基于电力网络的感知系统及方法

技术领域

本发明涉及感知设备领域，具体涉及一种基于电力网络的感知系统及方法。

背景技术

农业种植受环境气候、土壤、海拔等因素的影响较大。在同一个区域，不同地貌、不同经纬度位置，还有不同的土壤地质结构等，都会导致所种植农作物的口感不同。而现代农业在育苗育种时，为了提高培育环境的精准性，要求传感检测的密度越高越好，而这必然带来感知设备成本的增加。

除了育苗育种，在作物产业风险预测方面，也需要更精准的感知数据。比如说茶叶，其海拔高一千米，可能就会完全阻断某种病虫害的发生，这样通过对茶叶种植区的长期研究，就可以得到该地区哪个高度以下的需要药物防虫，哪个高度以上的不需要药物防虫，而没有药物喷洒防虫的茶叶显然在销售环节更具优势。因此，高密度的传感检测数据非常重要。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于电力网络的感知系统及方法，借助于现有电力网络覆盖面广、覆盖密度大的优势，实现农作物数据的高密度感知和利用。

根据本发明说明书的一方面，提供一种基于电力网络的感知系统，包括：服务器及与所述服务器相连的若干现场接入设备，若干所述现场接入设备分别设置于电力网络覆盖的电线杆上，其中，

所述现场接入设备，用于定期发送轮询码给接入的传感器，并在传感器反馈的编码ID为第一次接收时将该编码ID上传到服务器；

所述服务器，用于根据预设的解析规则对编码ID进行解析，得到当前传感器的传感量并发送至现场接入设备；

所述现场接入设备，还用于将接入的传感器的感知数据上传给服务器。

上述技术方案将现场接入设备挂接在电线杆上，利用电线杆的大面积、高密度覆盖实现传感数据的高密度采集。同时，通过对接入传感器的主动识别解析，使得末梢传感器的不同供应商能够按照一定的接口及结构规则和接口协议规则，快速实现接入设备上传感器互换的连接，快速实现接入设备对传感器的识别解析，实现现代化农业对不同传感数据的检测需求。

作为进一步的技术方案，所述现场接入设备配置有统一的传感器接口结构，用于与不同传感器的可拆卸连接。

作为进一步的技术方案，所述服务器内配置有构建模块，用于在服务器端对传感器供应商及对应的传感器进行编码，并将编码ID配置到传感器上。

作为进一步的技术方案，所述构建模块，还用于构建传感器供应商列表，其中每一传感器供应商配置一供应商编号，每一供应商编号对应一个或多个传感器编号，所述供应商编号和传感器编号一起形成编码ID；为每一所述编码ID配置一解析脚本，所述解析脚本与编码ID形成了当前传感器的解析规则。

根据本发明说明书的一方面，提供一种基于电力网络的感知方法，包括：

定期发送轮询码给接入的传感器，并在传感器反馈的编码ID为第一次接收时将该编码ID上传到服务器；

接收服务器根据预设解析规则对编码ID进行解析而得到的当前传感器的传感量；

获取传感器的感知数据并上传。

作为进一步的技术方案，还包括：在电力网络所覆盖的电线杆上挂接现场接入设备，将所述现场接入设备与所挂接电线杆的编号进行绑定，形成现场接入设备的身份识别码。

作为进一步的技术方案，还包括：在服务器端构建传感器解析规则，以在接收到应答信息反馈的编码ID时，根据所述解析规则对编码ID进行解析，得到当前接入现场接入设备的传感器信息。

作为进一步的技术方案，还包括：

构建传感器供应商列表，其中每一传感器供应商配置一供应商编号，每一供应商编号对应一个或多个传感器编号，所述供应商编号和传感器编号一起形成编码ID；

为每一所述编码ID配置一解析脚本，所述解析脚本与编码ID形成了当前传感器的解析规则。

作为进一步的技术方案，所述解析脚本包括对传感器类型、传感器数据采集类型及传感量的解析。

作为进一步的技术方案，根据预先构建的解析规则对所述编码ID进行解析后，还包括：将解析结果以通信规约的形式发送给现场接入设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将现场接入设备挂接在电线杆上，利用电线杆的大面积、高密度覆盖实现传感数据的高密度采集，同时利用电力网络的存量资产实现接入设备的安装，利用接入设备配置的统一传感器接口实现不同类型传感器的快速更换，既实现了电力存量资产的寻租，也满足了农业现代化对高密度感知数据的要求。

本发明通过构建互连网络实现若干的现场接入设备与后台服务器的信息交互，通过为现场接入设备配置统一的传感器接口结构，实现现场接入设备与不同传感器的快速更换；通过为不同供应商的传感器配置解析规则，实现对不同传感器的解析；通过定期问询的方式，实现对更换传感器的主动识别解析；相对于现有技术而言，本发明通过统一的接口结构配置、传感器解析规则配置实现了传感器的快速更换与主动识别解析，解决了因接入设备与传感器分离导致传感器更换慢、且更换后传感量需重新配置的问题。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种基于电力网络的感知系统的示意图。

图2为根据本发明实施例的现场接入设备的传感器接口示意图。

图3为根据本发明实施例的一种基于电力网络的感知方法的流程图。

图中：1、第一腔体；2、第二腔体；3、传感器；4、标准化传感器接口。

具体实施方式

本发明针对现代农业在育苗育种时，为了提高培育环境的精准性，要求传感检测的密度越高越好，而这必然带来感知设备成本的增加的现状，以及现代作物风险预测需要更精准的感知数据的现状，提供一种基于电力网络的感知系统，该系统利用电线杆的大面积、高密度覆盖实现传感数据的高密度采集，同时利用电力网络的存量资产实现接入设备的安装，利用接入设备配置的统一传感器接口实现不同类型传感器的快速更换，既实现了电力存量资产的寻租，也满足了农业现代化对高密度感知数据的要求。

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种基于电力网络的感知系统，该系统借助电力网络覆盖面广、密度高的电线杆来挂接接入设备，实现对现代农业数据的高密度感知。

如图1所示，所述系统包括：服务器及与所述服务器相连的若干现场接入设备，若干所述现场接入设备分别设置于电力网络覆盖的电线杆上，其中，

所述现场接入设备，用于定期发送轮询码给接入的传感器，并在传感器反馈的编码ID为第一次接收时将该编码ID上传到服务器；

所述服务器，用于根据预设的解析规则对编码ID进行解析，得到当前传感器的传感量并发送至现场接入设备；

所述现场接入设备，还用于将接入的传感器的感知数据上传给服务器。

可选地，所述现场接入设备配置有统一的传感器接口结构，用于与不同传感器的可拆卸连接。

如图2所示，所述现场接入设备在其壳体上设置标准化传感器接口，可对接各种类型的外部感知传感器，适用于多种场合下的外部环境感知，从而在不同的应用场合下，通过传感器的替换即可实现感知设备的反复利用。

进一步地，所述现场接入设备的壳体包括可拆卸连接的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内设置有电路板，所述电路板上集成有通讯芯片、定位芯片和单片机，所述通讯芯片、定位芯片分别与单片机连接，所述壳体上与第一腔体相对的位置设有传感器接口，所述传感器接口与用于外部感知的传感器相适配；所述第二腔体内设置有电池，所述电池分别与传感器、通讯芯片、定位芯片和单片机连接。

电路板上的线路由出线口伸出并与外部传感器的线路相连，实现对外接传感器的供电。

可选地，所述传感器接口配置有安装块，用于将传感器固定于传感器接口位置。所述安装块与壳体可拆卸连接，如通过螺栓固定等。在需要更换传感器时，拧开螺栓，将安装块连同传感器一起取出，拿走传感器，再将新的传感器固定在安装块上，拧紧螺栓，重新将安装块固定于传感器接口。所述安装块具有不同孔径的安装槽，用于适配不同大小的传感器。在需要更换不同大小传感器时，只需将安装块取出并更换具有适配安装槽的安装块，即可实现不同传感器的更换。

可选地，所述安装块与壳体之间形成有防水槽，所述防水槽内设有防水胶圈。在传感器安装时，安装块的外侧壁与防水槽接触，并通过防水胶圈过盈嵌入，达到防水效果。

进一步地，所述传感器接口引出有防水接头，用于与外接传感器连接。

可选地，所述服务器内配置有构建模块，用于在服务器端对传感器供应商及对应的传感器进行编码，并将编码ID配置到传感器上。

当有新的传感器供应商进入时，在服务器端对该传感器供应商及其对应的传感器进行编码，并将编码ID配置到传感器上。在实际应用中，如果该传感器供应商有不同类型的传感器，则可配置多个编码ID，并将编码ID配置到对应的传感器上。

在传感器连接至现场接入设备并接收到问询码时，可反馈其配置的编码ID作为应答信息。

具体地，现场接入设备会定期发送问询码给其连接的传感器，传感器接收到问询码后反馈自身配置的编码ID，现场接入设备根据所述编码ID判断是否为新接入的传感器。

若是新接入的传感器，则将其编码ID上传给服务器，接收服务器反馈的新传感器的传感量。在接收到新传感器的传感量后，现场接入设备与新传感器建立握手，后面再接收到该传感器反馈的编码ID时，不再上传至服务器。

进一步地，若不是新接入的传感器，则不进行编码ID的上传。

可选地，所述构建模块，还用于构建传感器供应商列表，其中每一传感器供应商配置一供应商编号，每一供应商编号对应一个或多个传感器编号，所述供应商编号和传感器编号一起形成编码ID；为每一所述编码ID配置一解析脚本，所述解析脚本与编码ID形成了当前传感器的解析规则。

进一步地，所述解析脚本包括对传感器类型、传感器数据采集类型及传感量的解析。

服务器在接收到现场接入设备上传的编码ID时，根据所述编码ID从数据库里调出解析脚本，解析出是哪个供应商的哪个型号设备，以及传感器类型、数据采集类型和传感量。

进一步地，根据预先构建的解析规则对所述编码ID进行解析后，得到的解析结果以通信规约的形式发送给现场接入设备。

所述通信规约以设定数位的二进制形式表示，其中第一位表示传感器类型、第二位表示传感器数据采集类型、第三位及以后数位则表示传感量。举例而言，所述通信规约的第一位代表复合传感器类型或单一传感类型；第二位代表气体类、位移类、温度类等，第三到第八位代表三十多万种传感量。

在一种实施方式中，在服务器端定期更新所述通信规约，并将更新后的通信规约下发到各个现场接入设备，相当于定期更换了数据编码秘钥，有效保护了数据安全。仅以示例说明，这里的更新周期可以是一年或半年。

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本实施例提供一种基于电力网络的感知方法。

如图3所示，所述方法包括：

定期发送轮询码给接入的传感器，并在传感器反馈的编码ID为第一次接收时将该编码ID上传到服务器；

接收服务器根据预设解析规则对编码ID进行解析而得到的当前传感器的传感量；

获取传感器的感知数据并上传。

上述各步骤的具体功能实现参考实施例1系统中的相关内容，不予赘述，特别指出的是：

所述方法还包括：在电力网络所覆盖的电线杆上挂接现场接入设备，将所述现场接入设备与所挂接电线杆的编号进行绑定，形成现场接入设备的身份识别码。电力网络的后台服务器可凭借该身份识别码收集对应传感器的感知数据，形成感知数据库，与研究院或实验室合作进行数据转化，既满足农业现代化对高密度感知数据的需求，又提供了电力网络存量资产寻找方式。

所述方法还包括：在服务器端构建传感器解析规则，以在接收到应答信息反馈的编码ID时，根据所述解析规则对编码ID进行解析，得到当前接入现场接入设备的传感器信息。

所述方法还包括：

构建传感器供应商列表，其中每一传感器供应商配置一供应商编号，每一供应商编号对应一个或多个传感器编号，所述供应商编号和传感器编号一起形成编码ID；

为每一所述编码ID配置一解析脚本，所述解析脚本与编码ID形成了当前传感器的解析规则。

所述解析脚本包括对传感器类型、传感器数据采集类型及传感量的解析。

所述方法根据预先构建的解析规则对所述编码ID进行解析后，还包括：将解析结果以通信规约的形式发送给现场接入设备。

综上实施例，本发明将现场接入设备挂接在电线杆上，利用电线杆的大面积、高密度覆盖实现传感数据的高密度采集，同时利用电力网络的存量资产实现接入设备的安装，利用接入设备配置的统一传感器接口实现不同类型传感器的快速更换，既实现了电力存量资产的寻租，也满足了农业现代化对高密度感知数据的要求。

本发明通过构建互连网络实现若干的现场接入设备与后台服务器的信息交互，通过为现场接入设备配置统一的传感器接口结构，实现现场接入设备与不同传感器的快速更换；通过为不同供应商的传感器配置解析规则，实现对不同传感器的解析；通过定期问询的方式，实现对更换传感器的主动识别解析；相对于现有技术而言，本发明通过统一的接口结构配置、传感器解析规则配置实现了传感器的快速更换与主动识别解析，解决了因接入设备与传感器分离导致传感器更换慢、且更换后传感量需重新配置的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。