CN111781322B - 一种水质监控的方法以及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种水质监控的方法以及相关装置，用于提高水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低水华预防的运营成本。本申请实施例提供的一种水质监控的方法包括：管理服务器向智能无人船发送水质检测策略，水质检测策略用于指示智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取目标除藻区域中的水质数据；管理服务器根据水质数据生成水华风险区域分布图，水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域；管理服务器根据水华风险区域分布图生成除藻策略；管理服务器向智能无人船发送除藻策略，除藻策略用于指示智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，进行除藻作业。

Description

一种水质监控的方法以及相关装置
技术领域
本申请实施例涉及水处理技术领域，具体涉及一种水质监控的方法以及相关装置。
背景技术
水环境的监测与评价预警涉及多种环境数据源，专业技术要求较高且数据量大，迫切需要利用新的技术建立水环境在线监测与评价预警系统来解决这些问题。
目前，我国在水质预警方面的研究绝大部分还仅限于针对供水系统单个环节，涉及区域性和广域性联合的研究比较缺乏。因此，大范围内的水质综合预警系统的建立是未来水质预警工作的重点。无人船以其移动灵活、作业内容多样、收集信息广泛及智能控制等诸多优点，能在水质监测预警、水库管理维护等领域发挥重要的作用，不仅降低了监测及管理成本，同时，其可扩展性强，能为水库管理提供可持续的支持。
目前，针对无人船在水质采样方面的应用已经全面铺开，但水质采样仅仅做到了水质监测层面，在监测结果发生异常时，仍需要采用人工方式进行水库的除藻维护，存在运营成本高、实施效率低下、水质参数波动较大等诸多问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种水质监控的方法以及相关装置，用于提高水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低水华预防的运营成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种水质监控方法，该方法可以包括：
管理服务器向智能无人船发送水质检测策略，所述水质检测策略用于指示所述智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
所述管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域；
所述管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略；
所述管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略，所述除藻策略用于指示所述智能无人船按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
可选地，结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，在所述管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略之后，所述方法还包括：
所述管理服务器向所述智能无人船发送除藻检验指令，所述除藻检测指令用于指示所述智能无人船在进行所述除藻作业后，按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
可选地，结合上述第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述水质数据包括藻类的空间分布信息，所述管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，包括：
所述管理服务器通过水华预警模型对所述藻类的空间分布信息进行处理，得到水华风险的空间分布；
所述管理服务器基于所述水华风险的空间分布生成水华风险区域分布图。
可选地，结合上述第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在管理服务器向智能无人船发送水质检测策略之前，所述方法还包括：
所述管理服务器获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述管理服务器基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
所述管理服务器基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
可选地，结合上述第一方面、第一方面的第一种至第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略，包括：
所述管理服务器提取所述水华风险区域分布图中的各个风险区域的边界位置信息；
所述管理服务器确定所述各个边界位置信息所在风险区域中的藻类值；
当所述风险区域中的藻类值大于预警值时，所述管理服务器基于对应的边界位置信息的预警值生成除藻策略。
第二方面，本申请实施例提供了一种水质监控方法，该方法可以包括：
智能无人船接收管理服务器发送的水质检测策略；
所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
所述智能无人船向所述管理服务器发送所述水质数据，以用于所述管理服务器生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域，所述水华风险区域分布图用于所述管理服务器生成除藻策略；
所述智能无人船接收所述管理服务器发送的所述除藻策略；
所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
可选地，结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，还可以包括：
所述智能无人船对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；
对应地，所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据，包括：
所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；
所述智能无人船对所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；
所述智能无人船基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据。
可选地，结合上述第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业之后，所述方法还包括：
所述智能无人船接收所述管理服务器发送的除藻检验指令；
所述智能无人船基于所述除藻检测指令按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
第三方面，本申请实施例提供了一种管理服务器，该管理服务器可以包括：
发送单元，用于向智能无人船发送水质检测策略，所述水质检测策略用于指示所述智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
处理单元，用于根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域；
所述处理单元，用于根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略；
所述发送单元，用于向所述智能无人船发送所述除藻策略，所述除藻策略用于指示所述智能无人船按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
可选地，结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述发送单元，还用于在向所述智能无人船发送所述除藻策略之后，向所述智能无人船发送除藻检验指令，所述除藻检测指令用于指示所述智能无人船在进行所述除藻作业后，按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
可选地，结合上述第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述水质数据包括藻类的空间分布信息；所述处理单元，用于：
通过水华预警模型对所述藻类的空间分布信息进行处理，得到水华风险的空间分布；
基于所述水华风险的空间分布生成水华风险区域分布图。
可选地，结合上述第二方面、第二方面的第一种至第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述管理服务器还包括：获取单元；
所述获取单元，用于在所述发送单元向智能无人船发送水质检测策略之前，获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述处理单元，用于：
基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
可选地，结合上述第二方面、第二方面的第一种至第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理单元，用于：
提取所述水华风险区域分布图中的各个风险区域的边界位置信息；
确定所述各个边界位置信息所在风险区域中的藻类值；
当所述风险区域中的藻类值大于预警值时，基于对应的边界位置信息的预警值生成除藻策略。
第四方面，本申请实施例提供了一种智能无人船，该智能无人船可以包括：
接收单元，用于接收管理服务器发送的水质检测策略；
获取单元，用于基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
发送单元，用于向所述管理服务器发送所述水质数据，以用于所述管理服务器生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域，所述水华风险区域分布图用于所述管理服务器生成除藻策略；
所述接收单元，用于接收所述管理服务器发送的所述除藻策略；
处理单元，用于根据所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
可选地，结合上述第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述处理单元，还用于：
在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；
对应地，所述获取单元，用于：
基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；
对所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；
基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据。
可选地，结合上述第四方面、第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述接收单元，还用于在所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业之后，接收所述管理服务器发送的除藻检验指令；
所述处理单元，还用于基于所述除藻检测指令按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储程序指令，当该计算机设备运行时，该处理器执行该存储器存储的该程序指令，以使该计算机设备执行如上述第一方面、第一方面任意一种可能实现方式，或第二方面、第二方面任意一种可能实现方式的水质监控的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面、第一方面任意一种可能实现方式，或第二方面、第二方面任意一种可能实现方式的方法。
第七方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面、第一方面任意一种可能实现方式，或第二方面、第二方面任意一种可能实现方式的方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，通过管理服务器与智能无人船之间的交互，使得管理服务器将水质检测策略发送至智能无人船，由智能无人船基于水质检测策略获取目标除藻区域的水质数据，这样管理服务器便能够基于目标除藻区域中的水质数据生成水华风险区域分布图，并基于水华风险区域分布图生成除藻策略，从而使得智能无人船基于该除藻策略并按照第一预设路线航行至目标除藻区域，进行除藻作业，提高了水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低了水华预防的运营成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1是本实施例提供的水质监控的方法的一个实施例示意图；
图2是本申请实施例提供的一种基于智能无人船的水库藻类水华预防系统的示意图；
图3是本实施例提供的水质监控的方法的另一个实施例示意图；
图4是本申请实施例提供的管理服务器的一个实施例示意图；
图5是本申请实施例提供的管理服务器的另一个实施例示意图；
图6是本申请实施例提供的智能无人船的一个实施例示意图；
图7是本申请实施例中的通信装置的硬件结构一个示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种水质监控的方法以及相关装置，用于提高水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低水华预防的运营成本。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于更好地理解本申请实施例所提出的方案，下面将对本实施例中的具体流程进行介绍，请参阅图1，是本实施例提供的水质监控的方法的一个实施例示意图，该方法可以包括：
101、管理服务器向智能无人船发送水质检测策略。
实施例中，管理服务器也可以称为管理平台，主要包括水质参数分析及水华预警分级模块、无人船数据与命令接口模块、以及作业策略生成模块等。其中，无人船数据与命令接口模块是基于智能无人船与管理服务器的连接通道，负责将管理服务器的状态控制指令按照协议编码并发送至智能无人船中，同时也负责将智能无人船的反馈数据与监控视频流解码并更新至各个模块。此外，管理服务器与智能无人船的通信使用的是二次开发的Mavlink协议，该协议有轻量化、易扩展的优点，而在水质检测策略中自动生成的，或是管理服务器的手动输入的控制指令，都会在命令接口模块中包装成需要的格式，再发送至智能无人船中。在智能无人船执行除藻作业等任务时，该智能无人船自身的检测数据、位置信息、状态信息、除藻作业数据等都会按照Mavlink协议定义的数据包格式，发送给管理服务器。这样，管理服务器通过无人船数据与命令接口模块将数据包解码，再将这些数据反馈至任务控制逻辑中，并更新在界面上，最终实现对任务的实时监测与闭环控制。除此之外，无人船数据与命令接口模块还会通过webRTC协议，将智能无人船上的实时监控视频流发送至管理服务器，显示在界面中，提供管理人员实时监控现场状况的重要手段。
前述的水质检测策略主要可以包括第一预设航线、目标除藻区域等信息，用于指示智能无人船按照第一预设航线航行至目标除藻区域，从而对该目标除藻区域进行水质检测，以便于智能无人船获取到该目标除藻区域中的水质数据。可以理解的是，该目标除藻区域中的水质数据从一定程度上反映出该目标除藻区域中水质的情况。
另外，前述的智能无人船可以理解成由监测无人船和除藻无人船相结合组成的无人船，能够用于对区域进行水质检测，也可以对相应的区域进行除藻作业等。
具体地，请参阅图2，为本申请实施例提供的一种基于智能无人船的水库藻类水华预防系统的示意图。从图2可以看出，基于智能无人船的水库藻类水华预防系统可以包括软件系统管理、监测无人船、水质评价、水华预测和除藻无人船组成，其中，监测无人船与除藻无人船可以结合组成前述的智能无人船。此外，软件系统管理主要用于负责用户登录管理、权限分配、用户查询等；监测无人船接口主要用于实现水质监测数据对接、水质采样及轨迹巡检命令等功能；水质评价管理主要用于综合多参数的水质标识、水质参数回归预测、评价统计；而水华预测管理主要用于实现水华分级的神经网络训练、区域分级预警及渲染、水华预防除藻策略的生成；此外，除藻无人船接口主要用于实现作业命令的收发、定点除藻、定轨迹除藻等功能。
可选地，在一些实施例中，在管理服务器向智能无人船发送水质检测策略之前，还可以先基于历史水质数据生成水质检测策略，具体可以通过以下方式生成，即：
所述管理服务器获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述管理服务器基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
所述管理服务器基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
也就是理解成，管理服务器在获取到目标除藻区域的历史水质数据后，通过对历史水质数据进行分析和预测后，通过水质参数分析及水华预警分级模块将分析与预测后得到的计算结果发送给作业策略生成模块，这样作业策略生成模块会通过预先部署在其中的预设策略模型对计算结果进行处理，以此生成目标任务。这样，作业策略生成模块则可以基于目标任务生成水质检测策略，从而在智能无人船执行水质检测作业时，为智能无人船提供航线，并引导智能无人船到达目标除藻区域进行水质检测作业，以及返航等。
102、智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据。
实施例中，在管理服务器通过无人船数据与命令接口模块向智能无人船发送水质检测策略，此时智能无人船便可以获取到相应的水质检测策略。这样，智能无人船便可以基于水质检测策略按照第一预设航线航行至目标除藻区域，从而对该目标除藻区域进行水质检测，以便于智能无人船获取到该目标除藻区域中的水质数据。
可选地，在另一些实施例中，智能无人船也可以不同的方式获取不同区域的水质数据，具体如下：
在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，还包括：
所述智能无人船对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；
对应地，所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据，包括：
所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；
所述智能无人船对所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；
所述智能无人船基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据。
也就是理解成，智能无人船可以依据水库周边的环境信息的基础上，对目标除藻区域中的发生水华现象较为严重的子区域、或重点关注的子区域进行标记，以此根据不同的除藻子区域中的预期水质情况将目标除藻区域划分成第一除藻子区域和第二除藻子区域，其中，该第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第一除藻子区域的预期水质情况。
这样，智能无人船在接收到水质检测策略后，优先到发生水华现象较为严重的子区域、或重点关注的子区域进行水质检测，并将相应的水质数据回传至管理服务器。具体地，智能无人船先采取第一检测频次对第一除藻子区域进行检测扫描，从而获取到该第一除藻子区域的水质数据；其次，智能无人船再采取第二检测频次对第二除藻子区域进行检测扫描，从而获取到该第二除藻子区域的水质数据。需要说明的是，由于该第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第一除藻子区域的预期水质情况，所以智能无人船会设置第一检测频次高于第二检测频次，即采取高频次对第一除藻子区域进行检测扫描，不仅由于增加监测频次的同时，减少了水质检测从触发到反应的延迟时间，而且还可以提高监测及作业的效率，降低运行维护的成本。
需要说明的是，前述对目标除藻区域划分成第一除藻子区域和第二除藻子区域仅仅是一个示意性的描述，在实际应用中，智能无人船还可以基于不同的水质检测任务对目标除藻区域进行不同程度上的划分，如：还可以细分成第三除藻子区域、第四除藻子区域等，具体在本申请实施例中将不做限定说明。
还可以理解的是，在实际应用中，水质数据的获取渠道还可以通过实验室的检测数据、云端存储的历史数据或者智能无人船的检测数据等方式来获取得到，通过对前述三类不同数据进行分析、归纳和处理，获得不同水华等级的水质数据分类训练数据库，以此作为神经网络训练的最初数据基础。
103、智能无人船向所述管理服务器发送所述水质数据。
实施例中，智能无人船在获取目标除藻区域中的水质数据后，便可以通过无人船数据与命令接口模块向管理服务器发送该水质数据。
104、管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图。
实施例中，管理服务器通过无人船数据与命令接口模块接收到水质数据后，便可以通过水质参数分析及水华预警分级模块对水质数据进行分析，以此生成水华风险区域分布图。
另外，水华现象的发生大部分都是因为水质数据中的参数发生了异常，在通过对水质数据中的参数之间相关性进行分析，建立各个参数的相关度权重，从而确定水华发生的关键影响参数，通过标签过的数据对神经网络进行训练，获得水质数据与水华等级之间的映射网络，从而实现对水华现象的预测，达到提前预知，从而做到有效预防。训练过程中也会不断对新数据进行更新训练，从而不断提高网络的准确度及鲁棒性。
通过对水质进行检测，使得所得到的水质数据能够反映出该目标除藻区域中水质的情况。而针对目标除藻区域中，也可能存在不同位置的水质情况也存在差异，因此，管理服务器通过对水质数据进行分析，生成相应的水华风险区域分布图，从而反映出在该目标除藻区域中，不同区域的水华现象的风险分布情况。
可以理解的是，前述的水华风险区域分布图可以用于表征除藻优先级的分布区域，即理解成水华风险区域分布图能够反映出在该目标除藻区域中的不同区域的水华现象的风险分布情况，而针对不同区域的水华风险分布情况应当会部署与之对应的除藻策略，通常来说，水华风险较为严重的区域应当部署优先级较高的除藻策略，而水华风险为轻微风险的区域应当部署优先级低的除藻策略等，具体在本申请实施例中将不做限定说明。
可选地，在另一些实施例中，由于水质数据包括有藻类的空间分布信息，那么管理服务器基于水质数据生成水华风险区域分布图，可以通过如下方式，即：
所述管理服务器通过水华预警模型对所述藻类的空间分布信息进行处理，得到水华风险的空间分布；
所述管理服务器基于所述水华风险的空间分布生成水华风险区域分布图。
换句话说，由于水华现象是指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻(又叫蓝细菌，包括颤藻、念珠藻、蓝球藻、发菜等)、绿藻、硅藻等大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。那么智能无人船在对水质进行检测时，会着重的检测目标除藻区域中的藻类的空间分布进行检测并记录，从而反馈至管理服务器。这样，管理服务器便可以通过水质参数分析及水华预警分级模块中部署的水华预警模型对藻类的空间分布信息进行处理，以此得到水华风险的空间分布，那么管理服务器则可以基于水华风险的空间分布生成相应的水华风险区域分布图。
105、管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略。
实施例中，除藻策略主要用于智能无人船对目标除藻区域进行除藻作业，如：喷洒除藻剂、打捞等。
另外，由于水华风险区域分布图能够表征出除藻优先级的分布区域，而不同的除藻优先级的分布区域会对应不同的除藻策略，那么管理服务器在得到水华风险区域分布图后，便可以生成相应的除藻策略。
可选地，在另一些实施例中，所述管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略，包括：
所述管理服务器提取所述水华风险区域分布图中的各个风险区域的边界位置信息；
所述管理服务器确定所述各个边界位置信息所在风险区域中的藻类值；
当所述风险区域中的藻类值大于预警值时，所述管理服务器基于对应的边界位置信息的预警值生成除藻策略。
实施例中，由于只有风险区域中的藻类值大于预警值时，管理服务器才会指示智能无人船对该风险区域进行紧急地除藻，而藻类值高于警戒值的风险区域则会在下一个除藻周期中进行防御式除藻。另外，边界位置信息指的是预警区域的边界信息，即藻类所处的不同等级的风险区域边界，管理服务器在得到水华风险区域分布图后，通过确定出水华风险区域分布图中的各个风险区域，以便提取出各个风险区域的边界位置信息，并基于水质数据测算出各个边界位置信息所处的风险区域中的藻类值。这样，管理服务器在判断出风险区域中的藻类值大于所处的风险区域的预警值时，管理服务器基于对应的边界位置信息的预警值生成该风险区域的除藻策略。
106、管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略。
实施例中，除藻策略主要用于智能无人船对目标除藻区域进行除藻作业，如：喷洒除藻剂、打捞等。更具体地，除藻策略还可以包括喷洒除藻剂的用量、喷洒宽度等等，具体在本申请实施例中将不做限定说明。
107、智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
实施例中，智能无人船在接收到管理服务器发送的除藻策略后，便可以按照一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业，如：喷洒除藻剂、打捞等，具体在本申请实施例中将不做限定说明。另外，管理服务器还可以计算出巡航策略，并以提高智能无人船的巡航稳定性与作业效率为目标进行迭代优化，最后生成连续的控制指令，形成作业方法。
本申请实施例中，通过管理服务器与智能无人船之间的交互，使得管理服务器能够基于目标除藻区域中的水质数据生成水华风险区域分布图，并基于水华风险区域分布图生成除藻策略，从而使得智能无人船基于该除藻策略并按照第一预设路线航行至目标除藻区域，进行除藻作业，提高了水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低了水华预防的运营成本等。
为便于更好地理解本申请实施例所提出的方案，下面将对本实施例中的具体流程进行介绍，请参阅图3，是本实施例提供的水质监控的方法的另一个实施例示意图，该方法可以包括：
301、管理服务器向智能无人船发送水质检测策略。
302、智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据。
303、智能无人船向所述管理服务器发送所述水质数据。
304、管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图。
305、管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略。
306、管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略。
307、智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
实施例中，步骤301-307可以参照前述图1中步骤101-107所描述的内容进行理解，此处将不做赘述。
308、管理服务器向所述智能无人船发送除藻检验指令。
实施例中，管理服务器在智能无人船基于除藻策略进行除藻作业后，还可以根据需求生成除藻检验指令，并通过无人船数据与命令接口模块将该除藻检验指令发送至智能无人船，以指示智能无人船再次到目标除藻区域进行验证检查。也就是理解成，当智能无人船在进行除藻作业后，基于该除藻检验指令重新对目标除藻区域的水质进行重新检测，若目标除藻区域的水质已经优化，则向管理服务器反馈已优化的信息；若进行除藻作业后的目标除藻区域的水质仍然异常，则向管理服务器反馈目标除藻区域的水质仍然异常的信息，使得管理服务器基于该水质仍然异常的信息重新生成除藻策略等，并指示智能无人船对目标除藻区域进行再次除藻作业，从而实现水质数据的闭环监测与控制，有效地提高水质监控与预防的效率。
309、智能无人船基于所述除藻检测指令按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
本申请实施例中，通过管理服务器与智能无人船之间的交互，使得管理服务器能够基于目标除藻区域中的水质数据生成水华风险区域分布图，并基于水华风险区域分布图生成除藻策略，从而使得智能无人船基于该除藻策略并按照第一预设路线航行至目标除藻区域，进行除藻作业，并且智能无人船还能够在除藻作业后基于除藻检测指令对目标除藻区域进行水质验证，实现水质数据的闭环监测与控制，有效地提高水质监控与预防的效率。
上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的水质监控的方法进行了介绍。可以理解的是为了实现上述功能，包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
下面将对本申请实施例中的管理服务器进行详细地描述，请参阅图4，本申请实施例中管理服务器的一个实施例包括：
发送单元401，用于向智能无人船发送水质检测策略，所述水质检测策略用于指示所述智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
处理单元402，用于根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域；
所述处理单元402，用于根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略；
所述发送单元401，用于向所述智能无人船发送所述除藻策略，所述除藻策略用于指示所述智能无人船按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
在本申请一些实施例中，所述发送单元401，还具体用于：
在向所述智能无人船发送所述除藻策略之后，向所述智能无人船发送除藻检验指令，所述除藻检测指令用于指示所述智能无人船在进行所述除藻作业后，按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
在本申请一些实施例中，所述水质数据包括藻类的空间分布信息；所述处理单元402，具体用于：
通过水华预警模型对所述藻类的空间分布信息进行处理，得到水华风险的空间分布；
基于所述水华风险的空间分布生成水华风险区域分布图。
为了便于理解，在前述的图4以及可选的实施例的基础上，请参阅图5，本申请实施例中管理服务器的另一个实施例中，所述管理服务器还可以包括：获取单元403；
所述获取单元403，具体用于在所述发送单元401向智能无人船发送水质检测策略之前，获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述处理单元402，具体用于：
基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
在本申请一些实施例中，所述处理单元402，具体用于：
提取所述水华风险区域分布图中的各个风险区域的边界位置信息；
确定所述各个边界位置信息所在风险区域中的藻类值；
当所述风险区域中的藻类值大于预警值时，基于对应的边界位置信息的预警值生成除藻策略。
上述主要从模块化功能的角度对本申请实施例中的管理服务器进行了描述，下面将从模块化功能的角度对本申请实施例中的智能无人船进行描述。请参阅图6，本申请实施例中智能无人船的一个实施例包括：
接收单元601，用于接收管理服务器发送的水质检测策略；
获取单元602，用于基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
发送单元603，用于向所述管理服务器发送所述水质数据，以用于所述管理服务器生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域，所述水华风险区域分布图用于所述管理服务器生成除藻策略；
所述接收单元601，用于接收所述管理服务器发送的所述除藻策略；
处理单元604，用于根据所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业。
在本申请的一些实施例中，所述处理单元604，还具体用于：
在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；
对应地，所述获取单元602，具体用于：
基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；
对所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；
基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据。
在本申请的一些实施例中，所述接收单元601，还具体用于在所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业之后，接收所述管理服务器发送的除藻检验指令；
所述处理单元604，还具体用于基于所述除藻检测指令按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
本申请实施例中，处理单元604基于该除藻策略并按照第一预设路线航行至目标除藻区域，进行除藻作业，提高了水华预防的效率，并实现了对水库进行智能化地除藻维护，降低了水华预防的运营成本。
上面从模块化功能实体的角度对本申请实施例中的管理服务器和智能无人船进行描述，下面从硬件处理的角度对本申请实施例中的管理服务器和智能无人船进行描述。图7是本申请实施例中的通信装置的硬件结构一个示意图。如图7所示，该通信装置可以包括：
该通信装置包括至少一个处理器701，通信线路707，存储器703以及至少一个通信接口704。
处理器701可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，服务器IC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信线路707可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
通信接口704，使用任何收发器一类的装置，用于与其他装置或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。
存储器703可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储装置，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储装置，存储器可以是独立存在，通过通信线路707与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，存储器703用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器701来控制执行。处理器701用于执行存储器703中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述实施例提供的水质监控的方法。
可选的，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。
在具体实现中，作为一种实施例，通信装置可以包括多个处理器，例如图7中的处理器701和处理器702。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个装置、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
在具体实现中，作为一种实施例，通信装置还可以包括输出设备705和输入设备706。输出设备705和处理器701通信，可以以多种方式来显示信息。输入设备706和处理器701通信，可以以多种方式接收用户的输入。例如，输入设备706可以是鼠标、触摸屏装置或传感装置等。
上述的通信装置可以是一个通用装置或者是一个专用装置。在具体实现中，通信装置可以是管理服务器、智能无人船或有图7中类似结构的装置。本申请实施例不限定通信装置的类型。
上述获取单元403、接收单元601、获取单元602都可以通过输入设备706来实现，发送单元401、发送单元603都可以通过输出设备705来实现，处理单元402、处理单元604都可以通过处理器701或处理器702来实现。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种水质监控的方法，其特征在于，包括：
管理服务器向智能无人船发送水质检测策略，所述水质检测策略用于指示所述智能无人船按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
所述管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域；
所述管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略；其中，不同的所述除藻优先级对应不同的除藻策略；
所述管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略，所述除藻策略用于指示所述智能无人船按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业；
其中，在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，还包括：所述智能无人船根据预期水质情况对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据，包括：所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；所述智能无人船先对所述第一除藻子区域进行检测，再对所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；所述智能无人船基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据；
其中，在管理服务器向智能无人船发送水质检测策略之前，所述方法还包括：
所述管理服务器获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述管理服务器基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
所述管理服务器基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述管理服务器向所述智能无人船发送所述除藻策略之后，所述方法还包括：
所述管理服务器向所述智能无人船发送除藻检验指令，所述除藻检测指令用于指示所述智能无人船在进行所述除藻作业后，按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述水质数据包括藻类的空间分布信息，所述管理服务器根据所述水质数据生成水华风险区域分布图，包括：
所述管理服务器通过水华预警模型对所述藻类的空间分布信息进行处理，得到水华风险的空间分布；
所述管理服务器基于所述水华风险的空间分布生成水华风险区域分布图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理服务器根据所述水华风险区域分布图生成除藻策略，包括：
所述管理服务器提取所述水华风险区域分布图中的各个风险区域的边界位置信息；
所述管理服务器确定所述各个边界位置信息所在风险区域中的藻类值；
当所述风险区域中的藻类值大于预警值时，所述管理服务器基于对应的边界位置信息的预警值生成除藻策略。
5.一种水质监控的方法，其特征在于，包括：
智能无人船接收管理服务器发送的水质检测策略；
所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据；
所述智能无人船向所述管理服务器发送所述水质数据，以用于所述管理服务器生成水华风险区域分布图，所述水华风险区域分布图用于表征除藻优先级的分布区域，所述水华风险区域分布图用于所述管理服务器生成除藻策略；
所述智能无人船接收所述管理服务器发送的所述除藻策略；其中，不同的所述除藻优先级对应不同的除藻策略；
所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业；
其中，在所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据之前，还包括：
所述智能无人船根据预期水质情况对所述目标除藻区域进行划分，以得到第一除藻子区域和第二除藻子区域，所述第一除藻子区域的预期水质情况差于所述第二除藻子区域的预期水质情况；
对应地，所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至目标除藻区域，获取所述目标除藻区域中的水质数据，包括：
所述智能无人船基于所述水质检测策略按照第一预设路线航行至所述第一除藻子区域和所述第二除藻子区域；
所述智能无人船先对所述第一除藻子区域进行检测，再对所述第二除藻子区域进行检测，以获取所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据，其中，对所述第一除藻子区域进行检测的频率高于对所述第二除藻子区域进行检测的频率；
所述智能无人船基于所述第一除藻子区域的水质数据和所述第二除藻子区域的水质数据得到所述目标除藻区域的水质数据；
其中，在管理服务器向智能无人船发送水质检测策略之前，还包括：
所述管理服务器获取所述目标除藻区域中的历史水质数据；
所述管理服务器基于预设策略模型对所述历史水质数据进行处理，得到目标任务；
所述管理服务器基于所述目标任务生成所述水质检测策略。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述智能无人船基于所述除藻策略、并按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，进行除藻作业之后，所述方法还包括：
所述智能无人船接收所述管理服务器发送的除藻检验指令；
所述智能无人船基于所述除藻检测指令按照所述第一预设路线航行至所述目标除藻区域，对所述目标除藻区域重新进行水质检测。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序或指令，当所述程序或指令被所述处理器执行时，使得所述计算机设备执行如权利要求1至4、或5-6中任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被执行时使得计算机执行如权利要求1至4、或5-6中任意一项所述的方法。
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