CN110926529B - 一种畜禽直饮水水质实时监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种畜禽直饮水水质实时监测方法，包括如下步骤：分析样品并采集数据、构建直饮水供水库空间模型、构建远程监控中心、利用小型移动式浮岛监测、设定监测模式及间隔、多周期监测、数据统计分析和接入实时报警系统；本发明构建直饮水供水库空间模型和远程监控中心，设定时间间隔实时操控小型移动时浮岛配合多参数水质检测仪对直饮水水库各个部分的多个时间段的浊度值、pH值、电导率值和压力值进行监测，监测数据更全面，并将数据嵌入空间模型中，使数值显示更直观，同时统计分析多组数据列为条形统计图，方便观察多个时间段属性的时间间隔下直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势，有利于水质综合评估。
Description
技术领域
本发明涉及监测技术领域，尤其涉及一种畜禽直饮水水质实时监测方法。
技术背景
水是生命之源，饮水量的数据与动物机体的健康密切相关，其中直饮水是可以直接饮用的水；
在畜牧业中，为了方便畜禽直接饮水，通常将畜禽直饮水设计为供水库式，但直饮水的水质问题需要重点关注，现有技术中，在畜牧业方面没有应用水质监测的，即使有，一般也是人工拿着水质检测仪对水质进行抽查检测，检测数据片面化，而且效率低，人工成本高，因此，本发明提出一种畜禽直饮水水质实时监测方法以解决现有技术的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种畜禽直饮水水质实时监测方法，本发明构建直饮水供水库空间模型和远程监控中心，设定时间间隔实时操控小型移动时浮岛配合多参数水质检测仪对直饮水水库各个部分的多个时间段的浊度值、pH值、电导率值和压力值进行监测，监测数据更全面，并将数据嵌入空间模型中，使数值显示更直观。
一种畜禽直饮水水质实时监测方法，包括以下步骤：
步骤一：分析样品并采集数据
选取畜禽直饮水供水库作为研究对象,分别对直饮水供水库的原水、出水端、回水端、管道近端和远端提取样本，通过多参数水质检测仪检测多个样本的浊度值、pH值和电导率值，比较多个样本的浊度值、PH值和电导率值，记录详细数据，然后测量直饮水供水库的尺寸等详细数据，并拍摄照片，记录空间数据；
步骤二：构建直饮水供水库空间模型
基于可交换图像文件EXIF原理以数字图像为载体融合空间位置和一般形式属性构建数据模型，将步骤一中的空间数据及图片输入进模型，将关联的空间信息和一般属性嵌入到数字图像的物理结构中，然后将数据参数进行拉伸立体化，构建3D可视化模型，再将步骤一中直饮水供水库的尺寸等详细数据根据比例缩小后输入进3D可视化模型中，构建直饮水供水库空间模型；
步骤三：构建远程监控中心
基于步骤一，将步骤二中的直饮水供水库空间模型分为原水、出水端、回水端、管道近端和远端等多个部分，并将步骤一所检测的浊度值、pH值和电导率值输入至多个部分中，然后在多个部分中嵌入时间段属性，再基于该空间模型，准备服务器，结合GPRS无线网络，构建远程监控中心；
步骤四：利用小型移动式浮岛监测
在直饮水供水库中放置小型移动式浮岛，浮岛内置多参数水质检测仪和数据采集传输及控制器，将多参数水质检测仪的数据输出端通过导线与数据采集传输及控制器电性连接，设定数据采集传输及控制器的无线连接IP地址，与步骤三中远程监控中心的GPRS无线网络相连接；
步骤五：设定监测模式及间隔
设定步骤三中直饮水供水库空间模型中各部分的时间段属性间隔，并将该间隔同步至远程监控中心，设定为实时监测模式，同时，在远程监控中心额外增加手动监测模式，启动实时监测模式，无线连接小型移动式浮岛的数据采集传输及控制器，驱动小型移动式浮岛按照时间间隔对直饮水供水库进行监测；
步骤六：多周期监测
小型移动式浮岛一个检测周期中依次经过直饮水供水库中原水、出水端、回水端、管道近端和远端等多个部分，通过多参数水质检测仪实时监测各部分的浊度值、pH值和电导率值，并额外监测各部分的压力值，然后将这些数据通过数据采集传输及控制器无线传输给远程监控中心，远程监控中心将这些数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的时间段属性中，然后根据时间间隔经过多个周期后，多组数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中。
步骤七：数据统计分析
在远程监控中心中，统计步骤六中多个时间段属性中嵌入的数据，将空间模型中直饮水水库多个部分的浊度值、pH值、电导率值和压力值分别提取，列为多组条形统计图，分析多组条形统计图，得出直饮水供水库中各个部分的水质及实时水质变化量；
步骤八：接入实时报警系统
在远程监控中心接入实时报警系统，并根据直饮水的水质标准设定阈值范围，将实时报警系统接入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中，实时监测数据采集传输及控制器无线传输实时数据是否符合阈值范围。
进一步改进在于：所述步骤二中，借助ArcGIS和Revit软件将数据参数进行拉伸立体化，来构建3D可视化模型。
进一步改进在于：所述步骤三中，将步骤一所检测的浊度值、pH值和电导率值输入至直饮水供水库空间模型多个部分中，同时，将这一组浊度值、pH值和电导率值单独设定为参考值，不介入时间段属性中。
进一步改进在于：所述步骤五中，手动监测模式为关闭按照设定时间间隔监测，改为人工手动操作即时监测。
进一步改进在于：所述步骤六中，额外监测直饮水供水库各部分压力值的目的是为了后续分析各部分压力值是否对各部分的浊度值、pH值和电导率值造成影响。
进一步改进在于：所述步骤七中，条形统计图包括多个时间段属性的时间间隔以及直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势。
进一步改进在于：所述步骤八中，一旦某个时间段属性中所嵌入的实时水质数据不符合设定阈值范围，实时报警系统就会驱动远程监控中心发出警报。
本发明的有益效果为：本发明构建直饮水供水库空间模型和远程监控中心，设定时间间隔实时操控小型移动时浮岛配合多参数水质检测仪对直饮水水库各个部分的多个时间段的浊度值、pH值、电导率值和压力值进行监测，监测数据更全面，并将数据嵌入空间模型中，使数值显示更直观，同时统计分析多组数据列为条形统计图，方便观察多个时间段属性的时间间隔下直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势，有利于对水质的综合评估，且设置实时报警系统，可以在实时监测水质数值不达标的时候给出报警，避免影响畜禽的健康，另外，本发明只需一套远程监控中心系统和小型移动式浮岛即可，无需人工手动监测，效率更高，节省成本。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本实施例提供了一种畜禽直饮水水质实时监测方法，具体步骤如下：
步骤一：分析样品并采集数据
选取畜禽直饮水供水库作为研究对象,分别对直饮水供水库的原水、出水端、回水端、管道近端和远端的提取样本，通过多参数水质检测仪检测多个样本的浊度值、pH值和电导率值，比较多个样本的浊度值、PH值和电导率值，记录详细数据，然后测量直饮水供水库的尺寸等详细数据，并拍摄照片，记录空间数据；
步骤二：构建直饮水供水库空间模型
基于可交换图像文件EXIF原理以数字图像为载体融合空间位置和一般形式属性构建数据模型，将步骤一中的空间数据及图片输入进模型，将关联的空间信息和一般属性嵌入到数字图像的物理结构中，然后借助ArcGIS和Revit软件将数据参数进行拉伸立体化，构建3D可视化模型，再将步骤一中直饮水供水库的尺寸等详细数据根据比例缩小后输入进3D可视化模型中，构建直饮水供水库空间模型；
步骤三：构建远程监控中心
基于步骤一，将步骤二中的直饮水供水库空间模型分为原水、出水端、回水端、管道近端和远端等多个部分，并将步骤一所检测的浊度值、pH值和电导率值输入至多个部分中，同时，将这一组浊度值、pH值和电导率值单独设定为参考值，不介入时间段属性中，然后在多个部分中嵌入时间段属性，再基于该空间模型，准备服务器，结合GPRS无线网络，构建远程监控中心；
步骤四：利用小型移动式浮岛监测
在直饮水供水库中放置小型移动式浮岛，浮岛内置多参数水质检测仪和数据采集传输及控制器，将多参数水质检测仪的数据输出端通过导线与数据采集传输及控制器电性连接，设定数据采集传输及控制器的无线连接IP地址，与步骤三中远程监控中心的GPRS无线网络相连接；
步骤五：设定监测模式及间隔
设定步骤三中直饮水供水库空间模型中各部分的时间段属性间隔，并将该间隔同步至远程监控中心，设定为实时监测模式，同时，在远程监控中心额外增加手动监测模式，手动监测模式为关闭按照设定时间间隔监测，改为人工手动操作即时监测，启动实时监测模式，无线连接小型移动式浮岛的数据采集传输及控制器，驱动小型移动式浮岛按照时间间隔对直饮水供水库进行监测；
步骤六：多周期监测
小型移动式浮岛一个检测周期中依次经过直饮水供水库中原水、出水端、回水端、管道近端和远端等多个部分，通过多参数水质检测仪实时监测各部分的浊度值、pH值和电导率值，并额外监测各部分的压力值，目的是为了后续分析各部分压力值是否对各部分的浊度值、pH值和电导率值造成影响，然后将这些数据通过数据采集传输及控制器无线传输给远程监控中心，远程监控中心将这些数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的时间段属性中，然后根据时间间隔经过多个周期后，多组数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中。
步骤七：数据统计分析
在远程监控中心中，统计步骤六中多个时间段属性中嵌入的数据，将空间模型中直饮水水库多个部分的浊度值、pH值、电导率值和压力值分别提取，列为多组条形统计图，条形统计图包括多个时间段属性的时间间隔以及直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势，分析多组条形统计图，得出直饮水供水库中各个部分的水质及实时水质变化量；
步骤八：接入实时报警系统
在远程监控中心接入实时报警系统，并根据直饮水的水质标准设定阈值范围，将实时报警系统接入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中，实时监测数据采集传输及控制器无线传输实时数据是否符合阈值范围，一旦某个时间段属性中所嵌入的实时水质数据不符合设定阈值范围，实时报警系统就会驱动远程监控中心发出警报。
本发明构建直饮水供水库空间模型和远程监控中心，设定时间间隔实时操控小型移动时浮岛配合多参数水质检测仪对直饮水水库各个部分的多个时间段的浊度值、pH值、电导率值和压力值进行监测，监测数据更全面，并将数据嵌入空间模型中，使数值显示更直观，同时统计分析多组数据列为条形统计图，方便观察多个时间段属性的时间间隔下直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势，有利于对水质的综合评估，且设置实时报警系统，可以在实时监测水质数值不达标的时候给出报警，避免影响畜禽的健康，另外，本发明只需一套远程监控中心系统和小型移动式浮岛即可，无需人工手动监测，效率更高，节省成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：分析样品并采集数据
选取畜禽直饮水供水库作为研究对象,分别对直饮水供水库的原水、出水端、回水端、管道近端和远端提取样本，通过多参数水质检测仪检测多个样本的浊度值、pH值和电导率值，比较多个样本的浊度值、p H值和电导率值，记录详细数据，然后测量直饮水供水库的尺寸详细数据，并拍摄照片，记录空间数据；
步骤二：构建直饮水供水库空间模型
基于可交换图像文件EXIF原理以数字图像为载体融合空间位置和一般形式属性构建数据模型，将步骤一中的空间数据及图片输入进模型，将关联的空间信息和一般属性嵌入到数字图像的物理结构中，然后将数据参数进行拉伸立体化，构建3D可视化模型，再将步骤一中直饮水供水库的尺寸详细数据根据比例缩小后输入进3D可视化模型中，构建直饮水供水库空间模型；
步骤三：构建远程监控中心
基于步骤一，将步骤二中的直饮水供水库空间模型分为原水、出水端、回水端、管道近端和远端多个部分，并将步骤一所检测的浊度值、pH值和电导率值输入至多个部分中，然后在多个部分中嵌入时间段属性，再基于该空间模型，准备服务器，结合GPRS无线网络，构建远程监控中心；
步骤四：利用小型移动式浮岛监测
在直饮水供水库中放置小型移动式浮岛，浮岛内置多参数水质检测仪和数据采集传输及控制器，将多参数水质检测仪的数据输出端通过导线与数据采集传输及控制器电性连接，设定数据采集传输及控制器的无线连接IP地址，与步骤三中远程监控中心的GPRS无线网络相连接；
步骤五：设定监测模式及间隔
设定步骤三中直饮水供水库空间模型中各部分的时间段属性间隔，并将该间隔同步至远程监控中心，设定为实时监测模式，同时，在远程监控中心额外增加手动监测模式，启动实时监测模式，无线连接小型移动式浮岛的数据采集传输及控制器，驱动小型移动式浮岛按照时间间隔对直饮水供水库进行监测；
步骤六：多周期监测
小型移动式浮岛一个检测周期中依次经过直饮水供水库中原水、出水端、回水端、管道近端和远端多个部分，通过多参数水质检测仪实时监测各部分的浊度值、pH值和电导率值，并额外监测各部分的压力值，然后将这些数据通过数据采集传输及控制器无线传输给远程监控中心，远程监控中心将这些数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的时间段属性中，然后根据时间间隔经过多个周期后，多组数据依次嵌入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中；
步骤七：数据统计分析
在远程监控中心中，统计步骤六中多个时间段属性中嵌入的数据，将空间模型中直饮水水库多个部分的浊度值、pH值、电导率值和压力值分别提取，列为多组条形统计图，分析多组条形统计图，得出直饮水供水库中各个部分的水质及实时水质变化量；
步骤八：接入实时报警系统
在远程监控中心接入实时报警系统，并根据直饮水的水质标准设定阈值范围，将实时报警系统接入直饮水供水库空间模型中多个部分的多个时间段属性中，实时监测数据采集传输及控制器无线传输实时数据是否符合阈值范围。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤二中，借助ArcGIS和Revit软件将数据参数进行拉伸立体化，来构建3D可视化模型。
3.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤三中，将步骤一所检测的浊度值、pH值和电导率值输入至直饮水供水库空间模型多个部分中，同时，将这一组浊度值、pH值和电导率值单独设定为参考值，不介入时间段属性中。
4.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤五中，手动监测模式为关闭按照设定时间间隔监测，改为人工手动操作即时监测。
5.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤六中，额外监测直饮水供水库各部分压力值的目的是为了后续分析各部分压力值是否对各部分的浊度值、pH值和电导率值造成影响。
6.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤七中，条形统计图包括多个时间段属性的时间间隔以及直饮水水库多部分浊度值、pH值、电导率值和压力值的变化趋势。
7.根据权利要求1所述的一种畜禽直饮水水质实时监测方法，其特征在于：所述步骤八中，一旦某个时间段属性中所嵌入的实时水质数据不符合设定阈值范围，实时报警系统就会驱动远程监控中心发出警报。
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