CN113108765A - 一种全时空水环境监测平台 - Google Patents

一种全时空水环境监测平台 Download PDF

Info

Publication number
CN113108765A
CN113108765A CN202010030904.4A CN202010030904A CN113108765A CN 113108765 A CN113108765 A CN 113108765A CN 202010030904 A CN202010030904 A CN 202010030904A CN 113108765 A CN113108765 A CN 113108765A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitoring
monitoring data
module
water quality
server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010030904.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Bonakang Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Guizhou Bonakang Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Bonakang Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Guizhou Bonakang Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202010030904.4A priority Critical patent/CN113108765A/zh
Publication of CN113108765A publication Critical patent/CN113108765A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/152—Water filtration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开一种全时空水环境监测平台，用于解决现有目前的技术手段无论是在空间上和时间上对河道的水质监测都有着很大的局限性问题的问题；包括无人机遥感监测模块、定位模块、服务器、分析模块、无人艇监测模块、微型水质监测站、注册登录模块和数据管理模块；本发明通过无人机遥感对河道进行航拍，实现对流域的水质污染情况进行初步的排查；然后通过无人艇航测和微型水质监测站有机的结合起来，形成对河道点、线、面全时空的监测体系，形成对整个河道的全空间的监测，进而实现对河道全流域空间上和时间上连续性监测，可以精准的摸清河道上污染物排放规律，从而让监管部门具备污染物排放溯源的目的，最终到达区域河道污染物减排的目的。

Description

一种全时空水环境监测平台
技术领域
本发明涉及水环境监测技术领域，尤其涉及一种全时空水环境监测平台。
背景技术
对于河道的水质监测目前主要采用水质自动监测站和人工取样监测的方式；水质自动监测站主要部署在国考、省考断面，其它级别的断面主要靠人工每月取样一次在实验室检测的方式。水质自动监测站的在线监测设备基本采用化学法进行监测，因此只能每四个小时才启动作业一次，很难及时对水质的变化做出反应；同时由于造价、自然环境等因素水质自动监测站部署的不够密集，站与站之间的距离较远，如果两站之间的排污口较多，即便监测出水质的变化也很难对排污超标的排污进行定位和锁定，因此目前的技术手段无论是在空间上和时间上对河道的水质监测都有着很大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全时空水环境监测平台；用于解决现有目前的技术手段无论是在空间上和时间上对河道的水质监测都有着很大的局限性问题的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种全时空水环境监测平台，包括无人机遥感监测模块、定位模块、服务器、分析模块、无人艇监测模块、微型水质监测站、注册登录模块和数据管理模块；
所述无人机遥感监测模块用于通过多旋翼无人机搭载高光谱仪对河道进行全流域的航拍并将拍摄的河道图片发送至服务器内；所述分析模块用于获取服务器内河道图片并利用高光谱图像反演技术获取得到流域的水质污染情况；分析模块根据流域的水质污染情况获取得到水质污染位置；分析模块将水质污染位置发送至无人艇监测模块；
所述无人艇监测模块根据水质污染位置将无人艇搭载多种传感器对该位置进行监测，多种传感器包括：COD传感器、氨氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、pH传感器、电导率传感器、透明度传感器、温度传感器；多种传感器将监测数据值发送至服务器内；服务器对监测数据值进行判断；具体判断步骤如下：
步骤一：设定多种传感器的监测数据值标记为Gi,i＝1、……、9；
步骤二：设定监测数据值对应的阈值记为Yi；
步骤三：当监测数据值大于设定阈值，利用公式
Figure BDA0002364255820000021
获取得到水质污染位置的污染值J；其中，Ui为多种传感器对应的积分值；
步骤四：当污染值大于设定阈值，则将该位置标记为水质监测点；
所述服务器将水质监测点发送至工作人员的智能终端上；工作人员根据水质监测点的位置在该位置建设微型水质监测站；微型水质监测站包括多种传感器；微型水质监测站将监测位置对于的监测数据发送至服务器内进行存储。
进一步的，所述注册登录模块用于工作人员进行注册登录以及访问服务器内的监测数据；所述定位模块用于对无人机、无人艇和微型水质监测站进行GPS定位。
进一步的，所述数据管理模块用于对服务器内存储的监测数据进行处理；所述数据管理模块包括统计单元、计算单元和管理单元；所述统计单元用于统计监测数据的存储日期、工作人员访问次数；统计单元将统计的监测数据的存储日期、工作人员访问次数发送至计算单元；所述计算单元用于对根据监测数据的存储日期、工作人员访问次数计算监测数据的压缩值，具体计算步骤如下：
步骤一：将监测数据按照天数进行存储分类，得到日期监测数据；日期监测数据表示该一天内所有的监测数据；根据存储日期与系统当期时间获取得到期监测数据的存储时长，记为T1；
步骤二：工作人员对日期监测数据访问，则工作人员访问次数增加一次；统计日期监测数据的工作人员访问次数的总次数，记为T2；
步骤三：利用公式W＝T1*a1+T2*a2得到日期监测数据的压缩值W；a1、a2为预设比例系数；
步骤四：当压缩值大于设定阈值，则将生成压缩指令；数据管理模块将压缩指令发送至服务器内；服务器接收到压缩指令后对对应的日期监测数据进行压缩存；
本发明的有益效果：
(1)通过无人机遥感对河道进行航拍，实现对流域的水质污染情况进行初步的排查；然后通过无人艇航测和微型水质监测站有机的结合起来，形成对河道点、线、面全时空的监测体系，形成对整个河道的全空间的监测，进而实现对河道全流域空间上和时间上连续性监测，可以精准的摸清河道上污染物排放规律，从而让监管部门具备污染物排放溯源的目的，最终到达区域河道污染物减排的目的；
(2)数据管理模块用于对服务器内存储的监测数据进行处理；利用公式得到日期监测数据的压缩值当压缩值大于设定阈值，则将生成压缩指令；数据管理模块将压缩指令发送至服务器内；服务器接收到压缩指令后对对应的日期监测数据进行压缩存；通过数据管理模块对监控数据进行压缩值计算，便于合理的对服务器内的监测数据进行压缩存储，提高服务器的存储空间。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种全时空水环境监测平台的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种全时空水环境监测平台，包括无人机遥感监测模块、定位模块、服务器、分析模块、无人艇监测模块、微型水质监测站、注册登录模块和数据管理模块；
无人机遥感监测模块用于通过多旋翼无人机搭载高光谱仪对河道进行全流域的航拍并将拍摄的河道图片发送至服务器内；分析模块用于获取服务器内河道图片并利用高光谱图像反演技术获取得到流域的水质污染情况；分析模块根据流域的水质污染情况获取得到水质污染位置；分析模块将水质污染位置发送至无人艇监测模块；
无人艇监测模块根据水质污染位置将无人艇搭载多种传感器对该位置进行监测，多种传感器包括：COD传感器、氨氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、pH传感器、电导率传感器、透明度传感器、温度传感器；多种传感器将监测数据值发送至服务器内；服务器对监测数据值进行判断；具体判断步骤如下：
步骤一：设定多种传感器的监测数据值标记为Gi,i＝1、……、9；
步骤二：设定监测数据值对应的阈值记为Yi；
步骤三：当监测数据值大于设定阈值，利用公式
Figure BDA0002364255820000051
获取得到水质污染位置的污染值J；其中，Ui为多种传感器对应的积分值；
步骤四：当污染值大于设定阈值，则将该位置标记为水质监测点；
服务器将水质监测点发送至工作人员的智能终端上；工作人员根据水质监测点的位置在该位置部署微型水质监测站；微型水质监测站包括多种传感器；微型水质监测站将监测位置对于的监测数据发送至服务器内进行存储。
注册登录模块用于工作人员进行注册登录以及访问服务器内的监测数据；定位模块用于对无人机、无人艇和微型水质监测站进行GPS定位。
数据管理模块用于对服务器内存储的监测数据进行处理；数据管理模块包括统计单元、计算单元和管理单元；统计单元用于统计监测数据的存储日期、工作人员访问次数；统计单元将统计的监测数据的存储日期、工作人员访问次数发送至计算单元；计算单元用于对根据监测数据的存储日期、工作人员访问次数计算监测数据的压缩值，具体计算步骤如下：
步骤一：将监测数据按照天数进行存储分类，得到日期监测数据；日期监测数据表示该一天内所有的监测数据；根据存储日期与系统当期时间获取得到期监测数据的存储时长，记为T1；
步骤二：工作人员对日期监测数据访问，则工作人员访问次数增加一次；统计日期监测数据的工作人员访问次数的总次数，记为T2；
步骤三：利用公式W＝T1*a1+T2*a2得到日期监测数据的压缩值W；a1、a2为预设比例系数；
步骤四：当压缩值大于设定阈值，则将生成压缩指令；数据管理模块将压缩指令发送至服务器内；服务器接收到压缩指令后对对应的日期监测数据进行压缩存；
本发明工作原理：通过无人机遥感对河道进行航拍，实现对流域的水质污染情况进行初步的排查；然后通过无人艇航测和微型水质监测站有机的结合起来，形成对河道点、线、面全时空的监测体系，形成对整个河道的全空间的监测，进而实现对河道全流域空间上和时间上连续性监测，可以精准的摸清河道上污染物排放规律，从而让监管部门具备污染物排放溯源的目的，最终到达区域河道污染物减排的目的；数据管理模块用于对服务器内存储的监测数据进行处理；利用公式W＝T1*a1+T2*a2得到日期监测数据的压缩值W当压缩值大于设定阈值，则将生成压缩指令；数据管理模块将压缩指令发送至服务器内；服务器接收到压缩指令后对对应的日期监测数据进行压缩存；通过数据管理模块对监控数据进行压缩值计算，便于合理的对服务器内的监测数据进行压缩存储，提高服务器的存储空间。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种全时空水环境监测平台，其特征在于，包括无人机遥感监测模块、定位模块、服务器、分析模块、无人艇监测模块、微型水质监测站、注册登录模块和数据管理模块；
所述无人机遥感监测模块用于通过多旋翼无人机搭载高光谱仪对河道进行全流域的航拍并将拍摄的河道图片发送至服务器内；所述分析模块用于获取服务器内河道图片并利用高光谱图像反演技术获取得到流域的水质污染情况；分析模块根据流域的水质污染情况获取得到水质污染位置；分析模块将水质污染位置发送至无人艇监测模块；
所述无人艇监测模块根据水质污染位置将无人艇搭载多种传感器对该位置进行监测，多种传感器包括：COD传感器、氨氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、pH传感器、电导率传感器、透明度传感器、温度传感器；多种传感器将监测数据值发送至服务器内；服务器对监测数据值进行判断；具体判断步骤如下：
步骤一：设定多种传感器的监测数据值标记为Gi,i＝1、……、9；
步骤二：设定监测数据值对应的阈值记为Yi；
步骤三：当监测数据值大于设定阈值，利用公式
Figure FDA0002364255810000011
获取得到水质污染位置的污染值J；其中，Ui为多种传感器对应的积分值；
步骤四：当污染值大于设定阈值，则将该位置标记为水质监测点；
所述服务器将水质监测点发送至工作人员的智能终端上；工作人员根据水质监测点的位置在该位置建设微型水质监测站；微型水质监测站包括多种传感器；微型水质监测站将监测位置对于的监测数据发送至服务器内进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种全时空水环境监测平台，其特征在于，所述注册登录模块用于工作人员进行注册登录以及访问服务器内的监测数据；所述定位模块用于对无人机、无人艇和微型水质监测站进行GPS定位。
3.根据权利要求1所述的一种全时空水环境监测平台，其特征在于，所述数据管理模块用于对服务器内存储的监测数据进行处理；所述数据管理模块包括统计单元、计算单元和管理单元；所述统计单元用于统计监测数据的存储日期、工作人员访问次数；统计单元将统计的监测数据的存储日期、工作人员访问次数发送至计算单元；所述计算单元用于对根据监测数据的存储日期、工作人员访问次数计算监测数据的压缩值，具体计算步骤如下：
步骤一：将监测数据按照天数进行存储分类，得到日期监测数据；日期监测数据表示该一天内所有的监测数据；根据存储日期与系统当期时间获取得到期监测数据的存储时长，记为T1；
步骤二：工作人员对日期监测数据访问，则工作人员访问次数增加一次；统计日期监测数据的工作人员访问次数的总次数，记为T2；
步骤三：利用公式W＝T1*a1+T2*a2得到日期监测数据的压缩值W；a1、a2为预设比例系数；
步骤四：当压缩值大于设定阈值，则将生成压缩指令；数据管理模块将压缩指令发送至服务器内；服务器接收到压缩指令后对对应的日期监测数据进行压缩存储。
CN202010030904.4A 2020-01-13 2020-01-13 一种全时空水环境监测平台 Withdrawn CN113108765A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010030904.4A CN113108765A (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种全时空水环境监测平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010030904.4A CN113108765A (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种全时空水环境监测平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113108765A true CN113108765A (zh) 2021-07-13

Family

ID=76709235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010030904.4A Withdrawn CN113108765A (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种全时空水环境监测平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113108765A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113706834A (zh) * 2021-08-25 2021-11-26 广德绿巨人环境管理咨询有限公司 超标违排报警的实时推送提醒系统及其推送方法
CN114324231A (zh) * 2021-12-24 2022-04-12 安徽新宇环保科技股份有限公司 一种河道巡测全光谱水质数据分析方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113706834A (zh) * 2021-08-25 2021-11-26 广德绿巨人环境管理咨询有限公司 超标违排报警的实时推送提醒系统及其推送方法
CN114324231A (zh) * 2021-12-24 2022-04-12 安徽新宇环保科技股份有限公司 一种河道巡测全光谱水质数据分析方法
CN114324231B (zh) * 2021-12-24 2023-11-03 安徽新宇环保科技股份有限公司 一种河道巡测全光谱水质数据分析方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106056695B (zh) 一种基于物联网的智能移动巡检终端
CN205920517U (zh) 一种基于物联网的智能移动巡检终端
CN108319649B (zh) 一种提高水情水调数据质量的系统和方法
CN111401765A (zh) 一种基于大数据的工程进度监管系统
CN113108765A (zh) 一种全时空水环境监测平台
CN108489543B (zh) 一种企业排污指标监控设备及使用方法
CN104092750A (zh) 一种防汛雨水情无线监测站及其监测方法
CN105356615A (zh) 一种基于QR Code技术的高压架空输电线路移动巡检管控系统
CN116539829A (zh) 一种水质监测感知分析方法
CN112418828A (zh) 一种基于大数据的机械车位施工安装管理系统
CN116188752A (zh) 基于图像识别的电缆接头温度异常检测装置、方法及设备
CN117538503A (zh) 一种实时智能的土壤污染监测系统及方法
CN117314709A (zh) 污水处理进度的智能监测系统
CN115585731A (zh) 空天地一体化水电站空间状态智能监控管理系统及其方法
CN111694034B (zh) 一种基于北斗导航定位的河湖长制水情巡查系统
CN114417981A (zh) 一种智能河长巡测系统
KR20200103285A (ko) IoT 기반 실시간 수질 측정을 위한 휴대용 무선 센서 시스템
KR102592931B1 (ko) 사물인터넷 수질 측정 장치를 이용한 위치 기반의 지능형 수질 모니터링 시스템 및 그 방법
CN116186547A (zh) 一种环境水务监测采样异常数据快速识别方法
CN109540217A (zh) 远程海洋监测系统
Wang et al. A data management method for remote and long-term seafloor observation system
CN117269046A (zh) 一种水质监测设备
CN115550757A (zh) 一种电力配电杆塔监测预警系统
CN114860816A (zh) 一种水质污染智能预警体系集成方法、装置及相关设备
CN212231502U (zh) 一种基于深度学习的水环境智能监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210713

WW01 Invention patent application withdrawn after publication