户使用所述监测终端的时长及所述用户需获取的共享数据的复杂程度，通过所述支付模块进行相应的使用费用的支付，若所述用户是通过预存押金进行支付，则在所述用户支付的预存押金中扣除使用费用，并将剩余押金退回给所述用户；

所述存储模块，还用于存储所述用户对应的***所述监测终端的剩余***次数或剩余***时长；

所述控制模块，还用于当所述用户每使用一次所述监测终端时，控制所述存储模块将剩余***次数减一；或者，所述用户每使用一次所述监测终端时，将所述存储模块的剩余***时长减去本次使用时长；当所述用户的剩余***次数或剩余***时长等于零时，所述控制模块向所述警示模块发送需租借使用提示。

9.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

构造模块，用于构造所述监测终端测量并获取的所述环境数据、测量参数及视频数据的方向层次结构树，所述方向层次结构树包括对应于所述物联网的监测终端的会话密钥对、对应于所述物联网的监测终端的公钥私钥对、利用所述会话密钥对对所述公钥私钥对的公钥进行签名获得的所述公钥私钥对的签名；

写入模块，用于将所述方向层次结构树写入到所述物联网的监测终端和物联网的后台服务器中；

第一生成模块，用于根据所述方向层次结构树生成所述物联网的监测终端的密码验证信息，并将所述密码验证信息写入所述物联网的监测终端和物联网的后台密码验证***中；

其中，根据所述方向层次结构树生成所述物联网的监测终端的密码验证信息还包括：

第二生成模块，用于生成与所述物联网的监测终端唯一对应的内部标识符，生成非对称密钥对；

第二获取模块，用于根据所述监测终端签名密钥对的私钥对所述非对称密钥对的公钥进行签名，以获得所述物联网的监测终端的签名；

其中，所述物联网的监测终端的密码验证信息包括所述物联网的监测终端签名、非对称密钥对的公钥和内部标识符；

其中，每种类型的物联网的监测终端对应一个会话密钥对。

10.如权利要求1所述的智能终端***，其特征在于，所述监测终端还包括：

发送模块，用于获取所述监测终端上的第一获取模块的视频数据，并生成对应的输出指令，发送给接收模块；

所述接收模块，用于接收所述输出指令，且所述输出指令是，通过将所述发送模块发送所述视频数据的至少一个输出包到所述接收模块；

其中，每个所述输出包内设置有所述监测终端自定义类型的字段、传输包的序列号和确认号；

所述字段，用于确认所述输出包是否为视频数据的流媒体输出包；

所述确认号，用于确认所述接收模块待接收的输出包的个数；

所述序列号，用于确认所述接收模块未正确接收到所述输出包的个数；

判断模块，用于当所述接收模块未正确接收到所述输出包时，通过判断所述序列号内是否设有标识码，来确定所述发送模块是否需重新发送所述输出包至所述接收模块；

若所述序列号内设有标识码，所述发送模块不需重新发送所述输出包至所述接收模块；否则，所述发送模块需重新发送所述输出包至所述接收模块。

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