一种智慧水利综合管理系统和方法与流程

本说明书涉及水利管理领域，特别涉及一种智慧水利综合管理系统和方法。

背景技术：

1、水利的综合管理主要包括防汛防洪，洪涝、山洪等灾害来临或水利工程出险时，高效迅速的指挥调度能够最大限度较少人员伤亡和财产损失，根据地方上的水库位置、湖塘位置、低洼端、水雨情况，建立完善的山洪预警系统。

2、现有的山洪预警还只限于对水利部门、乡镇(街道)村(社区)防汛责任人、水利员、水利工程管理人员、旅游项目负责人等特定人员的预警，还未实现面向公众等随机人群的山洪预警，当发生山洪灾害时，受影响区域内的群众无法及时收到预警信息。

3、针对水域面积较大的水库、支流较多的湖泊，人们无法准确根据历史泄洪信息判断泄流的方向，在降雨量较大或者地震等自然因素的影响下，涨水发生在顷刻，泥沙较多的大山还存在多条泥石流汇集到水域的情况，干扰水域表面的排水走向，因此如何获取准确的水位信息和水势流向，计算出山洪的排水流向，至关重要。

4、因此，需要提供一种智慧水利综合管理系统和方法，能够实现风险区域的群众收到防洪预警通知。

技术实现思路

1、本说明书实施例之一提供一种智慧水利综合管理系统，通过对易发山洪的水域进行水质水位监测，统计汇入水域的支流的情况，进而再结合未来的降雨量，计算出未来的水域的水位值，以及水域将来的排水量和排水方向，为风险区域群众发送准确的预警消息。

2、在一些实施例中，一种智慧水利综合管理系统，包括，

3、感应单元，根据待监测水域搭建采集模块的标记方案，通过采集模块获取水域动态数据；

4、第一通信单元，用于获取不同位置处采集模块的动态数据并发送至分析单元；

5、分析单元，计算未来时段水域表面的变化趋势并编辑预警信息；

6、定位单元，根据预测的水域表面的变化趋势划分风险区域；

7、第二通信单元，用于将预警信息发送至风险区域内的移动终端。

8、进一步的，所述感应单元基于水域的形状、深度、缺口位置和沿岸地形确定所述采集模块的数量和标记位置，所述采集模块包括漂浮体和固定端，所述漂浮体通过所述固定端与水域沿岸连接，所述漂浮体包括水质检测仪、信号接收端和信号发射端。

9、进一步的，所述第一通信单元基于设置在水域沿岸的信号中转塔获取信号发射端发出的动态数据，所述第一通信单元包括信号滤波器和计数器，所述信号滤波器一端与信号中转塔中的天线连接，过滤多频段电磁波得到动态数据的高频电数据，所述信号滤波器的另一端与所述计数器连接，通过计数器核对采集模块的活跃数量。

10、进一步的，所述分析单元的工作过程包括下列内容：

11、s1：通过感应单元获取采集模块的标记方案、水域的地形和排水峰值，发送s2；

12、s2：结合环境动态计算水质浮动值，环境动态包括降雨量和温度；

13、s3：当水质浮动值大于排水峰值时，确定水域表面的变化趋势，计算泄洪时长和排水范围，生成预警信息。

14、进一步的，所述s1中，标记方案构建内容包括：

15、s11：将水域边界的拐角转化为n边形的顶点，根据n边形的顶点设置采集模块；

16、s12：根据信号中转塔距离n个顶点的距离，设定第一通信单元的采样频率；

17、s13：根据设置的第一通信单元数量m确定采样模块工作模式，工作模式包括全活跃监测和间歇活跃监测。

18、进一步的，计算每个水质检测仪在不同采样时间下获得的样品中元素和微生物的变化趋势，结合gamma分布函数计算出水域的水位上涨程度，所述定位单元基于水域内水位的高度确定水域排水流向，结合水域的缺口位置和排水区间确定风险区域。

19、进一步的，所述第二通信单元基于风险区域内的信号中转站，将预警信息发送至移动终端用户。

20、在一些实施例中，一种智慧水利综合管理方法，包括下列步骤：

21、s81：根据水域形状，在水域表面不同位置处设置水质检测仪，计算不同位置处水质的变化程度，执行s82；

22、s82：根据水位上涨程度和水质变化程度预计排水走向和泄洪时长，执行s83；

23、s83：通过信号中转塔将排水走向和泄洪时长推送至风险区域的用户。

24、进一步的，所述水质的变化程度基于水质检测仪在连续时间内提取水域中相同位置处的样品，通过对样品中的元素和微生物进行提取，将物质和微生物相同的样品进行标记，将标记后的位置进行连接，得到水域上表面的排水走向。

25、进一步的，计算每个水质检测仪在不同采样时间下获得的样品中元素和微生物的变化趋势，结合gamma分布函数预计水域的水位上涨程度。

26、本发明的有益效果是：

27、1、不仅通过计算未来降雨量来确定水域的水位的涨幅，还通过水域中不同位置处的水质变化，计算出山顶上汇流下来泥沙石流走向趋势；

28、2、通过预计涨水的时间和排水走向，计算出水域泄洪的范围和时间，发送至对应居民的移动终端上；

29、3、针对排水堤坝较多的水域，可以通过水质检测仪判断那个方向的分支流入的水量多进而确定水域表面的排水走向，加大对对应走向的堤坝进行排水处理。

技术特征：

1.一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，包括，

2.如权利要求1所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，所述感应单元基于水域的形状、深度、缺口位置和沿岸地形确定所述采集模块的数量和标记位置，所述采集模块包括漂浮体和固定端，所述漂浮体通过所述固定端与水域沿岸连接，所述漂浮体包括水质检测仪、信号接收端和信号发射端。

3.如权利要求2所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，所述第一通信单元基于设置在水域沿岸的信号中转塔获取信号发射端发出的动态数据，

4.如权利要求3所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，所述分析单元的工作过程包括下列内容：

5.如权利要求4所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，所述s1中，标记方案构建内容包括：

6.如权利要求5所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，计算每个水质检测仪在不同采样时间下获得的样品中元素和微生物的变化趋势，结合gamma分布函数计算出水域的水位上涨程度，所述定位单元基于水域内水位的高度确定水域排水流向，结合水域的缺口位置和排水区间确定风险区域。

7.如权利要求6所述的一种智慧水利综合管理系统，其特征在于，所述第二通信单元基于风险区域内的信号中转站，将预警信息发送至移动终端用户。

8.一种智慧水利综合管理方法，其特征在于，包括下列步骤：

9.如权利要求8所述的一种智慧水利综合管理方法，其特征在于，所述水质的变化程度基于水质检测仪在连续时间内提取水域中相同位置处的样品，通过对样品中的元素和微生物进行提取，将物质和微生物相同的样品进行标记，将标记后的位置进行连接，得到水域上表面的排水走向。

10.如权利要求9所述的一种智慧水利综合管理方法，其特征在于，计算每个水质检测仪在不同采样时间下获得的样品中元素和微生物的变化趋势，结合gamma分布函数预计水域的水位上涨程度。

技术总结
本发明提供基于一种智慧水利综合管理系统和方法，属于洪汛监测预警领域，系统包括，感应单元，根据待监测水域搭建采集模块的标记方案，通过采集模块获取水域动态；第一通信单元，用于采样不同位置采集模块的数据并发送至分析单元；分析单元，获取未来时段中所述水域的环境动态编辑预警信息；定位单元，根据预测的水域排水流向划分风险区域；第二通信单元，用于将预警信息发送至风险区域内的移动终端用户，不仅通过未来降雨量来确定水域的水位的涨幅，还通过水域中不同位置处的水质变化，计算出山顶上汇流下来的水量趋势和排水方向，进而锁定泄洪区域并发布对应的预警信息。

技术研发人员：李淑华,丁春雷,费旭春,赵新森,张纬良
受保护的技术使用者：浙江物芯数科信息产业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13