一种智能化监测系统及方法与流程

本发明属于智能化监测技术领域，更具体的说，尤其涉及一种智能化监测系统及方法。

背景技术：

随着石油、天然气和煤炭等非再生资源的日趋短缺，使得国家电力一度再现紧张，在此情况下水力发电得到快速发展。其中水力发电是指将水能转换为电能的发电方式，如可以利用海洋、湖泊和河流等可再生资源进行发电。

目前在近海领域已有水力发电设备，但是在水力发电设备进行水力发电时需要对水力发电设备的功率、发电量和水文情况进行监测，因此亟需一种智能化监测系统，以对水力发电的过程的监测对象如水力发电设备和水文情况等进行监测。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能化监测系统及方法，用于对监测对象行监测。技术方案如下：

本发明提供一种智能化监测系统，所述系统包括：支撑载体、保护装置和监测设备；

所述支撑载体，用于承载所述保护装置和所述监测设备，且所述监测设备位于所述保护装置内；

所述监测设备，用于获取监测对象对应的至少一种监测信息，根据所述至少一种监测信息确定所述监测对象所处状态，在所述监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警，并根据所述至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化。

优选地，所述支撑载体包括：第一空腔体、第二空腔体、第一连接体和第二连接体；

其中所述第一空腔体的前端和所述第一空腔体的后端的形状为船头，所述第二空腔体的前端和所述第二空腔体的后端的形状为船头，且所述第一空腔体和/或所述第二空腔体上预留有至少穿透下表面的管道；

所述第一连接体的第一端固定在所述第一空腔体的第一侧面，所述第一连接体的第二端固定在所述第二空腔体的第二侧面；

所述第二连接体的第一端固定在所述第一空腔体的第一侧面，所述第二连接体的第二端固定在所述第二空腔体的第二侧面，且所述第一连接体和所述第二连接体之间间隔有预设距离；

所述保护装置位于所述第一连接体和所述第二连接体上。

优选地，所述支撑载体还包括：第一防护栏、第二防护栏、第三防护栏和第四防护栏；

其中所述第一防护栏固定在所述第一空腔体的上表面；

所述第二防护栏固定在所述第二空腔体的上表面；

所述第三防护栏的第一端固定在所述第一空腔体的上表面，所述第三防护栏的第二端固定在所述第二空腔体的上表面；

所述第四防护栏的第一端固定在所述第一空腔体的上表面，所述第四防护栏的第二端固定在所述第二空腔体的上表面；

所述第一连接体和所述第二连接体位于所述第三防护栏和所述第四防护栏之间，且所述第三防护栏和所述第四防护栏上设置有连接板。

优选地，所述支撑载体还包括：固定在所述第一空腔体的上表面和/或固定在所述第二空腔体的上表面的连接索。

优选地，所述连接索通过常连式的方式连接。

优选地，所述保护装置的材质为轻质材质，且所述保护装置上预留有通孔。

优选地，所述监测设备包括：采集设备、处理设备和中转设备；

其中所述采集设备，用于获取监测对象对应的至少一种监测信息；

所述处理设备，用于根据所述至少一种监测信息确定所述监测对象所处状态，在所述监测对象所处状态满足预设条件的情况下通过所述中转设备进行报警，并根据所述至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，得到调整指令，通过所述中转设备发送调整指令以使得调整后的水力发电的发电效率最大化。

优选地，所述监测设备还包括：与所述处理设备对应的微机视频信息保护机，用于减小所述处理设备的信息辐射量。

优选地，所述采集设备和所述处理设备之间采用屏蔽双绞线进行信息传输，所述处理设备和所述中转设备之间采用屏蔽双绞线进行信息传输。

本发明还提供一种智能化监测方法，所述方法包括：

获取监测对象对应的至少一种监测信息；

根据所述至少一种监测信息确定所述监测对象所处状态；

在所述监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警；

根据所述至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化。

与现有技术相比，本发明提供的上述技术方案具有如下优点：

从上述技术方案可知，通过支撑载体可以将监测设备运载至监测对象所在位置，通过监测设备获取监测对象对应的至少一种监测信息，根据至少一种监测信息确定监测对象所处状态，在监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警，实现对监测对象所处状态的监控。并且监测设备还可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化，实现对水力发电的自动调整。

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是本发明实施例提供的智能化监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的智能化监测系统中支撑载体的一种结构示意图；

图3是本发明实施例提供的智能化监测系统中支撑载体的另一种结构示意图；

图4是本发明实施例提供的智能化监测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的智能化监测系统的结构示意图，用于对监测对象进行监测，如可以对水力发电中的设备(如水下发电机等)所处状态等等进行监测。其中，图1所示智能化监测系统包括：支撑载体1、保护装置2和监测设备3。

支撑载体1，用于承载保护装置2和监测设备3，这样可以通过支撑载体1将保护装置2和监测设备3运载至监测对象所处区域，且避免保护装置2和监测设备3被其他对象损坏的可能性。如监测对象为水力发电中的设备，如水下发电机等的情况下，通过支撑载体1可以将保护装置2和监测设备3运载至这些设备所处水域，并通过支撑载体1使得保护装置2和监测设备3位于水域的水平面之上，从而可以降低保护装置2和监测设备3被水浸泡的可能性，进而降低保护装置2和监测设备3因为水等外界因素被损坏的可能性，提高保护装置2和监测设备3的使用寿命。

并且保护装置2和监测设备3可固定在支撑载体1上，这样在支撑载体1运载保护装置2和监测设备3时，可以降低保护装置2和监测设备3彼此之间的撞击，实现对保护装置2和监测设备3的保护。

监测设备3位于保护装置2内，以通过保护装置2实现对监测设备3的封闭保护，进一步降低其他外界因素，如天气因素等对监测设备3的影响。如保护装置2可以是一个形状为矩形的封闭体，监测设备3位于封闭体的中间位置，以防止监测设备3与封闭体的四周碰撞。此外在本实施例中，保护装置2的材质为轻质材质，以降低支撑载体1所承载的重量。并且保护装置2上预留有通孔，例如在保护装置2这一封闭体的至少一个侧面，如前侧的中部位置以及与前侧相邻的两个相对侧面的顶端分别预留有一个通孔，通过这些通孔可以使得封闭体内的空气流通，降低因封闭体内温度过高等原因损坏监测设备3的可能性，且这些通孔还可以作为监测设备3获取监测信息的通道。

监测设备3，用于获取监测对象对应的至少一种监测信息，根据至少一种监测信息确定监测对象所处状态，在监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警。

其中监测对象是水力发电过程中使用到的设备，如监测对象可以是水力发电过程中的水下发电机和进行水位调整的闸门等等中的至少一种，通过监测设备3可以获取水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况(水文情况包括但不限于水温、水流流速、水位高度等)等监测信息，根据这些监测信息可以确定监测对象所处状态是正常状态还是异常状态，若监测对象所处状态为异常状态，则说明监测对象所处状态满足预设条件，此时监测设备3可以进行报警以提示监测对象处于异常状态。

例如在监测对象为水下发电机的情况下，通过监测设备3可以至少得到水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况这三种监测信息，根据这三种监测信息可以确定水下发电机的发电状态是否正常，若异常则发出调整水下发电机的发电状态的报警信号，以对水下发电机的发电状态进行调整。例如监测设备3确定水下发电机的发电功率大于预设正常功率，则发出降低水下发电机的发电功率的报警信号；若监测设备3确定水下发电机的水位高度大于预设正常高度，则发出启动闸门放水的报警信号。

又例如：通过监测设备3可以从监测信息中确定出监测对象周围是否有异常物品，如生活垃圾、水中生物等等，若有说明监测对象所处状态满足预设条件，此时监测设备3可以进行报警以提示监测对象处于异常状态。

进一步的，监测设备3还可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化，如可以至少根据上述水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况(水文情况包括但不限于水温、水流流速、水位高度等)等监测信息对水力发电过程中的水下发电机和闸门等设备进行调整，使得调整后的水力发电的发电效率最大化。例如监测设备3可以至少根据水下发电机的功率、水流流速、水位高度来调整水下发电机的功率，使得调整后的水下发电机的发电效率大于调整前的发电效率。

在这里需要说明的一点是：对于监测设备3来说，其可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，但是具体根据哪些监测信息调整水力发电过程中的哪些设备需要视实际情况(如水域和设备的实际情况)而定，本发明实施例不再详述调整过程。

从上述技术方案可知，通过支撑载体1可以将监测设备3运载至监测对象所在位置，通过监测设备3获取监测对象对应的至少一种监测信息，根据至少一种监测信息确定监测对象所处状态，在监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警，实现对监测对象所处状态的监控。并且监测设备3还可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化，实现对水力发电的自动调整。

在本实施例中，上述支撑载体1的可选结构如图2所示，可以包括：第一空腔体11、第二空腔体12、第一连接体13和第二连接体14。

其中第一空腔体11的前端和第一空腔体11的后端的形状为船头，第二空腔体12的前端和第二空腔体12的后端的形状为船头，所谓第一空腔体11和第二空腔体12是支撑载体1的这两个支撑部件的内部为空，这样可以减小支撑载体1的重要，并且采用前端和后端为船头形状利于支撑载体1在水域上的移动，使得支撑载体小巧灵活，能适应多种水域环境。并且第一空腔体11和/或第二空腔体12上预留有至少穿透下表面的管道19，这样监测设备3通过管道就可以获得水下的监测信息，如水下发电机的功率、水流流速、水位高度等。

第一连接体13的第一端固定在第一空腔体11的第一侧面，第一连接体13的第二端固定在第二空腔体11的第二侧面，第二连接体14的第一端固定在第一空腔体11的第一侧面，第二连接体14的第二端固定在第二空腔体12的第二侧面，以通过第一连接体13和第二连接体14实现第一空腔体11和第二空腔体12的固定连接。在本实施例中，第一连接体13和第二连接体14之间间隔有预设距离(具体取值不限定)，使得保护装置2位于第一连接体13和第二连接体14上。进一步的第一连接体13和第二连接体14在间隔有预设距离的情况下还可以相互平行，使得第一连接体13和第二连接体14承载的碰撞力相同，提高对第一空腔体11和第二空腔体12的稳固。

在本实施例中，支撑载体1的另一种可选结构如图3所示，在图2基础上还可以包括：第一防护栏15、第二防护栏16、第三防护栏17和第四防护栏18。

其中第一防护栏15固定在第一空腔体11的上表面。第二防护栏16固定在第二空腔体12的上表面。具体的，第一防护栏15固定在第一空腔体11的上表面的外侧(即远离保护装置2的一侧)，第二防护栏16固定在第二空腔体12的上表面的外侧(即远离保护装置2的一侧)，这样人员在支撑载体1上工作时，可以实现对人员的安全的防护。

第三防护栏17的第一端固定在第一空腔体11的上表面，第三防护栏17的第二端固定在第二空腔体12的上表面。第四防护栏18的第一端固定在第一空腔体11的上表面，第四防护栏18的第二端固定在第二空腔体12的上表面。第一连接体13和第二连接体14位于第三防护栏17和第四防护栏18之间，且第三防护栏17和第四防护栏18上设置有连接板，通过连接板可以使得人员在第一空腔体11和第二空腔体之间移动，并通过第三防护栏17和第四防护栏18实现对人员的安全防护。

此外，上述支撑载体1还包括固定在第一空腔体的上表面和/或固定在第二空腔体的上表面的连接索，该连接索可以通过常连式的方式连接，如通过绳索连接在一个船体上，通过船体来牵引支撑载体1。

在本实施例中，上述监测设备3包括采集设备、处理设备和中转设备。其中采集设备，用于获取监测对象对应的至少一种监测信息，如采集设备包括多种不同类型的传感器和摄像头等，如功率传感器、温度传感器、水位传感器、水压传感器和摄像头等，通过这些设备可以获取监测对象对应的多种监测信息，如水下发电机的功率、水温、水压、水位高度和监测对象所在位置的环境图像等。

处理设备，用于根据至少一种监测信息确定所述监测对象所处状态，在监测对象所处状态满足预设条件的情况下通过中转设备进行报警，并根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，得到调整指令，通过中转设备发送调整指令以使得调整后的水力发电的发电效率最大化。对于处理设备如何确定监测对象所处状态以及如何调整水力发电过程请参阅上述对监测设备3的描述，对此本实施例不再阐述。

在本实施例中，处理设备采用具有高速和大容量吞吐的cpu(centralprocessingunit，中央处理器)，使得处理设备可以高效处理上述监测信息。并且在处理设备内还可以安装raid(redundantarraysofindependentdisks，磁盘阵列)卡，以保证处理设备由于意外情况等而遭到破坏时自动恢复处理设备中存储的信息。并且处理设备通过中转设备可以与远程监控设备进行信息交互，如可以将上述监测信息、报警对应的报警信号以及调整指令发送至远程监控设备，而远程监控设备则可以通过中转设备来监控处理设备的工作情况，并在处理设备处于异常时通过远程监控设备对处理设备进行维护，实现对处理设备的远程监控。

此外，监测设备还包括：与处理设备对应的微机视频信息保护机，以通过微机视频信息保护机减小处理设备的信息辐射量，降低信息被窃取的风险。对于处理设备中数据的保护还可以采用对处理设备进行加锁操作，对此本实施例不再详述。而采集设备和处理设备之间采用stp(shieldedtwistedpair，屏蔽双绞线)进行信息传输，处理设备和中转设备之间采用stp进行信息传输，以减少数据电磁泄露的可能性。

与上述系统实施例相对应，本发明实施例还提供一种智能化监测方法，所述智能化监测方法基于上述智能化监测系统实施，其流程图如图4所示，可以包括以下步骤：

401：获取监测对象对应的至少一种监测信息。其中监测对象是水力发电过程中使用到的设备，如监测对象可以是水力发电过程中的水下发电机和进行水位调整的闸门等等中的至少一种，通过上述监测设备可以获取水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况(水文情况包括但不限于水温、水流流速、水位高度等)等监测信息。

402：根据至少一种监测信息确定监测对象所处状态，即确定监测对象所处状态是正常状态还是异常状态。

403：在监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警。具体的，若监测对象所处状态为异常状态，则说明监测对象所处状态满足预设条件，此时监测设备可以进行报警以提示监测对象处于异常状态。

例如在监测对象为水下发电机的情况下，通过监测设备可以至少得到水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况这三种监测信息，根据这三种监测信息可以确定水下发电机的发电状态是否正常，若异常则发出调整水下发电机的发电状态的报警信号，以对水下发电机的发电状态进行调整。例如监测设备确定水下发电机的发电功率大于预设正常功率，则发出降低水下发电机的发电功率的报警信号；若监测设备确定水下发电机的水位高度大于预设正常高度，则发出启动闸门放水的报警信号。

又例如：通过监测设备可以从监测信息中确定出监测对象周围是否有异常物品，如生活垃圾、水中生物等等，若有说明监测对象所处状态满足预设条件，此时监测设备可以进行报警以提示监测对象处于异常状态。

404：根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化，如可以至少根据上述水下发电机的功率、水下发电机的发电时长和水文情况(水文情况包括但不限于水温、水流流速、水位高度等)等监测信息对水力发电过程中的水下发电机和闸门等设备进行调整，使得调整后的水力发电的发电效率最大化。例如监测设备可以至少根据水下发电机的功率、水流流速、水位高度来调整水下发电机的功率，使得调整后的水下发电机的发电效率大于调整前的发电效率。

在这里需要说明的一点是：对于监测设备来说，其可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，但是具体根据哪些监测信息调整水力发电过程中的哪些设备需要视实际情况(如水域和设备的实际情况)而定，本发明实施例不再详述调整过程。

从上述技术方案可知，在获取监测对象对应的至少一种监测信息后，根据至少一种监测信息确定监测对象所处状态，在监测对象所处状态满足预设条件的情况下进行报警，实现对监测对象所处状态的监控。并且还可以根据至少一种监测信息对水力发电过程进行调整，以使得调整后的水力发电的发电效率最大化，实现对水力发电的自动调整。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法类实施例而言，由于其与系统实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。