风险源视频与参数监控装置及其监控系统的制作方法

本发明涉及环境监控技术领域，特别涉及一种风险源视频与参数监控装置及其监控系统。

背景技术：

富营养化导致蓝藻水华爆发已成为全球性水环境污染问题,其释放的挥发性有机物(vocs)不仅能导致水体异味,对周围的空气质量也会产生诸多不利影响,对其排放规律及影响因素的研究是解决备受关注的水体和空气异味的前提条件。在应对蓝藻大规模暴发引起的水体和空气异味等公共安全问题时缺乏必要的知识和技术储备。富营养化湖泊(水库)的水体和空气异味大多是由其中孳生的藻类及其它微生物在生长过程中和死亡分解后释放的挥发性有机物质(volatileorganiccompounds,简称vocs)导致的。除了异味危害以外，这些藻源vocs还能够通过“水－气”界面的气体交换迁移到大气中，对周围局部区域的大气化学和空气质量产生不良影响(如促发大气高浓度臭氧和光化学烟雾产生等)。随着湖(库)富营养化程度的进一步加剧，其释放的vocs导致的环境生态及人群健康问题也将更加突出，因此亟待研发对富营养化水体风险源的视频与参数监控系统，通过实时采集、存储和分析富营养化水体内蓝藻密度和水体上方一定区域内的空气中的vocs含量，为富营养化水体vocs的排放规律及其危害预警机制研究提供基础数据，并为消减水体vocs排放量的措施制定提供科学依据。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种风险源视频与参数监控装置，其能够有效利用太阳能为服务器及其相关监测设备提供电能，及时存储和分析待测区域所采集的数据和视频资料，并选择性的上传预警级别较高的数据和视频资料，有效减少无线网络传输所消耗的电能，并能及时督促人们对受污染威胁的水域采取相应的治理措施，保护水体不受污染。

本发明还有一个目的是提供一种风险源视频与参数监控系统，其能够及时监测和记录各地水源中污染物的变化趋势，并对污染的级别做出远程的监控预警，促使人们采取相应的治理措施，保护水体不受污染。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种风险源视频与参数监控装置，包括：

本地检测组件，其包括蓝藻传感器，其检测端伸入待监测区域的水体内，用于定期检测所述水体内的蓝藻浓度；voc传感器，其设置在与所述待监测区域的水面上方，voc传感器用于检测所述水体内多种有机挥发成分的含量；

服务器，其设置在所述待检测区域的陆地上；

信号采集模块，其与所述服务器集成设置，且所述信号采集模块与所述蓝藻传感器和所述voc传感器通讯连接，所述信号采集模块用于采集所述蓝藻传感器和所述voc传感器的检测数据；

视频监控组件，其设置在所述待检测区域的陆地上，所述视频监控组件包括至少两个摄像头，分别为第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头的摄像端朝向所述待检测区域的水体；第二摄像头的摄像端朝向所述服务器；

远程测控终端，其与所述服务器通过无线网络模块进行数据无线传输；以及

预警装置，其与所述无线远程测控终端通讯连接。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置还包括：

壳体，其包括相互套设的内壳体和外壳体；所述服务器设置在所述内壳体内，且所述服务器的液晶显示屏朝向所述内壳体的第一开口处设置，所述外壳体的第二开口正对所述第一开口设置；第一门，其可启闭的设置在所述第一开口处，且所述第一门为钢化玻璃材质；多个片状凸起，其设置在所述内壳体的外侧壁上，且所述多个片状凸起不与所述外壳体的内侧壁接触；第二门，其可启闭的设置在所述第二开口处；多个散热孔，其设置在所述外壳体的侧壁上。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置还包括：

太阳能电池组件，其包括三片首尾相互枢接的太阳能电池板，且位于两端的第一太阳能电池板和第二太阳能电池板可旋转的依次叩设在位于中部的第三太阳能电池板上，所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板的长度均小于第三太阳能电池板的长度；

蓄电池，其设置在所述内壳体内，且所述蓄电池与所述太阳能电池组件、所述本地检测组件、所述服务器、所述信号采集模块和所述视频监控组件电连接；

支撑组件，其包括成对的滑动杆，其设置在所述第三太阳能电池板的对应的两个侧壁上；成对的滑槽，其对应设置在所述外壳体的上端面的两个侧边沿上，所述成对的滑动杆可滑动的设置在所述成对的滑槽内，使得所述太阳能电池组件可滑动的设置在所述外壳体的上端面上；支撑杆，其嵌入式设置在所述外壳体的上端面的容置槽内，且所述支撑杆的一端枢接设置在所述容置槽内，所述支撑杆的另一端通过卡扣可拆卸的嵌入式设置在所述第三太阳能电池板的背面。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置中，靠近所述第二太阳能电池板的所述第三太阳能电池板的向阳面上设置有一层台阶样的过渡段，所述过渡段的台阶面与旋转叩设在所述第三太阳能电池板的所述第二太阳能电池板的向阳面相抵触；且所述过渡段的厚度与所述第一太阳能电池板的厚度相适应，所述第三太阳能电池板的除去所述过渡段的剩余部分的长度与所述第一太阳能电池板的长度相适应。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置中，所述卡扣还包括：

长条形容置槽，其成型于所述第三太阳能电池板的背面；

第一螺纹孔，其开设在所述长条形容置槽的侧壁上；以及

第二螺纹孔，其开设在所述支撑杆的另一端上，且所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔通过螺杆可拆卸的连接，以使得所述太阳能电池组件与所述壳体的上端面的夹角为30-60度。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置还包括：

轮体，其设置在所述壳体的下端；以及

多个固定环，其通过环柄设置在所述壳体的下端。

优选的是，所述风险源视频与参数监控装置中，所述第三太阳能电池板的形状和大小与所述壳体的上端面的形状和大小相适应。

一种应用于所述的风险源视频与参数监控装置的监控系统，其特征在于，包括：

数据库，其设置在所述服务器内，所述数据库内预存储有风险源视频与参数的预警级别，所述预警级别包括逐级增大的蓝藻浓度和所述水体内多种有机挥发成分的含量；

分析模块，其用于实时接收存储所述信号采集模块所采集的蓝藻浓度和所述水体内多种有机挥发成分的含量的检测数据，并将所述检测数据分别与所述预警级别进行一一比对，获得比对结果：若比对结果为1，则所述分析模块将所述检测数据及其相对应的所述预警级别通过无线网络模块发送至远程测控终端，所述远程测控终端的存储控制模块接受所述检测数据和所述预警级别；若比对结果为0，则所述分析模块进入待机状态；

预警模块，其设置在所述预警装置内，所述预警模块内预存储有与所述预警级别相对应的声光预警，所述预警模块用于实时接收所述远程测控终端的存储控制模块向其发送的预警指令，并根据所述预警指令发出与所述预警级别相对应的声光预警。

优选的是，所述预警级别包括：

一级预警：蓝藻浓度为10-20μg/l和/或voc浓度为50-80μg/m³；

二级预警蓝藻浓度为40-60μg/l和/或voc浓度为120-160μg/m³；

三级预警蓝藻浓度为100-120μg/l和/或voc浓度为≥200μg/m³。

优选的是，当所述预警判定模块向所述远程测控终端发送的所述预警级别为一级预警时，所述服务器每隔2-4h向所述远程测控终端发送一次所述检测数据；

所述预警判定模块向所述远程测控终端发送的所述预警级别为二级预警或三级预警时，所述预警模块每隔1-3h发出一次声光预警，且每次声光预警至少持续5min。

本发明至少包括以下有益效果：

蓝藻传感器用于检测蓝藻浓度，可以采用现有的产品，比如：m-blue100蓝藻在线传感器对水体内蓝藻类竖直进行测量，采用迎光法对水中蓝藻浓度进行测量，根据蓝藻的光谱吸收特征，通过高能led光源照射水体，激发水体中的蓝藻产生特定波长的荧光，测量水中蓝藻浓度；根据实际需要，将蓝藻传感器设置在水体内需要的深度，比如：2m、10m、20m、40m，甚至更深的水体内；为了对待监测区域的水体有更进一步的了解，可以在水体的不同深度处设置多个蓝藻传感器，并取平均值作为最终的蓝藻浓度进行数据分析；voc传感器用于检测醇类、醛类、脂肪烃类、芳香碳氢化合物类等多种有机挥发成分，因此，将其设定在水体之上，主要用于检测水体上方空气内的挥发成分的含量，在实际使用中，可以在水体旁边的陆地上设置支撑体或延长杆以固定voc传感器；第一摄像头401的摄像端朝向所述待检测区域的水体；主要用于实时监测和采集水体颜色变化的视频资料并存储在服务器内，供数据分析使用；第二摄像头402的摄像端朝向所述服务器，主要用于监控和保护服务器，不遭受人为破坏；因此，第二摄像头可以设置为红外摄像头，当有人员靠近服务器并进入第二摄像头的监控范围时，启动自动拍摄功能，并将拍摄的照片通过无线网络模块发送至远程测控终端；视频监控组件通过电源适配器与外部电流源相连，用以供电电源的变换；服务器用于实时存储水体蓝藻浓度、水体附近空气中的挥发成分的含量等参数以及视频图像，之后，有选择性的上传参数及视频图像至远程测控终端，远程测控终端通过预警等级启动预警装置发出声光预警，提醒工作人员注意或者提醒工作人员采取相应治理措施；

综上所述，本发明将参数与视频图像相结合，使得水体水质信息的判断更为准确、可靠。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的风险源视频与参数控制装置的结构示意图；

图2为本发明所述的壳体及其内部结构示意图；

图3为本发明所述的太阳能电池组件的俯视结构示意图，其中，位于两端的第一太阳能电池板701和第二太阳能电池板702相对位于中部的第三太阳能电池板703展开；

图4为本发明所述的太阳能电池组件的俯视结构示意图，其中，位于两端的第一太阳能电池板701和第二太阳能电池板702依次叩设在位于中部的第三太阳能电池板703上；

图5为本发明所述的太阳能电池组件在所述壳体上展开的工作状态的侧视结构示意图；

图6为本发明所述的第三太阳能电池板的背面的结构示意图；

图7为本发明所述的应用于风险源视频与参数监控装置的监控系统的信息交互示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种风险源视频与参数监控装置，包括：本地检测组件10，其包括蓝藻传感器101，其检测端伸入待监测区域的水体内，用于定期检测所述水体内的蓝藻浓度；voc传感器102，其设置在与所述待监测区域的水面上方，voc传感器用于检测所述水体内多种有机挥发成分的含量；服务器20，其设置在所述待检测区域的陆地上；信号采集模块30，其与所述服务器集成设置，且所述信号采集模块与所述蓝藻传感器和所述voc传感器通讯连接，所述信号采集模块用于采集所述蓝藻传感器和所述voc传感器的检测数据；视频监控组件40，其设置在所述待检测区域的陆地上，所述视频监控组件包括至少两个摄像头，分别为第一摄像头401和第二摄像头402，所述第一摄像头的摄像端朝向所述待检测区域的水体；第二摄像头的摄像端朝向所述服务器；

远程测控终端50，其与所述服务器通过无线网络模块进行数据无线传输；以及预警装置，其与所述无线远程测控终端通讯连接。

在本方案中，蓝藻传感器用于检测蓝藻浓度，可以采用现有的产品，比如：m-blue100蓝藻在线传感器对水体内蓝藻类竖直进行测量，采用迎光法对水中蓝藻浓度进行测量，根据蓝藻的光谱吸收特征，通过高能led光源照射水体，激发水体中的蓝藻产生特定波长的荧光，测量水中蓝藻浓度；根据实际需要，将蓝藻传感器设置在水体内需要的深度，比如：2m、10m、20m、40m，甚至更深的水体内；为了对待监测区域的水体有更进一步的了解，可以在水体的不同深度处设置多个蓝藻传感器，并取平均值作为最终的蓝藻浓度进行数据分析；voc传感器用于检测醇类、醛类、脂肪烃类、芳香碳氢化合物类等多种有机挥发成分，因此，将其设定在水体之上，主要用于检测水体上方空气内的挥发成分的含量，在实际使用中，可以在水体旁边的陆地上设置支撑体或延长杆以固定voc传感器，并且，为了获得较为准确的检测结果，可以将voc传感器设置在一个voc传感器气室内，通过气泵将周围经过滤水蒸气后的空气送入气室内进行检测，检测结果经信号采集模块输送至服务器；第一摄像头401的摄像端朝向所述待检测区域的水体，监测人员可以根据实际需要监测的水体面积选择设置第一摄像头的数量；主要用于实时监测和采集水体颜色变化的视频资料并存储在服务器内，供数据分析使用；第二摄像头402的摄像端朝向所述服务器，主要用于监控和保护服务器，不遭受人为破坏；因此，第二摄像头可以设置为红外摄像头，当有人员靠近服务器并进入第二摄像头的监控范围时，启动自动拍摄功能，并将拍摄的照片通过无线网络模块发送至远程测控终端；视频监控组件通过电源适配器与外部电流源相连，用以供电电源的变换；服务器用于实时存储水体蓝藻浓度、水体附近空气中的挥发成分的含量等参数以及视频图像，之后，有选择性的上传参数及视频图像至远程测控终端，远程测控终端通过预警等级启动预警装置发出声光预警，提醒工作人员注意或者提醒工作人员采取相应治理措施；

综上所述，本发明将参数与视频图像相结合，使得水体水质信息的判断更为准确、可靠。

如图2所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置还包括：

壳体60，其包括相互套设的内壳体601和外壳体602；所述服务器设置在所述内壳体内，且所述服务器的液晶显示屏603朝向所述内壳体的第一开口处设置，所述外壳体的第二开口正对所述第一开口设置；第一门604，其可启闭的设置在所述第一开口处，且所述第一门为钢化玻璃材质；多个片状凸起605，其设置在所述内壳体的外侧壁上，且所述多个片状凸起不与所述外壳体的内侧壁接触；第二门606，其可启闭的设置在所述第二开口处；多个散热孔607，其设置在所述外壳体的侧壁上。

在本方案中，壳体用于保护服务器不受自然环境的侵害，并且内壳体上设置有透明的第一门，可以作为服务器的液晶屏的观察窗，在需要进行本地数据采集时，可以将第二门打开，并直接从第一门的观察窗上读取液晶屏所显示的蓝藻传感器和voc传感器检测的数值，多个片状凸起有助于内壳体帮助服务器散热，散出的热量从外壳体的多个散热孔散发到外界环境中去；第二门可以设置机械锁或者电子锁等锁具，避免不相关人员开启。为了便于维护和管理，服务器还可以设置为本地环境监测部门内的计算机监控和存储系统。

如图2、3和4所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置还包括：

太阳能电池组件70，其包括三片首尾相互枢接的太阳能电池板，且位于两端的第一太阳能电池板701和第二太阳能电池板702可旋转的依次叩设在位于中部的第三太阳能电池板703上，所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板的长度均小于第三太阳能电池板的长度；蓄电池80，其设置在所述内壳体内，且所述蓄电池与所述太阳能电池组件、所述本地检测组件、所述服务器、所述信号采集模块和所述视频监控组件电连接；支撑组件90，其包括成对的滑动杆901，其设置在所述第三太阳能电池板的对应的两个侧壁上；成对的滑槽902，其对应设置在所述外壳体的上端面的两个侧边沿上，所述成对的滑动杆可滑动的设置在所述成对的滑槽内，使得所述太阳能电池组件可滑动的设置在所述外壳体的上端面上；支撑杆903，其嵌入式设置在所述外壳体的上端面的容置槽内，且所述支撑杆的一端枢接设置在所述容置槽内，所述支撑杆的另一端通过卡扣可拆卸的嵌入式设置在所述第三太阳能电池板的背面。在本方案中，太阳能电池组件中的三块太阳能电池板可以展开进行太阳能发电，或者在不需要其工作时，将其折叠，以方便运输；当需要将太阳能电池组件展开了，只需要将第三太阳能电池板的支撑组件滑动至滑槽的一端后抵顶，再将其相对外壳体的顶部旋转一定角度，之后，将支撑杆的另一端第三太阳能电池板的背面，支撑住第三太阳能电池板，最后将第一太阳能电池板和第二太阳能电池板相对第三太阳能电池板的旋转展开即可，操作简单使用方便；由于设置有蓄电池，可以在阳光充足的情况下，储备一定量的电能，续航效果显著，可以长期保证给与其相连的设备供给电能，减少其他电能的浪费，即便外部供电线路受损，也能持续进行风险源视频与参数的监控作业。

如图4和5所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置中，靠近所述第二太阳能电池板的所述第三太阳能电池板的向阳面上设置有一层台阶样的过渡段704，所述过渡段的台阶面与旋转叩设在所述第三太阳能电池板的所述第二太阳能电池板的向阳面相抵触；且所述过渡段的厚度与所述第一太阳能电池板的厚度相适应，所述第三太阳能电池板的除去所述过渡段的剩余部分的长度与所述第一太阳能电池板的长度相适应。

在本方案中，过渡段的台阶面能够更好的实现第一太阳能电池板、第二太阳能电池板和第三太阳能电池板的相互折叠，机械结构紧凑，在运输过程中，保护太阳能电池组件不受损伤。

如图6所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置中，所述卡扣还包括：

长条形容置槽904，其成型于所述第三太阳能电池板的背面；第一螺纹孔905，其开设在所述长条形容置槽的侧壁上；以及第二螺纹孔，其开设在所述支撑杆的另一端上，且所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔通过螺杆906可拆卸的连接，以使得所述太阳能电池组件与所述壳体的上端面的夹角为30-60度。在实际使用中，由于水体附近的自然环境较为恶略，最好通过固定结构将太阳能电池组件固定在壳体上，因此，在本方案中，采用最为简单实用的螺杆和螺孔相适配的结构，将支撑杆的另一端旋紧固定在第三太阳能电池板的背面，或者给第三太阳能电池板设置一个金属固定框，将支撑杆的另一端通过螺杆固定在金属固定框上，以稳定住整个的太阳能电池组件。

如图2所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置还包括：轮体608，其设置在所述壳体的下端；以及多个固定环609，其通过环柄设置在所述壳体的下端。在壳体上设置轮体，方便运输和安装，节省人力物力资源，多个固定环用于对壳体进行安装固定。多个固定环可以焊接在壳体的底部或者侧壁上，当需要将壳体固定时，视工作环境通过销钉或绳索等进行固定，甚至可以采用金属框将壳体整体进行罩设固定。

如图4所示，一个优选方案中，所述风险源视频与参数监控装置中，所述第三太阳能电池板的形状和大小与所述壳体的上端面的形状和大小相适应。

实施例2

如图7所示，一种应用于所述的风险源视频与参数监控装置的监控系统，包括：

数据库，其设置在所述服务器内，所述数据库内预存储有风险源视频与参数的预警级别，所述预警级别包括逐级增大的蓝藻浓度和所述水体内多种有机挥发成分的含量；

分析模块，其用于实时接收存储所述信号采集模块所采集的蓝藻浓度和所述水体内多种有机挥发成分的含量的检测数据，并将所述检测数据分别与所述预警级别进行一一比对，获得比对结果：若比对结果为1，则所述分析模块将所述检测数据及其相对应的所述预警级别通过无线网络模块发送至远程测控终端，所述远程测控终端的存储控制模块接受所述检测数据和所述预警级别；若比对结果为0，则所述分析模块进入待机状态；

预警模块，其设置在所述预警装置内，所述预警模块内预存储有与所述预警级别相对应的声光预警，所述预警模块用于实时接收所述远程测控终端的存储控制模块向其发送的预警指令，并根据所述预警指令发出与所述预警级别相对应的声光预警。

在本方案中，数据库和分析模块均配置在服务器内；服务器用于实时存储水体蓝藻浓度、水体附近空气中的挥发成分的含量等参数以及视频图像，之后，通过分析模块对数据进行预警级别分析，有选择性的上传参数及视频图像至远程测控终端，有效减少无线网络传输所消耗的电能，远程测控终端通过预警等级启动预警装置发出声光预警，提醒工作人员注意或者提醒工作人员采取相应治理措施；预警模块可以设置为带有灯光和语音提示功能的扬声器，通过执行不同的预警指令发出不同的语音提示并配以不同颜色的灯光闪烁。

一个优选方案中，所述预警级别包括：

一级预警：蓝藻浓度为10-20μg/l和/或voc浓度为50-80μg/m³；

二级预警蓝藻浓度为40-60μg/l和/或voc浓度为120-160μg/m³；

三级预警蓝藻浓度为100-120μg/l和/或voc浓度为≥200μg/m³。

本方案中，不管是水体内蓝藻浓度达到预警级别或者voc浓度达到预警级别，或者二者皆达到预警级别均会按预警级别发出警报，检测灵敏度高。

一个优选方案中，当所述预警判定模块向所述远程测控终端发送的所述预警级别为一级预警时，所述服务器每隔2-4h向所述远程测控终端发送一次所述检测数据；

所述预警判定模块向所述远程测控终端发送的所述预警级别为二级预警或三级预警时，所述预警模块每隔1-3h发出一次声光预警，且每次声光预警至少持续5min。在实际使用中，二级预警或三级预警的声光预警需设置不同的灯光效果以示区别，比如二级预警采用橙色灯光闪烁，三级预警采用红色灯光闪烁，而一级预警可采用黄色灯光亮起进行提醒。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。