CN108931620A - 一种基于互联网技术的在线水质监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于互联网技术的在线水质监测系统，包括网络侧监控中心，现场监控中心和现场水质监测系统。网络侧监控中心，用于接收管理员输入的开始监测命令，将开始监测命令发送给现场监控中心；现场监控中心，将开始监测命令发送给现场水质监测系统；现场水质监测系统，用于在接收到开始监测命令时，控制水质监测设备开始工作，获得水质监测结果，对水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置，将水质监测结果和对应的水源位置发送给现场监控中心；现场监控中心，还用于将水质监测结果和其对应的水源位置发送给网络侧监控中心。上述系统不仅能够对目标水质进行实时监测，而且使水质监测数据更加具有可靠性。

Description

一种基于互联网技术的在线水质监测系统

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，特别涉及一种基于互联网技术的在线水质监测系统。

背景技术

水是人类赖以生存的重要资源，所以对水质的长期监测十分必要。当发现水质变化时，可以提前采取应对措施，防止引起其他灾害。

目前，对水质监测主要采用的方法是人工去安放水质检测器进行检测获取数据，进行人工化学分析。

综上可见，现有水质监测系统存在以下问题：目前水质检测器不能实现对水质的实时监测，降低了对水质保护的实效性，而且水质监测设备笨重使用不便，需要人为去设置测量，严重影响了水质监测效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于互联网技术的在线水质监测系统。

本发明实施例中提供了一种基于互联网技术的在线水质监测系统，包括网络侧监控中心，现场监控中心和现场水质监测系统，其中：

所述网络侧监控中心，用于接收管理员输入的开始监测命令，将所述开始监测命令发送给所述现场监控中心；

所述现场监控中心，用于将所述开始监测命令发送给所述现场水质监测系统；

所述现场水质监测系统，用于在接收到所述开始监测命令时，控制水质监测设备开始工作，获得水质监测结果，对所述水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置，将水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述现场监控中心；

所述现场监控中心，还用于将所述水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述网络侧监控中心。

在一个实施例中，所述现场水质监测系统包括：

水质监测设备，设备本体上设置有无线通信模块、控制模块和定位模块，其中：

所述无线通信模块，用于获取所述现场监控中心发送的所述开始监测命令；

所述定位模块，用于对所述水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置；

所述控制模块，用于根据所述开始监测命令控制所述水质监测设备进行水质监测，并将水质监测结果和其对应的水源位置通过所述无线通信模块发送给所述现场监控中心。

在一个实施例中，所述水质监测设备本体包括采水模块、滤水模块和检测模块，其中：

所述采水模块，置于水源中，用于对水质样品的采集，并将采集的水质样品输送至滤水模块，所述无线通信模块、定位模块和控制模块设置于所述采水模块上；

所述滤水模块，置于水源外，用于对所述采水模块输送来的水质样品的过滤，并将过滤后的水质样品输送至检测模块；

所述检测模块，置于水源外，用于对所述过滤后的水质样品的各项指标检测。

在一个实施例中，所述采水模块包括：无人驾驶船，船体的底部设置有至少4个车轮，所述船体上设置有重物块，在船体的容纳空间内设置有水泵；

当所述开始监测命令中还包括水域位置信息时，所述无人驾驶船根据所述开始监测命令获取水域位置信息，根据所述水域位置信息规划行进路线，按照行进路线向所述水域位置行进；所述无人驾驶船上设置有控制模块，所述控制模块在所述船体行驶至所述水域位置处时启动所述水泵开始工作；所述水泵的出水口通过管道与设置于水源外的滤水模块连通。

在一个实施例中，所述无人驾驶船的船体尾部设置有螺旋桨31，所述螺旋桨31包括风机叶轮导流罩311和导流装置312，所述导流装置内部具有一腔体3121，该腔体为曲面形状，所述腔体内靠近曲面小端的位置为第一排气孔3122，所述腔体内靠近曲面大端的位置为第二排气孔3123；所述腔体内设有挡风板3124，所述挡风板3124的两侧设置有第一舵板3125和第二舵板3126，所述第一舵板3125在所述第一排气孔3122与所述挡风板3124之间来回转动，当所述第一舵板3125或第二舵板3126运动到所述第一排气孔3122时，共同关闭第一排气孔3122；所述第二排气孔3123的数目为两个，分别设在风机叶轮导流罩311两侧；所述第一舵板3125或第二舵板3126与所述第一排气孔3122临近时，气流通过所述第一舵板3125或第二舵板3126一侧时，由第二排气孔3123排出的方向为A，螺旋桨带动所述采水模块行进方向为B，A与B之间形成的夹角为α，0°≤α＜75°；所述挡风板3124上与第一排气孔3122较远位置设置有引流装置3127，所述引流装置3127一侧向第一舵板3125和第二舵板3126的方向进行延伸形成引流装置3127凸起部分；所述引流装置3127上靠近挡风板3124的位置设有引流装置卡槽，所述挡风板3124上具有与引流装置卡槽配合的所述挡风板3124凸起部分；所述第一舵板3125和第二舵板3126上靠近引流装置3127的一侧具有舵板头部，所述第一舵板3125和第二舵板3126上远离引流装置的一侧具有舵板尾部，所述舵板头部与舵板尾部之间的距离为K，所述舵板转动轴3128的设置位于与舵板头部之间的距离为C，K与C的几何关系为：0≤C≤2/3K；所述第一舵板3125和第二舵板3126表面设置有向外突出的曲形迎风面，所述挡风板上设置有与曲形迎风面配合的曲形凹陷部分；所述挡风板3124上设有与曲形凹陷平面过渡的底平面，所述底平面位于靠近第一排气孔3122一侧；

所述水泵32，包括：水泵本体321、进水管322、排水管323、控制芯片324、开关装置325、空腔326、支撑装置327与水泵驱动装置328；其中，所述水泵本体321与所述进水管322、排水管323可拆卸连接，所述水泵本体321内部开设有一空腔326，所述控制芯片324设置在所述空腔326内，所述开关设置325在所述水泵本体321上，并与所述控制芯片324电性连接，所述控制芯片324用于在检测到所述开关325被触发的触发操作后，控制所述水泵泵体321将所述水质样品由所述进水管322流向所述滤水模块进行过滤；所述水泵上还设有两个凹槽，所述每个凹槽上安装有一个支撑装置327，所述支撑装置327与所述凹槽在距离所述水泵顶部相近的位置通过一连接设备衔接，所述支撑装置327可用于所述水泵的延伸方向进行垂直伸缩，用于支撑所述水泵。

在一个实施例中，所述船体上还设置有用于净化水质的微生物喷洒设备；

所述微生物喷洒设备包括：

基座，所述基座上设置有内部装有所述微生物的罐体，所述罐体内设置有微生物输送泵，微生物输送泵的出料管开口朝向所述螺旋桨；

所述网络侧监控中心，还用于向所述现场水质监测系统发送开始净化指令；

所述控制模块，还用于在接收到所述开始净化指令时控制所述微生物输送泵开始工作。

在一个实施例中，微生物输送泵有两个出料口，一个出料口位于螺旋桨一侧，另一个出料口位于螺旋桨的前述一侧的相对侧；

当所述开始净化指令中包括需净化的水域位置范围时，所述无人驾驶船规划行进路线，根据行进路线向所述需净化的水域位置范围行进，并在所述船体行驶至所述需净化的水域位置范围内的预设位置时，由所述控制模块启动所述微生物输送泵开始工作，并且所述无人驾驶船沿着预设路线行进；

其中，所述水域位置范围为以第一点为圆心的第一圆形，该第一圆形的半径为R1；所述预设位置为第二圆形上的任一点，所述第二圆形的圆心为所述第一点，所述第二圆形的半径为R2，所述R2的取值范围为[1/3*R1，4/5*R2]

所述预设路线为以所述预设位置为起点绕所述第二圆形一周。

在一个实施例中，所述现场监控中心为安装于移动设备上的一个应用程序；

所述网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道；

所述现场监控中心在将所述水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述网络侧监控中心，可实施为：

所述现场监控中心根据网络传输配置信息对所述水质监测结果和其对应的水源位置进行加密得到加密数据，所述网络传输配置信息用于对网络数据进行加密分类并配置安全策略；

所述现场监控中心通过所述数据安全通道向所述网络侧监控中心发送所述加密数据；所述网络侧监控中心接收到所述加密数据后对所述加密数据进行解密获得所述水质监测结果和其对应的水源位置；

其中，所述网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道，包括：现场监控中心向中转服务器进行注册时，中转服务器和现场监控中心进行认证和密钥协商，各自生成为网络侧监控中心和现场监控中心建立安全通道的认证信息；生成认证信息后，中转服务器和现场监控中心分别保存生成的认证信息；中转服务器定位该现场监控中心的管理服务器；中转服务器将前述生成的认证信息，以及现场监控中心的标识通过安全通道发送给管理服务器；当网络侧监控中心需要与现场监控中心进行数据传输时，网络侧监控中心向管理服务器发起查询，获取该现场监控中心的状态；如果现场监控中心在线，则管理服务器除了向网络侧监控中心返回所述现场监控中心的状态之外，还返回现场监控中心的标识、现场监控中心与网络侧监控中心建立安全通道所需的认证信息；

如果上述现场监控中心离线，网络侧监控中心向管理服务器发送触发该现场监控中心的第一触发消息，该第一触发消息包括现场监控中心的标识，以及网络侧监控中心的标识；

管理服务器通过安全通道向中转服务器发送第一触发消息；

中转服务器向该现场监控中心所在的移动设备发送第一触发消息；

移动设备接收到第一触发消息时，启动现场监控中心，并向现场监控中心发送第二触发消息，该第二触发消息包括该网络侧监控中心的标识；

现场监控中心收到第二触发消息后，根据第二触发消息中网络侧监控中心的标识，发起建立到网络侧监控中心的网络通道；

现场监控中心和网络侧监控中心基于认证信息进行现场监控中心和网络侧监控中心的相互认证，认证通过后，形成现场监控中心和网络侧监控中心之间的端到端的数据安全通道。

附图说明

图1为本发明所提供的互联网技术的在线水质监测系统的结构示意图；

图2为本发明所提供的互联网技术的在线水质监测系统的采水模块结构示意图；

图3为本发明所提供的互联网技术的在线水质监测系统的无人驾驶船尾部结构示意图；

图4为本发明所提供的互联网技术的在线水质监测系统的微生物喷洒设备结构示意图；

图5为本发明所提供的互联网技术的在线水质监测系统的微生物输送泵结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中提供了一种基于互联网技术的在线水质监测系统，如图1所示，包括网络侧监控中心11，现场监控中心12和现场水质监测系统13，其中：

网络侧监控中心11，用于接收管理员输入的开始监测命令，将开始监测命令发送给现场监控中心12；其中，网络侧监控中心与现场监控中心之间可以采用远距通讯方式通讯；

现场监控中心12，用于将开始监测命令发送给现场水质监测系统13；其中，现场监控中心与现场水质监测系统之间可以通过短距通讯方式来通讯；

现场水质监测系统13，用于在接收到开始监测命令时，控制水质监测设备开始工作，获得水质监测结果，对水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置，将水质监测结果和其对应的水源位置发送给现场监控中心；

现场监控中心12，还用于将水质监测结果和其对应的水源位置发送给网络侧监控中心11。

上述水质监测系统的有益效果是：上述水质监测系统中，对水质的监测实现了远程控制监测，对水质监测数据进行无线传输，回收到网络侧监控中心，后续可由网络侧监控中心根据水质监测数据进行水质分析，与现有技术人工水样采集、检测和收集检测结果相比，采用上述系统不仅能极大地减少了人力物力资源的浪费，而且还使水质监测数据更加具有实时性和可靠性。

在一个实施例中，网络侧监控中心包括：

数据分析模块，用于将水质监测结果进行分析；

网络侧监控中心包括有信息存储库，信息存储库中有多项水质数据的信息，将获取的水质检测结果的各项指标与信息存储库中的信息自动比对；

当水质检测结果的所有指标都符合信息存储库中的标准，显示水质为优；

当水质检测结果的大部分指标都符合信息存储库中的标准并且个别非重要指标超过标准在一定安全范围内，显示水质为良；

当水质检测结果的大部分指标不符合信息存储库中的标准或者个别指标严重超出标准安全范围，显示水质为差，并自动报警响铃。

上述网络侧监控中心的数据分析模块能够自动智能地对水质进行分析判断，无需人为去操作实验分析，减少了资源浪费，节约了水质监测的成本。

在一个实施例中，现场水质监测系统包括：

水质监测设备，设备本体上设置有无线通信模块、控制模块和定位模块，其中：

无线通信模块，用于获取现场监控中心发送的开始监测命令；

定位模块，用于对水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置；

控制模块，用于根据开始监测命令控制水质监测设备进行水质监测，并将水质监测结果和其对应的水源位置通过无线通信模块发送给现场监控中心。

在一个实施例中，水质监测设备本体包括采水模块、滤水模块和检测模块，其中：

采水模块，置于水源中，用于对水质样品的采集，并将采集的水质样品输送至滤水模块，无线通信模块、定位模块和控制模块设置于采水模块上；

滤水模块，置于水源外，用于对采水模块输送来的水质样品的过滤，并将过滤后的水质样品输送至检测模块；

检测模块，置于水源外，用于对过滤后的水质样品的各项指标检测。

在一个实施例中，如图2所示，采水模块包括：无人驾驶船20，船体的底部设置有至少4个车轮21，船体上设置有重物块22，在船体的容纳空间内设置有水泵23；其中，重物块的重量需要能使得船体沉入水中；当船体沉到水底时，车轮起到帮助船体在水底移动的作用；

当开始监测命令中还包括水域位置信息时，无人驾驶船根据开始监测命令获取水域位置信息，根据水域位置信息规划行进路线，按照行进路线向水域位置行进；无人驾驶船上设置有控制模块24，控制模块在船体行驶至水域位置处时启动水泵开始工作；水泵的出水口通过管道与设置于水源外的滤水模块连通。

上述技术方案的有益效果是：利用无人驾驶船实现了方便地对任意水内位置处的水质样品进行采集对水内水质样品的采集，不需要人为下水采集。

在一个实施例中，如图3所示，无人驾驶船的船体尾部设置有螺旋桨，螺旋桨31包括风机叶轮导流罩311和导流装置312，导流装置内部具有一腔体3121，该腔体为曲面形状，腔体内靠近曲面小端的位置为第一排气孔3122，腔体内靠近曲面大端的位置为第二排气孔3123；腔体内设有挡风板3124，挡风板3124的两侧设置有第一舵板3125和第二舵板3126，第一舵板3125在第一排气孔3122与挡风板3124之间来回转动，当第一舵板3125或第二舵板3126运动到第一排气孔3122时，共同关闭第一排气孔3122；第二排气孔3123的数目为两个，分别设在风机叶轮导流罩311两侧；第一舵板3125或第二舵板3126与第一排气孔3122临近时，气流通过第一舵板3125或第二舵板3126一侧时，由第二排气孔3123排出的方向为A，螺旋桨带动采水模块行进方向为B，A与B之间形成的夹角为α，0°≤α＜75°；挡风板3124上与第一排气孔3122较远位置设置有引流装置3127，引流装置3127一侧向第一舵板3125和第二舵板3126的方向进行延伸形成引流装置3127凸起部分；引流装置3127上靠近挡风板3124的位置设有引流装置卡槽，挡风板3124上具有与引流装置卡槽配合的挡风板3124凸起部分；第一舵板3125和第二舵板3126上靠近引流装置3127的一侧具有舵板头部，第一舵板3125和第二舵板3126上远离引流装置的一侧具有舵板尾部，舵板头部与舵板尾部之间的距离为K，舵板转动轴3128的设置位于与舵板头部之间的距离为C，K与C的几何关系为：0≤C≤2/3K；第一舵板3125和第二舵板3126表面设置有向外突出的曲形迎风面，挡风板上设置有与曲形迎风面配合的曲形凹陷部分；挡风板3124上设有与曲形凹陷平面过渡的底平面，底平面位于靠近第一排气孔3122一侧；

上述螺旋桨的工作原理如下：

通过第一舵板3125和第二舵板3126的不同的转动位置调节无人驾驶船的姿态，需要说明的是，无人驾驶船的船体姿态分为三种状态：

直行状态，第一舵板3125和第二舵板3126以挡风板3124为参照处于对称状态，第一排气孔3122处于完全打开或者部分打开的状态，在此种状态下第一舵板3125和第二舵板3126可以紧贴到挡风板3124侧面，或者第一舵板3125和第二舵板3126可以向第一排气孔3122边缘转动一定角度，只要保证第一排气孔3122不完全封闭，整个推进器整体产生的推动力仍然与船体的行进方向一致，就能够保证船体继续直行；

左转/右转状态，第一舵板3125和第二舵板3126以挡风板3124为参照处于非对称状态，第一排气孔3122处于部分打开状态，例如，当第一舵板3125和第二舵板3126中任意一个舵板转动到第一排气孔3122边缘，另一个舵板紧贴到挡风板3124侧面，此时第一排气孔312处于一半打开一半封闭的状态，此时气体介质按照流体行进方向分成两部分：气流的第一部分通过进风口、内腔，随后从打开的一半第一排气孔3122排出；气流的第二部分通过进风口、内腔，随后在封闭的第一排气孔3122处回转，最后由第一排气孔3123排出；

刹车/倒车状态，此时第一舵板3125和第二舵板3126均转动到第一排气孔3122边缘，此时第一排气孔3122完全封闭，气体介质在靠近第一排气孔3122处回转，然后由两侧的第二排气孔3123排出。

其中，舵板转动轴3128的设置位置可以根据动力的大小进行调整，在推进器预装时，如果动力供应较大，舵板转动轴3128可以从舵板头部向舵板的中断移动，确保舵板转动轴3128在风力较大时可以提供稳定的转动力。当两个舵板完全打开呈平行状态时，第一舵板3125、第二舵板3126和挡风板3124组成“三”字形态，风经过两个舵板和挡风隔板3124的引导从第一排气孔3122排出，该结构的好处是：此结构对风流的引导效果更好，特别是在风力较大时，保证风流有序从第一排气孔通过。

该方案中，随着舵板转动轴3128的设置位置发生变化，引流板凸部的形态也需要与第一舵板3125和第二舵板3126的转动轨迹做适应性调整，并且，挡风板3124具有弧形凹陷和平滑过渡的底部平面，此时挡风板3124表面没有任何凸起结构，其好处是：在风通过该结构时不会产生乱流，有助于提高对风流的引导效果。

其中，第一排气孔边缘设置有密封条，密封条可以采用软质橡胶材质或者硬质合金材质的结构，考虑到第一舵板和第二舵板表面可能设计有弧形迎风面，因此采用硬质合金材质制作密封条时可以对密封条的表面做配合式设计。

该技术方案的有益效果是:通过对第一舵板和第二舵板的调整，会导致气体介质的排出方向发生改变，获得推动力，可以有效地将船体快速转向，实现船体姿态调整；通过限定α的范围，确保从第二排气孔排出的气体介质能够产生船体行进方向A的推动力，可以有效地保障船体的转向；引流板卡槽与挡风板凸部相配合，有效地提高了挡风板与引流板连接的可靠性，也保证了第一舵板、第二舵板和挡风板三者对第一排气孔的密封效果。

水泵32，如图3所示，包括：水泵本体321、进水管322、排水管323、控制芯片324、开关装置325、空腔326、支撑装置327与水泵驱动装置328；其中，水泵本体321与进水管322、排水管323可拆卸连接，水泵本体321内部开设有一空腔326，控制芯片324设置在空腔326内，开关设置325在水泵本体321上，并与控制芯片324电性连接，控制芯片324用于在检测到开关325被触发的触发操作后，控制水泵泵体321将水质样品由进水管322流向滤水模块进行过滤；水泵上还设有两个凹槽，每个凹槽上安装有一个支撑装置327，支撑装置327与凹槽在距离水泵顶部相近的位置通过一连接设备衔接，支撑装置327可用于水泵的延伸方向进行垂直伸缩，用于支撑水泵。

上述水泵的工作原理如下：

首先通过开关装置325打开水泵后，水泵驱动装置驱动叶轮在泵体内做高速旋转运动，泵体内的液体随着叶轮一块转动，在离心力的作用下液体在出口处被叶轮甩出，甩出的液体在空腔内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经进水管322流入水泵内，空腔内的容积是一定的，随着被甩出液体的增加，压力也逐渐增加，最后从水泵的排水管323被排出，液体连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去。

该技术方案的有益效果是：水泵本体与进水管、排水管可拆卸连接，所以可对水泵进行有效清洗，且该水泵结构简单，安装方便，延长了水泵的使用寿命；检测员可以通过触发水泵开关进行取水操作，也可通过远程控制水泵进行取水，与原有采水装置相比，节省了水质样品的采集时间，也提高整个系统的水质检测效率。

在一个实施例中，如图4所示，船体上还设置有用于净化水质的微生物喷洒设备40；微生物喷洒设备40包括：

与船体连接的基座41，基座41上设置有内部装有微生物的罐体42，罐体42内设置有微生物输送泵43，微生物输送泵43的出料管45开口朝向船体上的螺旋桨44；例如朝向螺旋桨的背离船尾的一侧；

网络侧监控中心，还用于向现场水质监测系统发送开始净化指令；

控制模块，还用于在接收到开始净化指令时控制微生物输送泵开始工作。

上述技术方案的有益效果为：网络侧监控中心可以通过向现场水质监测系统发送开始净化指令来控制微生物喷洒设备开始喷洒微生物；并且，微生物输送泵的出料管开口朝向船体上的螺旋桨，使得喷洒出去的微生物可以借助旋转中的螺旋桨扩散至水中，增加了微生物扩散的速度，提高了净化速度。

在一个实施例中，如图5所示，微生物输送泵有两个出料口，一个出料口51位于螺旋桨50一侧，另一个出料口52位于螺旋桨50的前述一侧的相对侧；

当开始净化指令中包括需净化的水域位置范围时，无人驾驶船规划行进路线，根据行进路线向需净化的水域位置范围行进，并在船体行驶至需净化的水域位置范围内的预设位置时，由控制模块启动微生物输送泵开始工作，并且无人驾驶船沿着预设路线行进；

其中，水域位置范围为以第一点为圆心的第一圆形，该第一圆形的半径为R1；预设位置为第二圆形上的任一点，第二圆形的圆心为第一点，第二圆形的半径为R2，R2的取值范围为[1/3*R1，4/5*R2]

预设路线为以预设位置为起点绕第二圆形一周。

上述技术方案的有益效果为：网络侧监控中心还可以控制无人驾驶船行驶至需净化的水域位置范围内，并且，当需净化的水域位置范围为一圆形时(即第一圆形)，可控制无人驾驶船行驶至同心圆--第二圆形上的任一点上(第二圆形小于第一圆形)，之后，才开始启动微生物输送泵开始工作，并在微生物输送泵工作的同时无人驾驶船沿着前述第二圆形行进，这样，便可保证将微生物投放在需净化的水域位置范围内，并且微生物输送泵的两个出料口分别位于螺旋桨的两个相对侧，使得微生物可以借助转动中的螺旋桨的力量方便快速地扩散到需净化的水域位置范围，提高了净化效率。

在一个实施例中，现场监控中心为安装于移动设备上的一个应用程序；

网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道；

现场监控中心在将水质监测结果和其对应的水源位置发送给网络侧监控中心，可实施为：

现场监控中心根据网络传输配置信息对水质监测结果和其对应的水源位置进行加密得到加密数据，网络传输配置信息用于对网络数据进行加密分类并配置安全策略；

现场监控中心通过数据安全通道向网络侧监控中心发送加密数据；网络侧监控中心接收到加密数据后对加密数据进行解密获得水质监测结果和其对应的水源位置；

以上技术方案可以提高水质监测结果和其对应的水源位置的传输安全性。

其中，网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道，包括：现场监控中心向中转服务器进行注册时，中转服务器和现场监控中心进行认证和密钥协商，各自生成为网络侧监控中心和现场监控中心建立安全通道的认证信息；生成认证信息后，中转服务器和现场监控中心分别保存生成的认证信息；生成认证信息可以采用现有的技术实现，本文不再赘述。中转服务器定位该现场监控中心的管理服务器；中转服务器定位管理服务器的方法可以是根据中转服务器中该现场监控中心提供的管理服务器的地址信息来获得。中转服务器将前述生成的认证信息，以及现场监控中心的标识通过安全通道发送给管理服务器；当网络侧监控中心需要与现场监控中心进行数据传输时，网络侧监控中心向管理服务器发起查询，获取该现场监控中心的状态；如果现场监控中心在线，则管理服务器除了向网络侧监控中心返回现场监控中心的状态之外，还返回现场监控中心的标识、现场监控中心与网络侧监控中心建立安全通道所需的认证信息；

如果上述现场监控中心离线，网络侧监控中心向管理服务器发送触发该现场监控中心的第一触发消息，该第一触发消息包括现场监控中心的标识，以及网络侧监控中心的标识；

管理服务器通过安全通道向中转服务器发送第一触发消息；

中转服务器向该现场监控中心所在的移动设备发送第一触发消息；

移动设备接收到第一触发消息时，启动现场监控中心，并向现场监控中心发送第二触发消息，该第二触发消息包括该网络侧监控中心的标识；

现场监控中心收到第二触发消息后，根据第二触发消息中网络侧监控中心的标识，发起建立到网络侧监控中心的网络通道；

现场监控中心和网络侧监控中心基于认证信息进行现场监控中心和网络侧监控中心的相互认证，认证通过后，形成现场监控中心和网络侧监控中心之间的端到端的数据安全通道。

上述建立数据安全通道的方法能够提高安全通道的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于互联网技术的在线水质监测系统，其特征在于，包括网络侧监控中心，现场监控中心和现场水质监测系统，其中：

所述网络侧监控中心，用于接收管理员输入的开始监测命令，将所述开始监测命令发送给所述现场监控中心；

所述现场监控中心，用于将所述开始监测命令发送给所述现场水质监测系统；

所述现场水质监测系统，用于在接收到所述开始监测命令时，控制水质监测设备开始工作，获得水质监测结果，对所述水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置，将水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述现场监控中心；

所述现场监控中心，还用于将所述水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述网络侧监控中心。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场水质监测系统包括：

水质监测设备，设备本体上设置有无线通信模块、控制模块和定位模块，其中：

所述无线通信模块，用于获取所述现场监控中心发送的所述开始监测命令；

所述定位模块，用于对所述水质监测设备所处位置进行定位，获得水质监测结果对应的水源位置；

所述控制模块，用于根据所述开始监测命令控制所述水质监测设备进行水质监测，并将水质监测结果和其对应的水源位置通过所述无线通信模块发送给所述现场监控中心。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水质监测设备本体包括采水模块、滤水模块和检测模块，其中：

所述采水模块，置于水源中，用于对水质样品的采集，并将采集的水质样品输送至滤水模块，所述无线通信模块、定位模块和控制模块设置于所述采水模块上；

所述滤水模块，置于水源外，用于对所述采水模块输送来的水质样品的过滤，并将过滤后的水质样品输送至检测模块；

所述检测模块，置于水源外，用于对所述过滤后的水质样品的各项指标检测。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采水模块包括：无人驾驶船，船体的底部设置有至少4个车轮，所述船体上设置有重物块，在船体的容纳空间内设置有水泵；

当所述开始监测命令中还包括水域位置信息时，所述无人驾驶船根据所述开始监测命令获取水域位置信息，根据所述水域位置信息规划行进路线，按照行进路线向所述水域位置行进；所述无人驾驶船上设置有控制模块，所述控制模块在所述船体行驶至所述水域位置处时启动所述水泵开始工作；所述水泵的出水口通过管道与设置于水源外的滤水模块连通。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述无人驾驶船的船体尾部设置有螺旋桨31，所述螺旋桨31包括风机叶轮导流罩311和导流装置312，所述导流装置内部具有一腔体3121，该腔体为曲面形状，所述腔体内靠近曲面小端的位置为第一排气孔3122，所述腔体内靠近曲面大端的位置为第二排气孔3123；所述腔体内设有挡风板3124，所述挡风板3124的两侧设置有第一舵板3125和第二舵板3126，所述第一舵板3125在所述第一排气孔3122与所述挡风板3124之间来回转动，当所述第一舵板3125或第二舵板3126运动到所述第一排气孔3122时，共同关闭第一排气孔3122；所述第二排气孔3123的数目为两个，分别设在风机叶轮导流罩311两侧；所述第一舵板3125或第二舵板3126与所述第一排气孔3122临近时，气流通过所述第一舵板3125或第二舵板3126一侧时，由第二排气孔3123排出的方向为A，螺旋桨带动所述采水模块行进方向为B，A与B之间形成的夹角为α，0°≤α＜75°；所述挡风板3124上与第一排气孔3122较远位置设置有引流装置3127，所述引流装置3127一侧向第一舵板3125和第二舵板3126的方向进行延伸形成引流装置3127凸起部分；所述引流装置3127上靠近挡风板3124的位置设有引流装置卡槽，所述挡风板3124上具有与引流装置卡槽配合的所述挡风板3124凸起部分；所述第一舵板3125和第二舵板3126上靠近引流装置3127的一侧具有舵板头部，所述第一舵板3125和第二舵板3126上远离引流装置的一侧具有舵板尾部，所述舵板头部与舵板尾部之间的距离为K，所述舵板转动轴3128的设置位于与舵板头部之间的距离为C，K与C的几何关系为：0≤C≤2/3K；所述第一舵板3125和第二舵板3126表面设置有向外突出的曲形迎风面，所述挡风板上设置有与曲形迎风面配合的曲形凹陷部分；所述挡风板3124上设有与曲形凹陷平面过渡的底平面，所述底平面位于靠近第一排气孔3122一侧；

所述水泵32，包括：水泵本体321、进水管322、排水管323、控制芯片324、开关装置325、空腔326、支撑装置327与水泵驱动装置328；其中，所述水泵本体321与所述进水管322、排水管323可拆卸连接，所述水泵本体321内部开设有一空腔326，所述控制芯片324设置在所述空腔326内，所述开关设置325在所述水泵本体321上，并与所述控制芯片324电性连接，所述控制芯片324用于在检测到所述开关325被触发的触发操作后，控制所述水泵泵体321将所述水质样品由所述进水管322流向所述滤水模块进行过滤；所述水泵上还设有两个凹槽，所述每个凹槽上安装有一个支撑装置327，所述支撑装置327与所述凹槽在距离所述水泵顶部相近的位置通过一连接设备衔接，所述支撑装置327可用于所述水泵的延伸方向进行垂直伸缩，用于支撑所述水泵。

6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，

所述船体上还设置有用于净化水质的微生物喷洒设备；

所述微生物喷洒设备包括：

基座，所述基座上设置有内部装有所述微生物的罐体，所述罐体内设置有微生物输送泵，微生物输送泵的出料管开口朝向所述螺旋桨；

所述网络侧监控中心，还用于向所述现场水质监测系统发送开始净化指令；

所述控制模块，还用于在接收到所述开始净化指令时控制所述微生物输送泵开始工作。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

微生物输送泵有两个出料口，一个出料口位于螺旋桨一侧，另一个出料口位于螺旋桨的前述一侧的相对侧；

当所述开始净化指令中包括需净化的水域位置范围时，所述无人驾驶船规划行进路线，根据行进路线向所述需净化的水域位置范围行进，并在所述船体行驶至所述需净化的水域位置范围内的预设位置时，由所述控制模块启动所述微生物输送泵开始工作，并且所述无人驾驶船沿着预设路线行进；

其中，所述水域位置范围为以第一点为圆心的第一圆形，该第一圆形的半径为R1；所述预设位置为第二圆形上的任一点，所述第二圆形的圆心为所述第一点，所述第二圆形的半径为R2，所述R2的取值范围为[1/3*R1，4/5*R2]

所述预设路线为以所述预设位置为起点绕所述第二圆形一周。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述现场监控中心为安装于移动设备上的一个应用程序；

所述网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道；

所述现场监控中心在将所述水质监测结果和其对应的水源位置发送给所述网络侧监控中心，可实施为：

所述现场监控中心根据网络传输配置信息对所述水质监测结果和其对应的水源位置进行加密得到加密数据，所述网络传输配置信息用于对网络数据进行加密分类并配置安全策略；

所述现场监控中心通过所述数据安全通道向所述网络侧监控中心发送所述加密数据；所述网络侧监控中心接收到所述加密数据后对所述加密数据进行解密获得所述水质监测结果和其对应的水源位置；

其中，所述网络侧监控中心与现场监控中心之间建立数据安全通道，包括：现场监控中心向中转服务器进行注册时，中转服务器和现场监控中心进行认证和密钥协商，各自生成为网络侧监控中心和现场监控中心建立安全通道的认证信息；生成认证信息后，中转服务器和现场监控中心分别保存生成的认证信息；中转服务器定位该现场监控中心的管理服务器；中转服务器将前述生成的认证信息，以及现场监控中心的标识通过安全通道发送给管理服务器；当网络侧监控中心需要与现场监控中心进行数据传输时，网络侧监控中心向管理服务器发起查询，获取该现场监控中心的状态；如果现场监控中心在线，则管理服务器除了向网络侧监控中心返回所述现场监控中心的状态之外，还返回现场监控中心的标识、现场监控中心与网络侧监控中心建立安全通道所需的认证信息；

如果上述现场监控中心离线，网络侧监控中心向管理服务器发送触发该现场监控中心的第一触发消息，该第一触发消息包括现场监控中心的标识，以及网络侧监控中心的标识；

管理服务器通过安全通道向中转服务器发送第一触发消息；

中转服务器向该现场监控中心所在的移动设备发送第一触发消息；

移动设备接收到第一触发消息时，启动现场监控中心，并向现场监控中心发送第二触发消息，该第二触发消息包括该网络侧监控中心的标识；

现场监控中心收到第二触发消息后，根据第二触发消息中网络侧监控中心的标识，发起建立到网络侧监控中心的网络通道；

现场监控中心和网络侧监控中心基于认证信息进行现场监控中心和网络侧监控中心的相互认证，认证通过后，形成现场监控中心和网络侧监控中心之间的端到端的数据安全通道。