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最新一种农业水费智能化计量与征收系统的制作方法

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 03:15 出处:网络
这篇文章提供的最新一种农业水费智能化计量与征收系统的制作方法,以下便是小编为大家带来的。

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本发明涉及一种农业水费征收系统,具体地说涉及一种采用嵌入式、传感器、物联网和参数寻优等技术,能解决农业水费计量征收工程量大、经费需求高、流程繁琐等问题的一种农业水费智能化计量与征收系统。



背景技术:

现在的农业用水计量方式和农业水费的计量征收,主要有直接计量和间接估算两大类,直接计量方式工程复杂成本大维修困难,间接估算误差很大,因此直接计量和间接估算的农业用水的计量方式都不科学不合理,存在很多隐患。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足之处,提供一种采用嵌入式、传感器、物联网和参数寻优等技术,能解决农业水费计量征收工程量大、经费需求高、流程繁琐等问题的一种农业水费智能化计量与征收系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种农业水费智能化计量与征收系统,包括农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台,农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台之间通过套接字应用程序进行通信,农业用水智能化计量终端由数据采集模块、数据处理模块、4g通讯模块等组成,能实现农业灌溉站点智能化用水计量、站点环境参数和运行状态实时采集,并将处理后的数据通过无线通信技术传输至服务器端,农业水费智能化计量与征收管理平台由信息监测系统、服务器端数据库、农业水费智能化征收管理方式组成,农业水费智能化计量与征收管理平台的硬件基础为计算机和数据库服务器,数据库服务器用于存储整个市区站点信息和人员信息数据,计算机结合管理软件对站点进行综合管理。

本发明的有益效果是,农业水费智能化计量与征收系统能够实现农业灌溉站点用水计量智能化、站点环境参数和运行状态实时监测以及农业水费信息平台化的综合管理,主要包括人员信息、站点信息、实时监测、水费征收计价、历史数据查询、统计报表等功能,能做到稳定可靠工作,抗干扰性能强,通过参数修正使得误差在允许范围内,可以确保数据的准确性,低成本,达到智能化,计量终端能够准确判定水泵的工作状态,实时计量显示水泵的供水量,并将相关数据上传,管理人员既可以通过农业用水计量终端在现场查看各个水泵的实时供水量,也可以通过管理平台查看实时数据和历史数据,操作流程简便,方便管理。

具体实施方式

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,包括农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台,其特征在于,在所述农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台之间通过套接字应用程序进行通信,农业用水智能化计量终端由数据采集模块、数据处理模块、4g通讯模块等组成,能实现农业灌溉站点智能化用水计量、站点环境参数和运行状态实时采集,并将处理后的数据通过无线通信技术传输至服务器端,农业水费智能化计量与征收管理平台由信息监测系统、服务器端数据库、农业水费智能化征收管理方式组成,农业水费智能化计量与征收管理平台的硬件基础为计算机和数据库服务器,数据库服务器用于存储整个市区站点信息和人员信息数据,计算机结合管理软件对站点进行综合管理。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,数据采集模块使用电流电压互感器以及温度湿度传感器对需要监测的参数进行采集,同时将模拟信号转换成数字信号,并通过电能计量模块计算出实时的耗电量,将其传输给数据处理模块,数据处理模块采用stm32f103zet6芯片,采用电水法模型对电能计量模块传输来的数据进行处理,并将相关数据封装成指定数据帧格式,通过485通信方式定时将数据传输至4g通讯模块,数据传输模块由能支持五模十二频的4g模块构成,内嵌完备的tcp/ip协议栈,数据传输模块用于维持监测系统和数据处理模块之间的通信。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,信息采集系统采用电量、水量、运行状态、温度、湿度五个监测参数的数据通信节点之间进行信息传输,对电量和水量监测节点的数据进行实时获取,并进行相应的存储,为农业水费智能化计量与征收管理平台提供数据支撑和参数寻优,服务器端数据库用于存储农业灌溉站点信息采集系统从4g通讯模块发送的数据,以及相关站点和人员信息,为农业水费智能化征收管理方式提供数据支撑,农业水费智能化征收管理方式通过对数据库的读写操作,实现人员信息管理、站点信息管理、实时监测、水费征收、历史查询、报表统计等一系列管理功能。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,农业水费智能化征收管理方式分为感知层、传输层、应用层,感知层是信息的来源层,通过传感器对监测参数进行采集,并通过相关运算处理单元进行数据处理,将数据封装成指定的数据帧格式,并以rs485通信协议进行数据交互,传输层是进行数据的传输,用rs485有线通信和4g无线通信,数据处理单元将封装成帧的数据单元通过rs485传输给4g通讯模块,再由4g通讯模块以无线通信的形式传输至服务器信息接收端,应用层是提供服务支持,包括农业用水信息监测系统以及农业水费智能化征收管理方式,农业用水信息监测系统具有农业用水信息在线监测以及计量终端参数远程修改的功能,农业水费智能化征收管理方式包括人员信息管理、站点信息管理、实时监测、水费计价、历史记录、报表输出。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,解决了农业水费计量征收工程量大、经费需求高、流程繁琐等问题,设计并实现了农业水费的智能化计量征收。本发明综合利用嵌入式、传感器、物联网和参数寻优等技术,实现农业水费计量与征收管理的智能化和信息化。本发明通过比较多种农业用水计量方式,将间接测量法中的电、水法作为计量方式,并结合实际需求确定系统监测的参数,确定使用蜂窝4g技术作为无线传输方案。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,包括农业用水智能化计量终端的软件和硬件,硬件电路由主控芯片及外围电路、电源电路、数据采集及处理电路、存储显示电路、通信接口电路。软件采用嵌入式结合硬件功能模块,对stm32单片机模块进行硬件编程,实现对电量的采集、水量的转换、环境的监测、数据的传输,完成对应的功能。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,针对传统农业用水计量方法中的电、水法中误差大的问题,对其进行了优化改进,针对粒子群算法的缺陷,提出了基于自适应调整惯性权重和变邻域混沌搜索的改进粒子群算法,该算法收敛速度更快、有更高的寻优精度,反应的耗电量和供水量的关系更加真实准确。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,设计并开发了农业水费智能化计量与征收管理平台。首先根据系统需求和设计目标,建立基于c/s架构的系统总体框架;其次,划分子系统和软件功能模块,主要包括农业灌溉站点信息监测系统和农业水费智能化征收管理方式,最后完成各功能模块的设计和实现。

实施本发明的一种农业水费智能化计量与征收系统,完成农业水费智能化计量与征收系统的测试。首先对计量终端的外围电路进行测试,接着利用实验设备进行计量终端的数据采集及处理功能和通信功能测试;其次对农业灌溉站点信息监测系统和农业水费智能化征收管理方式进行综合测试,最后,将整个系统部署到应用试点,验证系统的稳定性和实用性。

本发明设计并实现了农业水费智能化计量与征收系统,能够实现用户所提出的需求,本发明设计的农业水费智能化计量征收系统采用的是c/s架构模式,随着今后需求量的增加和系统的普及,系统的部署会比较繁琐,需要去各个地区的服务器上部署数据库和软件,如果采用b/s架构,只需将服务器建在本地,便可通过浏览器进行操作访问,轻易便捷。整个通信方式可以用低功耗广域网中的nb-iot技术,大大降低系统的功耗,可以降低了整个系统的开发成本。采用nb-iot通信方式后,农业用水计量终端在发送数据的频率需要降低,可以采用定时发送,需要加入单独的存储功能,用来存储电量水量数据,这样即使通信出现故障数据也能得到保存。农业水费智能化计量与征收系统的功能可以进一步增加故障诊断功能和远程水泵控制功能,能够大大降低运维成本,提高排灌站点的智能化水平。农业水费智能化计量征收系统的数据库可以进一步优化,表单设计尽量降低冗余,降低数据在高访问量大数据情况下的出错率,提高整个系统的并发性能。

实施本发明,效果很好。


技术特征:

1.一种农业水费智能化计量与征收系统,包括农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台,其特征在于,在所述农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台之间通过套接字应用程序进行通信,农业用水智能化计量终端由数据采集模块、数据处理模块、4g通讯模块等组成,能实现农业灌溉站点智能化用水计量、站点环境参数和运行状态实时采集,并将处理后的数据通过无线通信技术传输至服务器端,农业水费智能化计量与征收管理平台由信息监测系统、服务器端数据库、农业水费智能化征收管理方式组成,农业水费智能化计量与征收管理平台的硬件基础为计算机和数据库服务器,数据库服务器用于存储整个市区站点信息和人员信息数据,计算机结合管理软件对站点进行综合管理。

2.根据权利要求1所述的一种农业水费智能化计量与征收系统,其特征在所述数据采集模块使用电流电压互感器以及温度湿度传感器对需要监测的参数进行采集,同时将模拟信号转换成数字信号,并通过电能计量模块计算出实时的耗电量,将其传输给数据处理模块,数据处理模块采用stm32f103zet6芯片,采用电水法模型对电能计量模块传输来的数据进行处理,并将相关数据封装成指定数据帧格式,通过485通信方式定时将数据传输至4g通讯模块,数据传输模块由能支持五模十二频的4g模块构成,内嵌完备的tcp/ip协议栈,数据传输模块用于维持监测系统和数据处理模块之间的通信。

3.根据权利要求1所述的一种农业水费智能化计量与征收系统,其特征在所述信息采集系统采用电量、水量、运行状态、温度、湿度五个监测参数的数据通信节点之间进行信息传输,对电量和水量监测节点的数据进行实时获取,并进行相应的存储,为农业水费智能化计量与征收管理平台提供数据支撑和参数寻优,服务器端数据库用于存储农业灌溉站点信息采集系统从4g通讯模块发送的数据,以及相关站点和人员信息,为农业水费智能化征收管理方式提供数据支撑,农业水费智能化征收管理方式通过对数据库的读写操作,实现人员信息管理、站点信息管理、实时监测、水费征收、历史查询、报表统计等一系列管理功能。

4.根据权利要求1所述的一种农业水费智能化计量与征收系统,其特征在所述农业水费智能化征收管理方式分为感知层、传输层、应用层,感知层是信息的来源层,通过传感器对监测参数进行采集,并通过相关运算处理单元进行数据处理,将数据封装成指定的数据帧格式,并以rs485通信协议进行数据交互,传输层是进行数据的传输,用rs485有线通信和4g无线通信,数据处理单元将封装成帧的数据单元通过rs485传输给4g通讯模块,再由4g通讯模块以无线通信的形式传输至服务器信息接收端,应用层是提供服务支持,包括农业用水信息监测系统以及农业水费智能化征收管理方式,农业用水信息监测系统具有农业用水信息在线监测以及计量终端参数远程修改的功能,农业水费智能化征收管理方式包括人员信息管理、站点信息管理、实时监测、水费计价、历史记录、报表输出。

技术总结
一种农业水费智能化计量与征收系统,包括农业用水智能化计量终端和农业水费智能化计量与征收管理平台,终端和平台之间通过套接字应用程序进行通信,农业用水智能化计量终端由数据采集模块、数据处理模块、4G通讯模块等组成,能实现农业灌溉站点智能化用水计量、站点环境参数和运行状态实时采集,并将处理后的数据通过无线通信技术传输至服务器端,农业水费智能化计量与征收管理平台由信息监测系统、服务器端数据库、农业水费智能化征收管理方式组成,农业水费智能化计量与征收管理平台的硬件基础为计算机和数据库服务器,数据库服务器用于存储整个市区站点信息和人员信息数据,计算机结合管理软件对站点进行综合管理。

技术研发人员:李威;侯荣奇
受保护的技术使用者:苏州倍加福电气自动化有限公司
技术研发日:2020.03.10
技术公布日:2020.06.26

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