CN110351681A - 一种用于环境监测的数据采集方法 - Google Patents

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CN110351681A CN201910704352.8A CN201910704352A CN110351681A CN 110351681 A CN110351681 A CN 110351681A CN 201910704352 A CN201910704352 A CN 201910704352A CN 110351681 A CN110351681 A CN 110351681A
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方飞平
李泽
吴慧
王利香
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Abstract

本发明公开了一种用于环境监测的数据采集方法，包括以下步骤：S100、设立主采集基站和多个分采集基站；S110、在主采集基站内为每个分采集基站设置对应的第一编码；S120、在分采集基站内设置多个定点监测仪器，为每个定点监测仪器设置对应的第二编码；通过为第一编码和第二编码设置指定的代号，便于工作人员知晓获取到的采集信息为何处的环境数据，通过第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站，降低主采集基站的检测压力，主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集，分布采集，提高工作效率，节省工作时间。

Description

一种用于环境监测的数据采集方法
技术领域：
本发明涉及数据采集方法领域，具体涉及一种用于环境监测的数据采集方法。
背景技术：
环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态***的监测，在环境监测时，需要对监测数据进行采集，一般都是数据中心对监测数据进行采集，数据中心建设所采用的技术，直接影响整个***的有效性和先进性，甚至影响整个***的成败，然而现有的环境监测数据采集方法过程繁琐，都是采用一个处理中心来进行数据分析，而环境监测数据又过于庞大，处理中心工作压力大，效率低，不利于对环境监测数据进行采集，同时，由于数据过于繁杂，效率低，导致检测结果准确率也随之降低，致使环境监测机构对环境质量状况的监视和测定结果不准确，为此，提出一种用于环境监测的数据采集方法。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用于环境监测的数据采集方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明由如下技术方案实施：
一种用于环境监测的数据采集方法，包括以下步骤：
S100、设立主采集基站和多个分采集基站；
S110、在主采集基站内为每个分采集基站设置对应的第一编码；
S120、在分采集基站内设置多个定点监测仪器，为每个定点监测仪器设置对应的第二编码；
S130、第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站；
S140、主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集。
优选的，所述第二编码监测到的物理参数是指温度、湿度、土壤湿度、水的温度、深度、PH值系列所需指标数据。
优选的，所述第一编码代号为大写英文字母开头，第二编码代号为相对应的第一编码代号加数字。
优选的，在第一编码将获取到的物理参数统计、整合时，对获取到的物理参数进行加密，生成密文信息，然后通过二维码编码算法对所述密文信息进行编码，生成二维码图像，接着通过添加水印方式，将所述二维码图像水印在现场图像上，得到水印图像，获取的所述水印图像经过压缩。
优选的，在主采集基站对第一编码传导来的物理参数进行分析时，对所述压缩包进行解压，得到所述水印图像，然后通过与所述二维码编码算法相对应的二维码编码解法，从所述水印图像中获取所述密文信息。
优选的，所述第一编码得到的水印图像名称为第二编码代号加当天日期。
优选的，对所述压缩包进行解压时，检查得到的所述水印图像是否有模糊情况出现，如有模糊情况出现，则判断此水印图像为无效检测信息，获取此水印图像代号，向第一编码发送无效指令，第一编码对所述水印图像代号查看，根据检测数据重新生成水印图像，发送给主采集基站。
优选的，在第二编码采集环境信息时，首先在第二编码中将设置一定数量的传感器节点，每个传感器节点上连接上相应的传感器来进行数据的采集；其次再设置/选择传感器中的某个传感器节点，为汇聚节点对其他传感器节点的数据进行收集，每个汇聚节点在对其周围采集数据的传感器节点进行服务时，采用轮询的机制依次对采集传感器节点进行服务，依序对各个传感器节点的底端采集数据进行处理，将所底端采集数据收集起来；最后通过第一编码来连接各个汇聚节点，将各个汇聚节点数据存储在第一编码的数据库之中。
优选的，数据采集的所述传感器节点设置为：当传感器节点不工作时，传感器节点处于睡眠的状态，但传感器节点需随时保持对第一编码命令的侦听状态，当传感器节点接收到来自于汇聚节点发送的采集命令时，传感器节点就会被立即唤醒过来，然后对环境数据进行采集，在采集工作结束之后，该传感器节点将会再次进入睡眠侦听的状态。
优选的，在第一编码将获取到的物理参数统计、整合前，设置报警信息预定值，当对物理参数统计、整合时，发现该物理参数超出报警信息预定值时，单独将该物理参数进行整合，整合后立刻发送至第主监测基站。
本发明的优点：
1、本发明通过为第一编码和第二编码设置指定的代号，便于工作人员知晓获取到的采集信息为何处的环境数据，通过第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站，降低主采集基站的检测压力，主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集，分布采集，提高工作效率，节省工作时间。
2、本发明通过在分采集基站整合时，对获取到的物理参数进行加密，生成密文信息，然后通过二维码编码算法对密文信息进行编码，生成二维码图像，接着通过添加水印方式，将二维码图像水印在现场图像上，得到水印图像，主采集基站对第一编码传导来的物理参数进行分析时，对压缩包进行解压，得到水印图像，然后通过与二维码编码算法相对应的二维码编码解法，从水印图像中获取密文信息，提高了所采集的环境监测数据的准确性，间接提高了环境监测机构对环境质量状况监视和测定结果的准确性。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种用于环境监测的数据采集方法，包括以下步骤：
S100、设立主采集基站和多个分采集基站；
S110、在主采集基站内为每个分采集基站设置对应的第一编码；
S120、在分采集基站内设置多个定点监测仪器，为每个定点监测仪器设置对应的第二编码；
S130、第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站；
S140、主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集。
较佳地，所述第二编码监测到的物理参数是指温度、湿度、土壤湿度、水的温度、深度、PH值系列所需指标数据。
通过采用上述技术方案，温度、湿度、土壤湿度、水的温度、深度、PH值系列指标数据是反映当地地区环境的重要数据，采集温度、湿度、土壤湿度、水的温度、深度、PH值系列所需指标数据有利于准确反映当地地区环境情况。
较佳地，所述第一编码代号为大写英文字母开头，第二编码代号为相对应的第一编码代号加数字。
通过采用上述技术方案，第一编码代号为大写英文字母开头，比如Aa、Ab等，以便清楚知晓所获取的物理参数归属何处分采集基站，第二编码为相对应的第一编码代号加数字，比如Aa001、Aa002或Ab001、Ab002等，以便清楚知晓所获取的物理参数归属于分采集基站的何处定点监测仪器，提高检测的准确性。
较佳地，在第一编码将获取到的物理参数统计、整合时，对获取到的物理参数进行加密，生成密文信息，然后通过二维码编码算法对所述密文信息进行编码，生成二维码图像，接着通过添加水印方式，将所述二维码图像水印在现场图像上，得到水印图像，获取的所述水印图像经过压缩。
通过采用上述技术方案，第一编码对获取到的物理参数进行加密，加密所涉及的具体算法及所述二维码编码算法均为现有算法，如此在能接入GPRS无线通信网络的情况下，可以直接将包含所述水印图像的数据包传送至分采集基站。由此通过前述步骤，不但可以定点监测仪器采集到的数据安全，还可以有效地将前述内容与现场图像绑定在一起，防止在存储或传送过程中被窜改，进一步确保最终环境监测数据的代表性和后续分析结果的准确性。
较佳地，在主采集基站对第一编码传导来的物理参数进行分析时，对所述压缩包进行解压，得到所述水印图像，然后通过与所述二维码编码算法相对应的二维码编码解法，从所述水印图像中获取所述密文信息。
通过采用上述技术方案，为了能够获取分采集基站采取到的信息，对压缩包进行解压，采用与所述二维码编码算法相对应的二维码编码解法，对水印图像进行解码，以得到准确的采集信息，确保了采集的准确性，同时缓解了主采集基站的采集压力，工作人员针对不同的分采集基站的信息进行采集，分工明确，提高了采集的效率，缓解了采集的压力，此外，解密所涉及的具体算法及所述二维码解码算法也均为现有算法。
较佳地，所述第一编码得到的水印图像名称为第二编码代号加当天日期。
通过采用上述技术方案，设置第一编码得到的水印图像名称为第二编码代号加当天日期，使得工作人员在针对水印图像进行解码时，能够准确知晓该水印图像的归属地。
较佳地，对所述压缩包进行解压时，检查得到的所述水印图像是否有模糊情况出现，如有模糊情况出现，则判断此水印图像为无效检测信息，获取此水印图像代号，向第一编码发送无效指令，第一编码对所述水印图像代号查看，根据检测数据重新生成水印图像，发送给主采集基站。
通过采用上述技术方案，根据出现模糊情况的水印图像代号，向第一编码发送无效指令，使得第一编码能够准确了解模糊图像信息，便于定点重新生成水印图像，节省分采集基站的采集压力。
较佳地，在第二编码采集环境信息时，首先在第二编码中将设置一定数量的传感器节点，每个传感器节点上连接上相应的传感器来进行数据的采集；其次再设置/选择传感器中的某个传感器节点，为汇聚节点对其他传感器节点的数据进行收集，每个汇聚节点在对其周围采集数据的传感器节点进行服务时，采用轮询的机制依次对采集传感器节点进行服务，依序对各个传感器节点的底端采集数据进行处理，将所底端采集数据收集起来；最后通过第一编码来连接各个汇聚节点，将各个汇聚节点数据存储在第一编码的数据库之中。
通过采用上述技术方案，使用对应的传感器，对指定的环境信息进行采集，采用轮询的机制依次对采集传感器节点进行服务，依序对各个传感器节点的底端采集数据进行处理，便于分解分采集基站采集信息的压力。
较佳地，数据采集的所述传感器节点设置为：当传感器节点不工作时，传感器节点处于睡眠的状态，但传感器节点需随时保持对第一编码命令的侦听状态，当传感器节点接收到来自于汇聚节点发送的采集命令时，传感器节点就会被立即唤醒过来，然后对环境数据进行采集，在采集工作结束之后，该传感器节点将会再次进入睡眠侦听的状态。
通过采用上述技术方案，在传感器节点处于睡眠的状态，定点监测仪器的耗电量降低，同时无线数据传输功能的使用率降低，减少网络的使用率，降低分采集基站的采集压力。
较佳地，在第一编码将获取到的物理参数统计、整合前，设置报警信息预定值，当对物理参数统计、整合时，发现该物理参数超出报警信息预定值时，单独将该物理参数进行整合，整合后立刻发送至第主监测基站。
通过采用上述技术方案，当出现特殊情况时，比如突发暴雨、泥石流、火山前的地质信息进行预先设定，有利于在出现地质灾害危险时，能够提前得知，并及时对地质灾害进行预防。
本实施例中：当使用定点监测仪器进行采集环境信息时，在定点监测仪器内设置定时指令，这个指令对时间事件进行触发时，采集节点就会根据设置的时间长度，例如512ms，此处的时间长度可以根据不同的需求，对其做出相应的调整。因此采集节点就会每间隔512ms采集一次数据，直到采集的数据个数达到所设定的阈值。
工作原理：首先将一个大地区设置为主采集基站，然后将大地区划分为不同的小地区，为分采集基站；通过在主采集基站内为每个分采集基站设置对应的第一编码，在分采集基站内设置多个定点监测仪器，为每个定点监测仪器设置对应的第二编码，并为第一编码和第二编码设置指定的代号，便于工作人员知晓获取到的采集信息为何处的环境数据，通过第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站，降低主采集基站的检测压力，主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集，分布采集，提高工作效率，节省工作时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、设立主采集基站和多个分采集基站；
S110、在主采集基站内为每个分采集基站设置对应的第一编码；
S120、在分采集基站内设置多个定点监测仪器，为每个定点监测仪器设置对应的第二编码；
S130、第二编码监测到的物理参数定时传导给第一编码，第一编码将获取到的物理参数统计、整合后传导给主采集基站；
S140、主采集基站对第二编码传导来的物理参数进行分析，完成对数据的采集。
2.根据权利要求1所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：所述第二编码监测到的物理参数是指温度、湿度、土壤湿度、水的温度、深度、PH值系列所需指标数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：所述第一编码代号为大写英文字母开头，第二编码代号为相对应的第一编码代号加数字。
4.根据权利要求1所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：在第一编码将获取到的物理参数统计、整合时，对获取到的物理参数进行加密，生成密文信息，然后通过二维码编码算法对所述密文信息进行编码，生成二维码图像，接着通过添加水印方式，将所述二维码图像水印在现场图像上，得到水印图像，获取的所述水印图像经过压缩。
5.根据权利要求4所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：在主采集基站对第一编码传导来的物理参数进行分析时，对所述压缩包进行解压，得到所述水印图像，然后通过与所述二维码编码算法相对应的二维码编码解法，从所述水印图像中获取所述密文信息。
6.根据权利要求3或4任意一项所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：所述第一编码得到的水印图像名称为第二编码代号加当天日期。
7.根据权利要求5所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：对所述压缩包进行解压时，检查得到的所述水印图像是否有模糊情况出现，如有模糊情况出现，则判断此水印图像为无效检测信息，获取此水印图像代号，向第一编码发送无效指令，第一编码对所述水印图像代号查看，根据检测数据重新生成水印图像，发送给主采集基站。
8.根据权利要求1所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：在第二编码采集环境信息时，首先在第二编码中将设置一定数量的传感器节点，每个传感器节点上连接上相应的传感器来进行数据的采集；其次再设置/选择传感器中的某个传感器节点，为汇聚节点对其他传感器节点的数据进行收集，每个汇聚节点在对其周围采集数据的传感器节点进行服务时，采用轮询的机制依次对采集传感器节点进行服务，依序对各个传感器节点的底端采集数据进行处理，将所底端采集数据收集起来；最后通过第一编码来连接各个汇聚节点，将各个汇聚节点数据存储在第一编码的数据库之中。
9.根据权利要求8所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：数据采集的所述传感器节点设置为：当传感器节点不工作时，传感器节点处于睡眠的状态，但传感器节点需随时保持对第一编码命令的侦听状态，当传感器节点接收到来自于汇聚节点发送的采集命令时，传感器节点就会被立即唤醒过来，然后对环境数据进行采集，在采集工作结束之后，该传感器节点将会再次进入睡眠侦听的状态。
10.根据权利要求1所述的一种用于环境监测的数据采集方法，其特征在于：在第一编码将获取到的物理参数统计、整合前，设置报警信息预定值，当对物理参数统计、整合时，发现该物理参数超出报警信息预定值时，单独将该物理参数进行整合，整合后立刻发送至第主监测基站。
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