一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统

摘要

本发明提供一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统，包括监测雷达、SocketServer服务器、WebSocketServer服务器和Web Page；所述监测雷达用于对数据进行监测，并将所监测得到的数据以二进制数据流通过通讯装置传送至SocketServer服务器进行分析、处理；SocketServer服务器将二进制流数据保存到磁盘，再经由WebSocketServer服务器传送至Web Page，以实现雷达监测数据的上传和Web Page用户能实时查看更新的数据。本发明通过定义两种通信协议进行传送，从而实现Web Page对监测雷达所监测的数据的实时获取。

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，具体涉及一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统。

背景技术

目前形变监测雷达大多采用本地连接雷达控制获取数据的监测方式，这一类产品的软件专业性强，操作复杂，需要操作人员极强的专业功底，还涉及到现场的参数调整等。在测量时，需要人员在现场守着，用户并不能实时获取数据。随着云平台的兴起，以及用户长期无人值守实时监测的需要，迫切的需要将雷达监测数据上传到云平台，同时用户能够在网页端实时的获取最新的监测数据及预警。在这样的背景下，提出了一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统，一方面保证了雷达监测数据的正常接收、分析、处理，另一方面，能够实现客户网页端的及时刷新。如果采用常用的轮询式数据刷新技术，如果间隔时间过短，网络、浏览器压力过大，如果间隔时间过长，则无法实现数据的及时刷新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将雷达所监测的数据以及用户Web Page(网页端)数据实时刷新的一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统，包括监测雷达、SocketServer服务器、WebSocketServer服务器和Web Page；所述监测雷达用于对数据进行监测，并将所监测得到的数据以二进制数据流通过通讯装置传送至SocketServer服务器进行分析、处理；所述监测数据包括文件头和文件内容，所述文件头采用雷达编号Radar Code、数据时间戳或文件内容类别信息命名，所述文件内容包括形变数据和图像数据；所述SocketServer服务器将形变数据和图像数据的二进制流数据保存到磁盘；所述WebSocketServer服务器将保存到磁盘的形变数据和图像数据传送至Web Page，以实现雷达监测数据的实时上传和Web Page用户对数据的实时更新与查看。

优选的，所述形变数据与图像数据均采用float16的数值类型以二进制数据进行存储。

优选的，所述SocketServer服务器同时连接至少一台监测雷达，并对监测雷达所监测的数据进行接收。

优选的，所述SocketServer服务器在启动时即与WebSocketServer服务器建立连接，同时每个Web Page与WebSocketServer服务器也建立连接，其中网页与WebSocketServer服务器建立连接时带有参数Radar Code。

作为本发明的进一步方案：所述SocketServer服务器内设看门狗监控模块，所述看门狗监控模块用于监测雷达与SocketServer服务器的连接状态。

优选的，所述看门狗监控模块的具体监测方法如下：所述监测雷达每分钟发送给看门狗监控模块一个心跳包，当连续5分钟没有接收到心跳包，看门狗监控模块通知SocketServer服务器断开与监测雷达的套接字连接，等待监测雷达的请求连接信号；当5分钟后仍未收到监测雷达的请求连接信号的申请，则SocketServer服务器发出报警信息。

作为本发明的进一步方案：所述监测雷达与SocketServer服务器之间采用雷达数据传输协议进行传送，所述SocketServer服务器、WebSocketServer服务器和Web Page之间采用系统间传输协议进行传送。

作为本发明的进一步方案：所述通讯系统设置为有线网络、4G网络、5G网络、无线网络中的一种。

作为本发明的进一步方案：所述通信系统的数据传输过程具体如下：

步骤一、监测雷达将监测所得到的数据发送给SocketServer服务器，SocketServer服务器接收二进制数据流进行解析、分析、处理，并以监测数据中包含的时间戳为文件名进行保存；

步骤二、SocketServer服务器通过与WebSocketServer服务器之间的连接，将保存的文件名以及对应的Radar Code发送给WebSocketServer服务器；

步骤三、WebSocketServer服务器接收到SocketServer服务器传输的通信数据后，在RWTable中查找Radar Code对应的所有连接通道编号WID；

步骤四、WebSocketServer服务器根据所有连接通道编号WID，在这些连接通道内发送包含Radar Code和文件名的消息；

步骤五、Web Page根据接收到的Radar Code和文件名通过网站的接口，向后台请求对应的监测数据，获取监测数据后更新当前页面的数据。

优选的，所述WID为Webpage Identifiers的缩写，用于唯一标识连接的每一个网页端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过将监测雷达所监测的数据传送至SocketServer服务器进行分析、处理，再经由WebSocketServer服务器传送至网页端，以实现雷达监测数据的实时上传和网页端用户对数据的实时更新与查看。

(2)本发明中为实现监测雷达所监测到的数据进行实时传送至网页端，采用雷达传输协议直接将数据传送至SocketServer服务器生成二进制数据流的形变数据和图像数据，并由系统间传输协议实现SocketServer服务器与WebSocketServer服务器之间、WebSocketServer服务器与网页端之间的直接传送，从而实现网页端对监测雷达所监测的数据的实时获取。

(3)本发明中通过将形变数据和图像数据均采用float16的数值类型以二进制数据进行存储，以有效减少SocketServer服务器与WebSocketServer服务器之间、WebSocketServer服务器与网页端之间的数据处理步骤，实现直接传输。

(4)本发明中SocketServer服务器可同时连接至少一台监测雷达，以实现同时多台监测雷达数据的接收。

(5)本发明中通过在所述SocketServer服务器内设看门狗监控模块，以实时监测监测雷达与SocketServer服务器的连接状态，并当连续5分钟SocketServer服务器未接收到监测雷达的数据时发出报警，以便管理人员及时处理。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构框架图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精确比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施；本发明中所提及的若干，并非限于附图实例中具体数量；本发明中所提及的‘前’‘中’‘后’‘左’‘右’‘上’‘下’‘顶部’‘底部’‘中部’等指示的方位或位置关系，均基于本发明附图所示的方位或位置关系，而不指示或暗示所指的装置或零部件必须具有特定的方位，亦不能理解为对本发明的限制。

本实施例：

参见图1所示，为了实现雷达监测数据的上传以及用户Web Page(网页端)数据的实时刷新，提出了一种基于双中间件的工程灾害智能化监测雷达通信系统，包括监测雷达、SocketServer(数据控制中心)服务器、WebSocketServer(数据交换中心)服务器和WebPage(网页端)；监测雷达所监测得到的数据发送至SocketServer(数据控制中心)服务器进行分析、处理，并生成相应的信号，再经由WebSocketServer(数据交换中心)服务器传送至Web Page(网页端)，以实现雷达监测数据的上传和Web Page(网页端)用户能实时查看更新的数据。

所述监测数据包括文件头和文件内容，所述文件头包括雷达编号Radar Code(雷达编号)、数据时间戳、文件内容类别信息，所述文件内容包括形变数据和图像数据。

优选的，所述形变数据与图像数据均以float16的数值类型以二进制数据存储。

优选的，在文件头中，该监测数据为形变监测数据时，文件内容类别为0；为图像监测数据时，文件内容类别为1。

监测雷达将一次扫描的监测数据以二进制数据流形式通过有线、4G/5G，Wifi等形式传输给SocketServer(数据控制中心)服务器。SocketServer(数据控制中心)服务器对形变数据二进制流进行解析、分析、处理，将二进制流数据保存到磁盘，文件名为监测数据中包含的时间戳，例如：2020-12-2316:34:47扫描生成的监测文件，其形变数据文件存储文件名为1608712487.dif、图像数据文件存储文件名为1608712487.sca。

SocketServer(数据控制中心)服务器可同时连接若干台雷达接收监测数据，当雷达与SocketServer(数据控制中心)服务器建立连接时，该条连接通道会生成编号SID(Security Identifiers)，并将所生成的以哈希表的类型和RsTable为名称存入，例如：编号为Radar Code为1的监测雷达与SocketServer(数据控制中心)服务器连接，当建立连接时，系统自动生成SID为1001，将<1001,1>存入名称RSTable的文件。

优选的，SocketServer(数据控制中心)服务器在启动时会与WebSocketServer(数据交换中心)服务器建立连接，每个网页与WebSocketServer(数据交换中心)服务器也建立连接，其中网页与WebSocketServer(数据交换中心)服务器建立连接时带有参数RadarCode(雷达编号)。

优选的，多个Web Page(网页端)可以具有相同的Radar Code(雷达编号)，在与WebSocketServer(数据交换中心)服务器建立连接时，该条连接通道会自动生成编号WID(WID为Webpage Identifiers)，将以哈希表的类型和RWTable为名称存入，例如：3个用户分别打开第一监测雷达的监测网页，当打开网页时，三个Web Page(网页端)均带有参数Radar Code(雷达编号)＝1与WebSocketServer(数据交换中心)服务器建立连接，当建立连接时，系统自动生成WID分别为11111、11112、11113，将<1,11111>、<1,11112>、<1,11113>存入RWTable。

优选的，在SocketServer(数据控制中心)服务器内设有看门狗监控模块，所述看门狗监控模块用于监测雷达与SocketServer(数据控制中心)服务器的连接状态。所述看门狗监控模块的具体监测方法如下：监测雷达每分钟发送给看门狗监控模块一个心跳包，当连续5分钟没有接收到心跳包，看门狗监控模块通知SocketServer(数据控制中心)服务器断开与监测雷达的套接字连接，等待监测雷达的请求连接信号；当5分钟后仍未收到监测雷达的请求连接信号的申请，则SocketServer(数据控制中心)服务器发出报警信息。

优选的，本发明中采用两种通信协议进行传送，雷达数据传输协议用于监测雷达与SocketServer(数据控制中心)服务器之间传输雷达监测数据；系统间传输协议用于SocketServer(数据控制中心)服务器、WebSocketServer(数据交换中心)服务器和WebPage(网页端)之间的通信。

3个用户分别打开雷达1的监测网页为例，本发明的通信具体步骤如下：

步骤一、Radar Code为1的监测雷达将监测数据发送给SocketServer服务器，SocketServer服务器接收二进制数据流进行解析、分析、处理，将二进制流数据保存到磁盘，文件名为监测数据中包含的时间戳(即1608712487.dif，1608712487.sca)；

步骤二、SocketServer服务器通过与WebSocketServer服务器之间的连接，将刚存储的文件名1608712487以及对应的Radar Code1发送给WebSocketServer服务器；

步骤三、WebSocketServer服务器接收到SocketServer服务器传输的通信数据后，在RWTable中查找Radar Code1对应的所有连接通道编号WID11111、WID11112、WID11113；

步骤四、WebSocketServer服务器根据所有连接通道编号WID11111、WID11112、WID11113，在这些连接通道内发送包含Radar Code1和文件名1608712487的消息。

步骤五、3个用户的Web Page根据接收到的Radar Code1和文件名1608712487通过网站的接口，向后台请求对应的监测数据，获取监测数据后更新当前页面的数据；若页面需请求查看形变数据，则请求1608712487.dif；若需请求查看图形数据，则请求1608712487.sca。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。