水质监测方法和水质监测设备
技术领域
本发明涉及水质安全监控领域，具体是水质监测方法和水质监测设备。
背景技术
随着经济的发展，人口的增加，水资源的安全问题越来越突出。无论是城市还是乡村，目前水资源分别面临被污染的可能，水资源安全问题越来越受到民众的关注。
为了解决水资源安全问题，需要提出一种能够实现远程水质监测的方法或设备，然而，现有技术中，并没有这种能够实现远程水质监测的方法或设备。
发明内容
为解决现有技术中，缺乏能够实现远程水质监测的方法或设备的技术问题，本发明提供一种水质监测方法和水质监测设备。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
根据本发明的一个方面，提供一种水质监测方法，包括：
获取本地和远程的网络长连接状态；
接收检测数据；
本地存储检测数据；
在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，发送检测数据。
进一步的，还包括：
实时检测本地和远程的网络长连接状态；
若本地和远程的网络长连接状态由‘是’转变为‘否’，则生成网络异常事件，且在本地存储网络异常事件；
若本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，则向远程发送存储在本地的检测数据；
若本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，则等待接收读取指令，在网络异常事件被读取指令读取后，清除存储在本地的网络异常事件，其中，读取指令为本地读取指令或远程读取指令，若读取指令为远程读取指令，则向远程发送网络异常事件；
若本地和远程的网络长连接状态为‘是’或‘否’，则根据预设时间节点发送用于开启水泵的第一指令；
在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，向远程发送心跳包。
进一步的，所述步骤‘若本地和远程的网络长连接状态由‘是’转变为‘否’，则生成网络异常事件，且在本地存储网络异常事件’还包括：
若本地用于存储网络异常事件的存储空间不足，则将在后的网络异常事件覆盖在前的网络异常事件。
进一步的，还包括：
等待接收校时指令，根据校时指令校正本地时间参数；
等待接收升级包，根据升级包进行本地更新；
等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数，在本地存储设置参数。
进一步的，所述步骤‘等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数，在本地存储设置参数’还包括：
在设置参数为本地设置参数、且本地参数发生改变的情况下，发送本地设置参数。
进一步的，在所述步骤‘等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数，在本地存储设置参数’之前还包括：
判断是否具有第一权限；
若具备第一权限，则可接收本地设置参数；
若不具备第一权限，判断是否具备第二权限，其中，第一权限大于第二权限；
若具备第二权限，则可接收本地设置参数；
其中，第二权限具体为：按照预设次数接收密码指令；
若其中一条密码指令与预设密码相同，则具备第二权限；
否则，中止接收密码指令。
根据本发明的另一个方面，提供一种水质监测设备，包括：
数据采集模块，用于接收检测数据；
Flash存储模块，用于本地存储检测数据；
网络通信模块，用于获取本地和远程的网络长连接状态，且用于在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，发送检测数据。
进一步的，所述数据采集模块包括如下至少之一：
4～20mA采集模块，用于电性连接模拟量传感器；
RS232通信模块，用于对参数设置时的通信；
RS485通信模块，用于电性连接数字量传感器。
进一步的，还包括：
RTC模块，用于接收校时指令，根据校时指令校正本地时间参数；
OTA升级模块，用于等待接收升级包，根据升级包进行本地更新；
参数设置模块，用于接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数；
按键模块，用于在本地输入设置参数；
显示模块，用于至少显示如下内容之一：本地时间、检测数据、设置参数和网络异常事件。
进一步的，还包括由金属材料制成的箱体、触摸屏、多个传感器接口、电源接口、LAN接口、天线接口；
所述箱体设置在竖直方向上，所述箱体的其中一个侧面设置有箱门，所述箱门上设置所述触摸屏；
所述箱体的底部设置有多个所述传感器接口；
所述箱体的顶部设置有所述电源接口、所述LAN接口和所述天线接口，其中，所述电源接口处、所述LAN接口处和所述天线接口处分别设置有防护罩。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供的水质监测方法和水质监测设备，通过将本地(水资源现场)采集的检测数据，通过网络向外发送，从而实现了远程监测的效果，解决了现有技术中缺乏能够实现远程水质监测的方法或设备的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图2为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图3为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图4为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图5为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图6为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图7为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图8为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图9为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图10为本发明实施例1提供的水质监测方法的一部分流程图；
图11为本发明实施例2提供的水质监测设备的一部分结构框图；
图12为本发明实施例2提供的水质监测设备的一部分结构框图；
图13为本发明实施例2提供的水质监测设备的一部分结构框图。
具体实施方式
为解决现有技术中，缺乏能够实现远程水质监测的方法或设备的技术问题，本发明提供一种水质监测方法和水质监测设备。
实施例1：
在本实施例中，提供一种水质监测方法。
参见图1，一种水质监测方法，包括：
S01:获取本地和远程的网络长连接状态；
S02:接收检测数据；
S03:本地存储检测数据；
S04:在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，发送检测数据。
在本实施例的其中一个应用场景中，需要在本地接收到检测数据，且需要将检测数据发送到远程的水质监测设备、或云平台、或手持APP、或微信小程序等。也就是说，本地接收到检测数据之后，可以将检测数据进行本地存储，也可以将检测数据通过网络向外发送。
由于水资源的安全重要性很高，需要保持网络连接的畅通。采用将本地和远程的网络长连接状态，可以使得网络畅通的条件下，按照预设条件将检测数据及时的向外发送。
现有技术中，其监测水质的方法通常是采用人工进行检测，或者采用少数设备在水资源现场进行检测；也就是说，现有技术的监测水质的方法都需要大量的人工在水资源现场进行实地检测，从而增大了检测水质的成本。
而本实施例中，通过将本地(水资源现场)采集的检测数据，通过网络向外发送，从而实现了远程监测的效果。也就是说，本实施例提供的水质监测方法，解决了现有技术中缺乏能够实现远程水质监测的方法或设备的技术问题。
在本实施例中，本地和远程的网络长连接状态是将检测数据向外发送的必要条件，然而，网络长连接状态也可能因为意外原因(例如：断电、信号干扰或信号强度低)导致中断。因此，如何在网络长连接状态可能出现中断的情况下，对检测数据进行管理，优选的采用如下方法步骤实现。
参见图2，S100，实时检测本地和远程的网络长连接状态；
参见图2，S101，若本地和远程的网络长连接状态由‘是’转变为‘否’，则生成网络异常事件，且在本地存储网络异常事件；
参见图3，S102，若本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，则向远程发送存储在本地的检测数据；
参见图4，S103，若本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，则等待接收读取指令，在网络异常事件被读取指令读取后，清除存储在本地的网络异常事件，其中，读取指令为本地读取指令或远程读取指令，若读取指令为远程读取指令，则向远程发送网络异常事件；
参见图5，S104，若本地和远程的网络长连接状态为‘是’或‘否’，则根据预设时间节点发送用于开启水泵的第一指令；
参见图6，S105，在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，向远程发送心跳包。
其中，在步骤S101中，网络长连接状态由‘是’转变为‘否’，说明本地和远程之间的通讯出现中断，将其生成网络异常事件，并且在本地将网络异常事件进行存储。此时，应当由本地发出请求消息，直到远程回应之后，本地和远程重新建立起网络长连接状态。在本实施例中，实现网络长连接状态是通过TCP协议实现的。
在步骤S102中，如果本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，说明本地和远程的网络长连接状态已经恢复；此时，应当由本地向远程发送网络异常事件，有利于远程‘记录’本地的网络异常事件。这种设置下，便于远程对现场进行远程智能维护诊断；即，远程通过网络异常事件，可以判断出本地和远程之间出现网络中断的原因，从而指导或提醒工作人员进行对应的检修。
在步骤S103中，如果本地和远程的网络长连接状态由‘否’转变为‘是’，说明本地和远程的网络长连接状态已经恢复；此时，可以在本地接收外部发出的读取指令，用于读取网络异常事件。这其中，外部发出的读取指令，可以是在本地发出、且由本地接收的读取指令，也可以是在远程发出、且由本地接收的读取指令。本地接收到读取指令之后，按照预设条件读取网络异常事件，从而使得本地出现的‘网络故障’被工作人员‘读取’，便于工作人员对本地的设备或系统进行维护检修；也可以使得本地出现的‘网络故障’被远程设备‘读取’，本地应当将网络异常事件向远程发送，便于远程设备对本地进行远程智能维护诊断。如网络异常事件被读取之后，应当清除存储在本地的网络异常事件，这一步骤的目的是：在存储空间有限的条件下，清除在前的网络异常事件，从而便于存储在后的网络异常事件。
在步骤S104中，无论本地和远程的网络长连接状态为‘是’或‘否’，在本地的设备或系统启动时，都应当发出用于开启水泵的第一指令。在一些特殊的情况下，例如：网络长连接状态为否，且启动了本地的设备或系统的情况下，为了更好的监测水资源的水质安全，获得检测数据，可以根据预设时间条件发出第一指令。为了便于本领域技术人员理解，前述的‘根据预设时间条件发出第一指令’可以理解为定时发出第一指令，但不应当将‘根据预设时间条件发出第一指令’仅限制于定时发出第一指令。采用步骤104，可以使得在本地和远程之间的网络长连接状态出现中断的条件下，启动本地的设备或系统时，依然能够对水资源进行水质检测，且能够获得检测数据；在本地和远程的网络长连接状态恢复之后，可以将存储在本地的检测数据向远程发送，从而使得远程的服务器端可以继续对检测数据进行分析。
在步骤S105中，采用心跳包的方式，按照心跳包的预定时长，由本地向远程发送信息；也就是说，如果将本地视作客户端，将远程视作服务器端，那么，客户端应当每隔一小段时间向服务器端发送一个数据包，由客户端‘通知’服务器端，客户端任然在线。
在本实施例中，可能出现的一种情况是：若本地和远程的网络连接状态呈长时间的中断，最终会导致本地的存储空间被网络异常事件填满。为了解决这一问题，优选的采用如下步骤。
步骤‘若本地和远程的网络长连接状态由‘是’转变为‘否’，则生成网络异常事件，且在本地存储网络异常事件’还包括：
参见图2，S106，若本地用于存储网络异常事件的存储空间不足，则将在后的网络异常事件覆盖在前的网络异常事件。
其中，在本地的存储空间被在前的网络异常事件占据之后，出现存储空间不足，可以通过在后的网络异常事件覆盖在前的网络异常事件。采用这种方式，显而易见可以有效的解决‘若本地和远程的网络连接状态呈长时间的中断，最终会导致本地的存储空间被网络异常事件填满’的问题。
在本实施例中，为了解决本地的系统时间出现偏差的问题，优选的采用如下步骤实现。
参见图7，S201，等待接收校时指令；
参见图7，S202，根据校时指令校正本地时间参数。
也就是说，本地的系统应当根据远程的校时指令而修改本地时间参数，其目的是为了本地的系统时间与远程的服务器的时间一致。
在本实施例中，为了解决本地的系统远程升级问题，优选的采用如下步骤实现。
参见图8，S203，等待接收升级包；
参见图8，S204，根据升级包进行本地更新.
也就是说，如果远程的服务器端已经生成了升级包，本地应当能够通过网络接收到该升级包，并且根据接收到的升级包进行本地系统的升级。具体的获取升级包的方式，可以采用现有技术中的方式实现，例如智能手机的获取升级包的方式，这里不再赘述。
在本实施例中，由于水质的检测标准是在不断变化的，例如：国标的水质检测标准出现改变、地方的水质检测标准出现改变、工业用水或农业用水的水质检测标准出现改变等，所以，本地的设备或系统应当及时的更新设置参数。为了解决如何更新设置参数的问题，优选的采用如下步骤实现。
参见图9，S205，等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数；
参见图9，S206，在本地存储设置参数。
本地接收到设置参数，可以是本地发出的、且由本地接收的设置参数，也可以是远程发出的、且由本地接收的设置参数。本地接收到设置参数之后，可以在本地存储设置参数，以便于工作人员或远程的服务器端获取实际的设置参数。
为了便于本地的设置参数能够被远程的服务器端获取，优选的采用如下步骤实现。
步骤‘等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数，在本地存储设置参数’还包括：
参见图9，S206，在设置参数为本地设置参数、且本地参数发生改变的情况下，发送本地设置参数。
也就是说，在本地的设置参数被修改、且仅限于本地修改的条件下，应当将已经存储在本地的修改后的设置参数，通过网络发送至远程的服务器端，以便本地的设置参数与远程的设置参数保持一致。
在本实施例中，为了避免设置参数被本地的非工作人员修改，优选的采用如下步骤实现。
参见图10，在步骤‘等待接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数，在本地存储设置参数’之前还包括：
S301，判断是否具有第一权限；
S302，若具备第一权限，则可接收本地设置参数；
S303，若不具备第一权限，判断是否具备第二权限，其中，第一权限大于第二权限；
S304，若具备第二权限，则可接收本地设置参数；
其中，第二权限具体为：按照预设次数接收密码指令；
若其中一条密码指令与预设密码相同，则具备第二权限；
否则，中止接收密码指令。
本领域技术人员应当理解，第一权限可以是管理员权限，可以通过本地的密码或远程授权的方式获得；第二权限可以是工作权限，可以通过本地的密码或远程授权的方式获得，并且，第一权限应当大于第二权限。但是，本领域技术人员不应当将第一权限仅仅限制为管理员权限，也不应当将第二权限仅仅限制为工作权限。
在具有第一权限的条件下，工作人员可以在本地修改设置参数；以及，在具有第二权限的条件下，工作人员可以在本地修改设置参数。
第二权限优选的采用密码权限，例如：将密码授予本地的工作人员，可以修改本地的系统。本地的工作人员通过密码而获得第二权限，不但能够修改设置参数，还可以进行对应的检修工作。
如果本地的系统接收到了密码，但接收的密码与预设的密码不符，可以发出警告；并且，为了避免多次的接收到错误的密码，应当设置预设次数，从而提醒具有管理权限的工作人员或远程的服务器端。
实施例2：
在本实施例中，提供一种水质监测设备。
参见图11，一种水质监测设备，包括：
数据采集模块1，用于接收检测数据；
Flash存储模块2，用于本地存储检测数据；
网络通信模块3，用于获取本地和远程的网络长连接状态，且用于在本地和远程的网络长连接状态为‘是’的情况下，发送检测数据。
其中，水质监测设备通过数据采集模块1接收检测数据，并且将检测数据存储在Flash存储模块2中；并且，水质监测设备通过网络通信模块3将检测数据向远程发送。一种情况是，如果本地和远程之间的网络通信状态正常，那么，可以将数据采集模块1接收到的检测数据，直接通过网络通信模块3向远程发送；另一种情况是，如果本地和远程之间的网络通信状态中断，那么，在本地和远程之间的网络通信状态恢复正常之后，可以将存储在Flash存储模块2中的检测数据通过网络通信模块3向远程发送；网络通信模块可以是无线通信模块或者有线通信模块。
如果将水质监测设备作为本地设备，那么将远程的服务器端作为远程设备，本地设备和远程设备之间优选的采用长连接的方式进行通信，从而保证本地的检测数据可以按照预设条件发送到远程。
在本实施例中，参见图12，数据采集模块1包括如下至少之一：
4～20mA采集模块101，用于电性连接模拟量传感器；
RS232通信模块102，用于对参数进行设置时的通信；
RS485通信模块103，用于电性连接数字量传感器。
其中，4～20mA采集模块101用于采集模拟量的检测数据，例如温度、流量的检测数据；RS232通信模块102用于对参数设置时的通信；RS485通信模块103用于采集数字量的检测数据，例如视频数据，或者如浊度、溶解氧、余氯等检测数据。
在本实施例中，参见图13，水质检测设备还包括：
RTC模块4，用于接收校时指令，根据校时指令校正本地时间参数；
OTA升级模块5，用于等待接收升级包，根据升级包进行本地更新；
参数设置模块6，用于接收设置参数，其中，设置参数为远程设置参数或本地设置参数；
按键模块7，用于在本地输入设置参数；
显示模块8，用于至少显示如下内容之一：本地时间、检测数据、设置参数和网络异常事件。
其中，RTC模块4的时间可以被接收到的校时指令修改，从而使得水质检测设备的时间与远程的服务器时间保持一致。
OTA升级模块5能够根据接收到的升级包对水质检测设备的系统进行升级，系统升级之后会多出一些新的功能、或者减少系统的问题，这是本领域的公知常识，这里不再赘述。
参数设置模块6将接受的设置参数反馈到水质检测设备的系统中，系统将设置参数和检测参数进行比较，如果检测参数满足设置参数，则说明当前水资源的水质良好，否则，说明当前水资源的水质不良。
按键模块7能够为在本地工作的工作人员提供本地输入的办法，工作人员通过按键模块7可以输入设置参数，也可以通过按键模块7读取水质监测设备的报警事件(包括前述实施例1中的网络异常事件)、或读取远程的设置参数、或通过按键模块7对水质监测设备进行操作等。
显示模块8可以将报警事件(包括前述实施例1中的网络异常事件)、设置参数、操作动作等向显示装置输出，从而便于本地工作人员知晓。
在本实施例中，水质监测设备还包括由金属材料制成的箱体、触摸屏、多个传感器接口、电源接口、LAN接口、天线接口；
箱体设置在竖直方向上，箱体的其中一个侧面设置有箱门，箱门上设置触摸屏；
箱体的底部设置有多个传感器接口；
箱体的顶部设置有电源接口、LAN接口和天线接口，其中，电源接口处、LAN接口处和天线接口处分别设置有防护罩。
其中，箱体的内部设置有容置腔，容置腔用于容纳承载前述各个模块的电子元器件。箱体的一个侧面上设置有箱门，触摸屏设置在箱门上，便于本地的工作人员对水质监测设备进行操作，同时也便于工作人员通过触摸屏发出操作水质监测设备的指令、或读取设置参数等。
在箱体底部的传感器接口，可以方便的连接多种传感器，其中，传感器接口包括但不限于：4～20mA接口、RS232接口和RS485接口。在箱体顶部设置有电源接口，与外设电源电性连接；LAN接口，可以通过网线实现与远程的通信；天线接口，可以连接4G天线。
本发明实施例2提供的水质监测设备可配合供水公司实现《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》文件提供长期可靠的水质监测保障，确保市民饮用水安全、卫生，能自动测量水中的污染因子(能够对楼宇蓄水池池水、自来水管道的PH、浊度、余氯、温度、溶解氧、氨氮等监测指标进行检测)，远程终端可对收到的相应指标值进行监测、本地和远程终端均可以设置各采集参数的报警阈值(实现自动报警)、可以对水质检测时间、水质传感器数据采集使能参数进行设置，实现了一种物联网的饮水安全测控一体化监测设备，运用各种自动控制和通讯网络组成了一个综合性的生活饮用水自动监测和数据处理系统，实现水质传感器数据的实时采集、分析、报警功能，可以存储、处理、传输和打印各项水质在线监测历史数据，并可同时将检测值发送给水质监测运营平台和政府管理中心远程终端，由物联网云结合APP端实现大数据处理、分析等IOT生态系统，实现水质数据远程的实时监控，保障饮水安全。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
