水库无人值守可移动水质监测系统的制作方法

本发明涉及监测系统，具体为水库无人值守可移动水质监测系统。

背景技术：

1、随着工业化、城市化的快速发展，水资源的污染问题日益严重，水质监测成为了一个亟待解决的问题，传统的水质监测方法主要依赖于人工采样、实验室分析，这种方法不仅耗时耗力，而且受到人为因素的影响较大，准确性和实时性难以得到保障，为了解决这一问题，近年来，在线监测系统应运而生，取代传统的人工采样，依靠智能采集设备对水库内水质进行检测，使得水质问题一目了然，为水质监测带来了革命性的变革。

2、但是，传统的水质检测系统存在以下缺点：

3、传统的水质检测系统上检测设备一般被固定在水库的固定位置，检测设备对水库固定位置的水质进行检测，每次检测的位置固定不变，这样检测出的水质结果不具代表性，说服力低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供水库无人值守可移动水质监测系统，以解决上述背景技术中提出的传统的水质检测系统上检测设备一般被固定在水库的固定位置，检测设备对水库固定位置的水质进行检测，每次检测的位置固定不变，这样检测出的水质结果不具代表性，说服力低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水库无人值守可移动水质监测系统，包括水质监测系统本体和无人码头，所述无人码头包括自动停泊模块、无人船充电模块和无人船避风亭，所述水质监测系统本体与水库监测平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与数据处理平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与监控管理平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与报警反馈平台建立双向通讯连接；

3、所述水库监测平台通过无人船移动设备结合压力传感器、浮子开关或激光测距，用于准确测量水库水位的高度，实时监测水位的变化，并通过数据处理平台将数据传输到监测中心，或者通过无人船移动设备结合多参数水质分析仪、溶解氧仪、浊度计设备，用于监测水库中的水质状况，监测水中的 ph 值、浊度、溶解氧、电导率、温度关键参数，以评估水体的健康状态，所述数据处理平台通过无线通信技术将水位、水质数据传输到远程监测中心，监测中心通过远程控制系统实时监测水库的水位、水质情况，并进行数据分析，所述监控管理平台通过互联网或无线通信技术，实现水位数据的远程传输与实时管理，管理者随时随地通过移动设备或电脑获取水位数据，进行远程监控与分析，实现水位管理的远程化和数字化，所述报警反馈平台当水库监测数值到预设的警戒线时，会自动发出警报，提醒管理者采取相应的应对措施，从而避免潜在的灾害风险，所述自动停泊模块控制水库上航行的无人船进行停泊，所述无人船充电模块给水库上航行的无人船进行充电，所述无人船避风亭在阴雨刮风天气给水库上航行的无人船提供防风保护。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述水库监测平台包括水位监测模块、流速监测模块、水质监测模块、降雨量监测模块、水位水质监测模块和无人船模块，所述水位监测模块对水库的水位进行实时监测，所述流速监测模块对水库水体的流速进行实时监测，所述水质监测模块对水库水质分别进行ph值、溶解氧、浊度、电导率、氨氮和总磷监测，所述降雨量监测模块对水库水体日降雨量、月降雨量和年降雨量进行监测，所述水位水质监测模块对水库内不同水位水质进行实时监测，所述无人船模块为水库上自由移动的无人船设备。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述无人船模块包括启动单元、关闭单元、导航单元、下潜单元和上浮单元，所述启动单元驱动无人船启动，所述关闭单元驱动无人船关闭，所述导航单元对无人船在水库航行进行导航，所述下潜单元驱动无人船在水库内下潜，所述上浮单元驱动无人船在水库内上浮。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据处理平台包括智能终端模块、智能算法模块、工业大脑模块、物联网模块、数据收发模块和数据存储模块，所述智能终端模块提供物联网领域通讯网关，例如串口通讯模块、无线采集器、远程测量控制器、边缘计算网关产品，支持定制化开发，灵活的满足水库监测设备在物联网项目过程中的需求，所述智能算法模块框架，能提供云端不同平台深度神经算法服务，为水库监测平台上智能设备提供深度学习、模式识别、机器视觉人工智能算法解决方案，所述工业大脑模块提供基于互联网数据传输的云服务平台系统，具备项目管理，数据处理，智能分析，al计算，远程控制，智能预警功能，依据水库监测需要定制开发私有云平台，确保水库监测数据安全，所述物联网模块通过web端、移动端方式实现查询和控制，提供硬件产品结合实际业务需求定制专用物联网系统，围绕水库监测需求实现智能化改造，所述数据收发模块对监测到的数据进行传输，输送至后台内，所述数据存储模块对监测的数据进行存储备份，便于水库监测人员查询。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述监控管理平台包括前端模块、传输模块和中心模块，所述前端模块对水库及水库周边环境进行实时监控，所述传输模块对监控到的数据进行传输，所述中心模块通过视频解码器解压缩，最后还原模拟的视频信号，微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑、pc式硬盘录像机软解压视频，电脑支持录像、回放、管理、云镜控制、报警控制功能。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述前端模块包括摄像单元和防雷单元，所述摄像单元采用高清晰度、低照度的彩色摄像机或高速球；监控范围大的地方，采用高倍数长焦距镜头；且摄像机上安装防护罩，所述防护罩选择带有恒温装置的，大小容得下摄像机和长焦距镜头，所述防雷单元主要是由视频防雷、电源防雷、天馈防雷组成，所述视频防雷器是浪涌保护器中较为常用的一种，是内部防雷的重要体现，也属于弱电系统的范畴，主要是为了避免视频监控系统遭受沿线路感应过来的雷电流而加装的防雷产品；所述天馈防雷器又称天馈信号防雷器，主要是针对馈线所采取的防雷保护；所述电源防雷是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏，所述传输模块内设有数码网桥、poe供电交换机和汇聚交换机，所述中心模块由视频解码器、监视墙、pc监控主机、主监视器、主分控键盘组成。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述报警反馈平台包括报警输入模块、报警主机、报警输出模块和接警中心，所述报警输入模块将水质监测信息输入报警主机，所述报警主机对报警信号进行处理，所述报警输出模块将水质监测信息输出，所述接警中心对报警信号进行处理。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、水库无人值守可移动水质监测系统上无人码头为无人船提供自动停泊、充电和管理，无人船移动在线监测设备实时获取水质数据，大大提高了监测的时效性，且无人船移动在线监测设备采用先进的传感器技术，实时监测水质的各种参数，如溶解氧、浊度、ph值，避免人为因素对监测结果影响，提高了监测的准确性，无人船移动在线监测设备根据预设的航线自动巡航，做到对大范围水域的全面监测，监测的数据具有全面性和说服力。

技术特征：

1.水库无人值守可移动水质监测系统，包括水质监测系统本体和无人码头，其特征在于：所述无人码头包括自动停泊模块、无人船充电模块和无人船避风亭，所述水质监测系统本体与水库监测平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与数据处理平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与监控管理平台建立双向通讯连接，所述水质监测系统本体与报警反馈平台建立双向通讯连接；

2.根据权利要求1所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述水库监测平台包括水位监测模块、流速监测模块、水质监测模块、降雨量监测模块、水位水质监测模块和无人船模块，所述水位监测模块对水库的水位进行实时监测，所述流速监测模块对水库水体的流速进行实时监测，所述水质监测模块对水库水质分别进行ph值、溶解氧、浊度、电导率、氨氮和总磷监测，所述降雨量监测模块对水库水体日降雨量、月降雨量和年降雨量进行监测，所述水位水质监测模块对水库内不同水位水质进行实时监测，所述无人船模块为水库上自由移动的无人船设备。

3.根据权利要求2所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述无人船模块包括启动单元、关闭单元、导航单元、下潜单元和上浮单元，所述启动单元驱动无人船启动，所述关闭单元驱动无人船关闭，所述导航单元对无人船在水库航行进行导航，所述下潜单元驱动无人船在水库内下潜，所述上浮单元驱动无人船在水库内上浮。

4.根据权利要求1所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述数据处理平台包括智能终端模块、智能算法模块、工业大脑模块、物联网模块、数据收发模块和数据存储模块，所述智能终端模块提供物联网领域通讯网关，例如串口通讯模块、无线采集器、远程测量控制器、边缘计算网关产品，支持定制化开发，灵活的满足水库监测设备在物联网项目过程中的需求，所述智能算法模块框架，能提供云端不同平台深度神经算法服务，为水库监测平台上智能设备提供深度学习、模式识别、机器视觉人工智能算法解决方案，所述工业大脑模块提供基于互联网数据传输的云服务平台系统，具备项目管理，数据处理，智能分析，al计算，远程控制，智能预警功能，依据水库监测需要定制开发私有云平台，确保水库监测数据安全，所述物联网模块通过web端、移动端方式实现查询和控制，提供硬件产品结合实际业务需求定制专用物联网系统，围绕水库监测需求实现智能化改造，所述数据收发模块对监测到的数据进行传输，输送至后台内，所述数据存储模块对监测的数据进行存储备份，便于水库监测人员查询。

5.根据权利要求1所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述监控管理平台包括前端模块、传输模块和中心模块，所述前端模块对水库及水库周边环境进行实时监控，所述传输模块对监控到的数据进行传输，所述中心模块通过视频解码器解压缩，最后还原模拟的视频信号，微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑、pc式硬盘录像机软解压视频，电脑支持录像、回放、管理、云镜控制、报警控制功能。

6.根据权利要求5所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述前端模块包括摄像单元和防雷单元，所述摄像单元采用高清晰度、低照度的彩色摄像机或高速球；监控范围大的地方，采用高倍数长焦距镜头；且摄像机上安装防护罩，所述防护罩选择带雨恒温装置的，大小容得下摄像机和长焦距镜头，所述防雷单元主要是由视频防雷、电源防雷、天馈防雷组成，所述视频防雷器是浪涌保护器中较为常用的一种，是内部防雷的重要体现，也属于弱电系统的范畴，主要是为了避免视频监控系统遭受沿线路感应过来的雷电流而加装的防雷产品；所述天馈防雷器又称天馈信号防雷器，主要是针对馈线所采取的防雷保护；所述电源防雷是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏，所述传输模块内设有数码网桥、poe供电交换机和汇聚交换机，所述中心模块由视频解码器、监视墙、pc监控主机、主监视器、主分控键盘组成。

7.根据权利要求1所述的水库无人值守可移动水质监测系统，其特征在于：所述报警反馈平台包括报警输入模块、报警主机、报警输出模块和接警中心，所述报警输入模块将水质监测信息输入报警主机，所述报警主机对报警信号进行处理，所述报警输出模块将水质监测信息输出，所述接警中心对报警信号进行处理。

技术总结
本发明公开了水库无人值守可移动水质监测系统，包括水质监测系统本体和无人码头，无人码头包括自动停泊模块、无人船充电模块和无人船避风亭，水质监测系统本体与水库监测平台建立双向通讯连接，本发明水库无人值守可移动水质监测系统上无人码头为无人船提供自动停泊、充电和管理，无人船移动在线监测设备实时获取水质数据，大大提高了监测的时效性，且无人船移动在线监测设备采用先进的传感器技术，实时监测水质的各种参数，如溶解氧、浊度、PH值，避免人为因素对监测结果影响，提高了监测的准确性，无人船移动在线监测设备根据预设的航线自动巡航，做到对大范围水域的全面监测，监测的数据具有全面性和说服力。

技术研发人员：杜锐,裘一鸣,孟陈,王宵,顾静,王顺,周冬冬,杨万伦,陈小月,林中杰
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27