径流泥沙监测方法及系统与流程

本发明涉及互联网监测领域，具体而言，涉及一种径流泥沙监测方法及系统。

背景技术：

径流是指降雨及冰雪融水或者在浇地的时候在重力作用下沿地表或地下流动的水流。径流有不同的类型，按水流来源可有降雨径流和融水径流以及浇水径流；按流动方式可分地表径流和地下径流，地表径流又分坡面流和河槽流。此外，还有水流中含有固体物质(泥沙)形成的固体径流，水流中含有化学溶解物质构成的离子径流(见化学径流)等。

经研究表明，目前的径流泥沙监测系统中大多为有线状态监测，其中的人工巡检定期维修需要大量的人力成本，存在安装与维护困难的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种径流泥沙监测方法及系统。

一种径流泥沙监测方法，应用于径流泥沙监测系统，所述径流泥沙监测系统包括传感器模块、采集模块、计算模块、通讯模块和分析模块，所述采集模块分别与所述传感器模块和计算模块连接，所述通讯模块分别与所述计算模块和分析模块连接，所述方法包括：

所述传感器模块获取现场的多种环境参数，并将获取到的所述多种环境参数发送至所述采集模块；

所述采集模块根据接收到的所述多种环境参数生成数据信息，并将所述数据信息发送至所述计算模块；

所述计算模块根据接收到的所述数据信息进行计算，获取到所述数据信息的特征值，将所述特征值发送给所述通讯模块；

所述通讯模块将接收到的所述特征值发送至所述分析模块；

所述分析模块对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果。

可选的，所述通讯模块将接收到的所述特征值发送至所述分析模块的步骤包括：

所述通讯模块将接收到的所述特征值通过窄带物联网发送至所述分析模块。

可选的，所述径流泥沙监测系统还包括显示模块，所述显示模块与所述分析模块连接；所述分析模块对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果之后，所述方法还包括：

所述分析模块将所述分析结果发送至所述显示模块，所述显示模块将接收到的所述分析结果进行显示。

可选的，所述计算模块为嵌入式计算机。

可选的，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、含水率传感器、基质吸力传感器、压力传感器、称重传感器、液位传感器和开关量监测传感器。

可选的，所述采集模块为无线传感器。

可选的，所述特征值包括所述数据信息的峰值、峰峰值、均方根值、最大值、最小值、平均值、翘度、波峰因素和总振值。

本发明实施例还提供一种径流泥沙监测系统，所述径流泥沙监测系统包括传感器模块、采集模块、计算模块、通讯模块和分析模块，所述采集模块分别与所述传感器模块和所述计算模块电性连接，所述通讯模块分别与所述计算模块和分析模块电性连接；

所述传感器模块用于获取现场的多种环境参数，并将获取到的所述多种环境参数发送至所述采集模块；

所述采集模块用于根据接收到的所述多种环境参数生成数据信息，并将所述数据信息发送至所述计算模块；

所述计算模块用于根据接收到的所述数据信息进行计算，获取到所述数据信息的特征值，将所述特征值发送给所述通讯模块；

所述通讯模块用于将接收到的所述特征值发送至所述分析模块；

所述分析模块用于对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果。

可选的，所述通讯模块通过以下方式将所述特征值发送至所述分析模块：

所述通讯模块将接收到的所述特征值通过窄带物联网发送至所述分析模块。

可选的，所述径流泥沙监测系统还包括显示模块，所述显示模块与所述分析模块连接；所述分析模块对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果，将所述分析结果发送至所述显示模块，所述显示模块用于将接收到的所述分析结果进行显示。

本发明实施例提供的一种径流泥沙监测方法及系统，通过对径流泥沙监测系统中的传感器模块、采集模块、计算模块、通讯模块和分析模块进行巧妙的结合与应用，从而能够实现对径流地区各种现场参数的无线监控，避免了有线监控的复杂施工维护和昂贵的设备费用，以使监控系统成本低，安装与维护便捷。更多的效果，在实施例中进行描述。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种径流泥沙监测系统的方框示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种径流泥沙监测系统的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种径流泥沙监测系统的方框示意图；

图4为本发明实施例提供的径流泥沙监测系统实际运用的场景示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于窄带物联网的无线监测系统。

图标：1-观测房；2-第一种斜坡；3-第二种斜坡；4-第三种斜坡；5-第四种斜坡；10-径流泥沙监测系统；100-传感器模块；200-采集模块；300-计算模块；400-通讯模块；500-分析模块；600-显示模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种径流泥沙监测系统10的方框示意图。在本发明实施例中，所述径流泥沙监测系统10包括传感器模块100、采集模块200、计算模块300、通讯模块400和分析模块500，所述采集模块200分别与所述传感器模块100和计算模块300连接，所述通讯模块400分别与所述计算模块300和分析模块500连接。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种径流泥沙监测方法的流程示意图。在本发明实施例中，所述径流泥沙监测方法应用于径流泥沙监测系统10。可以由传感器模块100、采集模块200、计算模块300、通讯模块400和分析模块500共同执行。下面对火灾模拟装置设计方法的具体流程进行详细阐述。

步骤s110，传感器模块100获取现场的多种环境参数，并将获取到的多种环境参数发送至采集模块200。

在本发明实施例中，所述传感器模块100获取现场的多种环境参数，并将获取到的多种环境参数发送至采集模块200。

可选的，所述传感器模块100安装在现场的斜坡斜面上的地质中。

可选的，所述传感器模块100与所述采集模块200通讯连接。

可选的，传感器模块100包括温度传感器、湿度传感器、含水率传感器，基质吸力传感器、压力传感器、称重传感器、液位传感器和开关量监测传感器。

步骤s120，采集模块200根据接收到的多种环境参数生成数据信息，并将数据信息发送至计算模块300。

在本发明实施例中，所述采集模块200根据接收到的多种环境参数生成数据信息，并将数据信息发送至计算模块300。

可选的，数据信息为多种环境参数的模拟量和数字量。

可选的，采集模块200将接收到的多种环境参数生成数据信息通过接口传输至计算模块300。

步骤s130，计算模块300根据接收到的数据信息进行计算，获取到数据信息的特征值，将特征值发送给通讯模块400。

在本发明实施例中，计算模块300根据接收到的数据信息进行计算，获取到数据信息的特征值，将特征值发送给通讯模块400。

可选的，所述计算模块300为嵌入式计算机。

可选的，所述特征值包括：所述数据信息的峰值、峰峰值、均方根值、最大值、最小值、平均值、翘度、波峰因素和总振值。

所述计算模块300将所述数据信息的峰值、峰峰值、均方根值、最大值、最小值、平均值、翘度、波峰因素和总振值发送给通讯模块400。

步骤s140，通讯模块400将接收到的特征值发送至分析模块500。

在本发明实施例中，通讯模块400将接收到的特征值发送至分析模块500。

可选的，所述通讯模块400将接收到的所述特征值通过窄带物联网(nb-iot)发送至所述分析模块500。

步骤s150，分析模块500对接收到的特征值进行分析，生成并保存分析结果。

在本发明实施例中，所述分析模块500对接收到的特征值进行分析，生成并保存分析结果。

可选的，所述分析模块500为云端分析模块，云端分析模块通过对特征值进行分析计算。

可选的，通过对特征值进行分析计算后，生成图谱、诊断报告和告警信息，并保存。

请结合参阅图3，图3为本发明实施例提供的另一种径流泥沙监测系统10的方框示意图。

本发明实施例中，所述径流泥沙监测系统10还包括显示模块600，所述显示模块600与所述分析模块500连接；所述分析模块500对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果之后，所述径流泥沙监测方法还包括：

所述分析模块500将所述分析结果发送至所述显示模块600，所述显示模块600将接收到的所述分析结果进行显示。

可选的，显示模块600可以为手机、pad和电脑。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的另一种径流泥沙监测系统10的方框示意图。在本发明实施例中，所述径流泥沙监测系统10包括传感器模块100、采集模块200、计算模块300、通讯模块400和分析模块500，所述采集模块200分别与所述传感器模块100和计算模块300连接，所述通讯模块400分别与所述计算模块300和分析模块500连接，所述显示模块600与所述分析模块500连接。

所述传感器模块100用于所述传感器模块100用于获取现场的多种环境参数，并将获取到的所述多种环境参数发送至所述采集模块200。

在本发明实施例中，获取传感器模块100用于执行图2的步骤s110，关于所述获取传感器模块100的具体描述可以参照图2中步骤s110的描述。

所述采集模块200用于根据接收到的所述多种环境参数生成数据信息，并将所述数据信息发送至所述计算模块300。

在本发明实施例中，获取采集模块200用于执行图2的步骤s120，关于所述获取采集模块200的具体描述可以参照图2中步骤s120的描述。

所述计算机模块用于根据接收到的所述数据信息进行计算，获取到所述数据信息的特征值，将所述特征值发送给所述通讯模块400。

在本发明实施例中，获取计算机模块用于执行图2的步骤s130，关于所述获取计算机模块的具体描述可以参照图2中步骤s130的描述。

所述通讯模块400用于将接收到的所述特征值发送至所述分析模块500。

在本发明实施例中，获取通讯模块400用于执行图2的步骤s140，关于所述获取通讯模块400的具体描述可以参照图2中步骤s140的描述。

所述分析模块500用于对接收到的特征值进行分析，生成并保存分析结果。

在本发明实施例中，获取分析模块500用于执行图2的步骤s150，关于所述获取分析模块500的具体描述可以参照图2中步骤s150的描述。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的径流泥沙监测系统10实际运用的场景示意图。

本发明实施例中，实际运用场景包括有观测房1和位于观测房1附近的斜坡，其中斜坡的构成可以为多种情况：

第一种斜坡2：三维网、土钉和固土材料；

第二种斜坡3：格构护坡；

第三种斜坡4：三维网、土钉和黄土；

第四种斜坡5：未经过处理的地面。

在斜坡地质中设置有传感器模块100，在斜坡底部设置有观测房1，所述观测房1和所述斜坡之间设置有集流槽和引流管，所述集流槽中设置有滤网。

所述径流泥沙监测系统10中的采集模块200、计算模块300、通讯模块400、分析模块500和显示模块600设置于所述观测房1内部。其中采集模块200与斜坡地址中的的传感器模块100无线连接。由此，实现了无线监控观测房1外部斜坡上的径流泥沙情况，减少了人工巡查、定期维修需要的大量的人力成本，避免了有线状态监测的复杂的施工维护和昂贵的设备费用。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种基于窄带物联网的无线监测系统。

本发明实施例中的无线监测系统的工作过程如下：

所述传感器模块100包括温度传感器、湿度传感器、含水率传感器、基质吸力传感器、压力传感器、称重传感器、液位传感器和开关量监测传感器。

所述传感器模块100获取现场的多种环境参数，并将获取到的多种环境参数发送至与所述传感器模块100无线连接的采集模块200。

所述采集模块200根据接收到的多种环境参数生成数据信息，并将数据信息通过通讯接口传输给计算模块300。

所述计算模块300根据接收到的数据信息进行计算，获取到数据信息的特征值，将特征值通过通讯接口发送给通讯模块400。其中，特征值包括数据信息的峰值、峰峰值、均方根值、最大值、最小值、平均值、翘度、波峰因素和总振值。

所述通讯模块400通过天线模块与nb-lot通讯网通讯，将所述特征值上传给云端分析系统。

云端分析系统通过对所述特征值进行分析计算，生成图谱、诊断报告和告警信息发送到所述显示模块600，通过显示模块600进行显示。

本领域的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

综上所述，本发明实施例提供一种径流泥沙监测方法及系统，所述方法应用于径流泥沙监测系统10，所述径流泥沙监测系统10包括传感器模块100、采集模块200、计算模块300、通讯模块400和分析模块500，所述采集模块200分别与所述传感器模块100和计算模块300连接，所述通讯模块400分别与所述计算模块300和分析模块500连接，所述方法包括：所述传感器模块100获取现场的多种环境参数，并将获取到的所述多种环境参数发送至所述采集模块200；所述采集模块200根据接收到的所述多种环境参数生成数据信息，并将所述数据信息发送至所述计算模块300；所述计算模块300根据接收到的所述数据信息进行计算，获取到所述数据信息的特征值，将所述特征值发送给所述通讯模块400；所述通讯模块400将接收到的所述特征值发送至所述分析模块500；所述分析模块500对接收到的所述特征值进行分析，生成并保存分析结果。由此，能够实现对径流地区各种现场参数的无线监控，避免了有线监控的复杂施工维护和昂贵的设备费用，以使监控系统成本低，安装与维护便捷。

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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。