CN115043447A - 一种水体处理施工养护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水体治理的技术领域，尤其是涉及一种水体处理施工养护系统及方法，系统包括：沿河道流向依次排列布置的多根安装索，所述安装索横跨所述河道且至少部分淹没于所述河道水体内；安装索上安装有用于检测河道水流速度的流速检测器；安装索上设有药物喷洒装置；安装索上设有用于检测水体的污染种类的检测装置；安装索上设有控制器，所述控制器包括：匹配模块，用于根据污染种类匹配药物种类；用药量生成模块，用于根据水流速度和药物种类生成用药量；发送模块，用于将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置；所述药物喷洒装置根据用药量和药物种类喷药。本申请具有对河道污染情况进行监测并及时处理的效果。

Description

一种水体处理施工养护系统及方法

技术领域

本发明涉及水体治理的技术领域，尤其是涉及一种水体处理施工养护系统及方法。

背景技术

河道，是河水流经的路线，近年来，河道水体的污染程度逐渐加重，尤其是生活垃圾和工业污染物的肆意倾倒，致使城市内的河道水体中含有各种污染物，严重影响河道水体的水质，但目前对于河道水体的治理通常是市政或环卫人员定期进行药物喷洒，无法及时知悉河道污染情况并处理。

发明内容

为了对河道污染情况进行监测并及时处理，本申请提供一种水体处理施工养护系统及方法。

本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种水体处理施工养护系统，包括：

沿河道流向依次排列布置的多根安装索，所述安装索横跨所述河道且至少部分淹没于所述河道水体内；

安装索上安装有用于检测河道水流速度的流速检测器；

安装索上设有药物喷洒装置；

安装索上设有用于检测水体的污染种类的检测装置；

安装索上设有控制器，所述控制器包括：

匹配模块，用于根据污染种类匹配药物种类；

用药量生成模块，用于根据水流速度和药物种类生成用药量；

发送模块，用于将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置；

所述药物喷洒装置根据用药量和药物种类喷药。

通过采用上述技术方案，河道内沿河道流向设置多根安装索，通过安装索上的检测装置对安装索位置的河道水体进行污染检测以检测出水体的污染种类，同时流速检测器检测安装索位置的河道水体的水流速度，发送给控制器，控制器根据污染种类匹配对应的药物种类，然后根据水流速度和药物种类生成用药量，将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置，药物喷洒装置根据该用药量喷洒对应药物种类的药剂，进而实现对河道水体一定区域内的污染进行治理，实现对河道污染情况进行监测并及时处理。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测装置检测到水体的污染种类时，发送检测信号给所述流速检测器；

所述流速检测器在第一预设时间跨度内对河道的流速进行检测得到多组流速值，取多组流速值的中位数作为水流速度。

通过采用上述技术方案，通过检测装置对安装索位置的河道水体的流速进行多次检测，取其中的中位数作为水流速度，能够去除噪音影响。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述药物喷洒装置位于所述河道水体内的部分位于所述河道水体高度方向上的上部。

通过采用上述技术方案，在药剂喷洒后，能够随河道流向逐渐向下游以及河道水体高度上的下部扩散，效果更佳。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述用药量生成模块包括：

模型推理单元，用于将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

通过采用上述技术方案，水流速度越快则扩散速度越快，药物种类的不同也影响到扩散速度，因此影响了药剂的扩散范围，通过模型推理出合适的用药量，进而能够在扩散范围较大时，提供较多的用药量，保证用药效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述河道水体底部还安装有多个药剂检测装置，多个药剂检测装置分别对应位于多个安装索的正下方；所述药剂检测装置对应关联于在河道流向的上一药剂检测装置正上方的安装索上的控制器；

所述控制器还包括：

统计模块，用于统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

建议距离生成模块，用于根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，所述当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

通过采用上述技术方案，当第二次数大幅小于第一次数，则说明控制器所在的安装索上的药物喷洒装置喷洒的药剂，难以扩散到下一安装索正下方的药剂检测装置处，则可通过生成建议安装距离，对两安装索之间的距离进行缩短调整，使得后续治理能够更为全面的覆盖河道水体。

本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种水体处理施工养护方法，包括：

根据污染种类匹配药物种类；

根据水流速度和药物种类生成用药量；

将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据水流速度和药物种类生成用药量，包括：

将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，所述当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、河道内沿河道流向设置多根安装索，通过安装索上的检测装置对安装索位置的河道水体进行污染检测以检测出水体的污染种类，同时流速检测器检测安装索位置的河道水体的水流速度，发送给控制器，控制器根据污染种类匹配对应的药物种类，然后根据水流速度和药物种类生成用药量，将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置，药物喷洒装置根据该用药量喷洒对应药物种类的药剂，进而实现对河道水体一定区域内的污染进行治理，实现对河道污染情况进行监测并及时处理；

2、水流速度越快则扩散速度越快，药物种类的不同也影响到扩散速度，因此影响了药剂的扩散范围，通过模型推理出合适的用药量，进而能够在扩散范围较大时，提供较多的用药量，保证用药效果；

3、当第二次数大幅小于第一次数，则说明控制器所在的安装索上的药物喷洒装置喷洒的药剂，难以扩散到下一安装索正下方的药剂检测装置处，则可通过生成建议安装距离，对两安装索之间的距离进行缩短调整，使得后续治理能够更为全面的覆盖河道水体。

附图说明

图1是本申请一实施例中水体处理施工养护系统的各模块、装置的连接示意图；

图2是本申请一实施例中水体处理施工养护方法的实现流程图；

图3是本申请又一实施例中水体处理施工养护方法的实现流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要说明的是，本发明中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本公开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。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面参考附图描述本申请的水体处理施工养护系统及方法。

图1是根据本申请第一实施例的示意图，如图1所示，该水体处理施工养护系统，包括沿河道流向依次排列布置的多根安装索，安装索横跨河道且至少部分淹没于河道水体内，相邻安装索之间的距离不等，安装索可以采用钢丝索、橡胶索等材质，安装索的两端分别固定连接于河道的两岸，安装索的中部垂入河道水体内，也可以是安装索除连接于河道两岸的两端外，其余部分均沉没于河道水体内。

安装索上安装有用于检测河道水流速度的流速检测器，具体地，流速检测器采用防水流速仪，防水流速仪固定连接于安装索沉没于河道水体内的部分，在一实施例中，安装索位于河道水体内的部分位于河道水体高度方向上的上部分，而防水流速仪的检测端子也位于河道水体高度方向上的上部分，实现对河道水体高度方上的上部分进行检测，上部分的流速较下部分的流速快，因而能够提高检测效率，且更为准确。

安装索上设有药物喷洒装置，药物喷洒装置包括多个药物喷洒机，多个药物喷洒机喷洒不同药物种类的用药量，药物喷洒机采用水下药物喷洒机，其通过储液室+液泵+出液管的原理实现储存在储液室内的药剂喷洒；

安装索上设有用于检测水体的污染种类的检测装置，具体地，通过检测水体内各种指标浓度的检测，例如污染物相关离子浓度实现污染种类的检测。

河道水体底部还安装有多个药剂检测装置，多个药剂检测装置分别对应位于多个安装索的正下方；药剂检测装置对应关联于在河道流向的上一药剂检测装置正上方的安装索上的控制器；

安装索上设有控制器，控制器、流速检测器、药物喷洒装置、检测装置之间通讯连接，控制器还与其所关联的药剂检测装置通讯连接，具体地，可以无线通讯的方式，例如LoRa技术、【WiFi/ IEEE 802.11】协议、【ZigBee/802.15.4】协议、【Thread /IEEE802.15.4】、【Z-Wave】协议等实现通讯，在本实施例中，优选用有线通讯的方式。检测装置检测到水体的污染种类时，发送检测信号给流速检测器；流速检测器在第一预设时间跨度内对河道的水流速度进行检测得到多组流速值，取多组流速值的中位数作为水流速度，例如，在接收到检测信号后，流速检测器在1min的时间跨度内，获取60组流速值，然后取该60组流速值中的中位数作为水流速度。

控制器包括匹配模块，用药量生成模块和发送模块，其中，匹配模块用于根据污染种类匹配药物种类；具体地，控制器内预先存储有药物种类查询表，物种类查询表，是预先设置的用于查询药物种类的表格。即，将药物种类作为键值对中的值，通过表格进行预先记录，后续，只需要使用键值对中的键来查找相应药物种类即可，而不需要每次都通过复杂计算来生成药物种类。大大节省了计算资源，提高了药物种类的生成效率；

在一个实施例中，物种类查询表中，预先记录的是污染种类和药物种类之间的对应关系。该种情况下，污染种类即为键值对中的键，药物种类即为键值对中的值。因此，可以将污染种类作为键，查找相对应的药物种类。

用药量生成模块用于根据水流速度和药物种类生成用药量；具体地，用药量生成模块包括模型推理单元，将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

模型通过以下方式训练得到：

对信息样本训练集中的每个信息样本进行标注处理，以标注出每个信息样本的用药量，用药量与信息样本中的全部或部分信息相关联；以及通过经过标注处理的信息样本训练集，对神经网络进行训练，以得到模型。

其中，信息样本均包括水流速度样本和药物种类样本，因水流速度越快则扩散速度越快，药物种类的不同也影响到扩散速度，因此进行多组试验，每组试验为通过一安装索上的药物喷洒装置喷洒不同药物种类、不同用药量的药剂，采集喷洒时的水流速度，并且在每组喷洒药物后的指定时长内在该安装索上的控制器所关联的药剂检测装置检测是否存在药剂；检测到存在药剂时，将该组试验数据作为一组信息样本。通过模型推理出合适的用药量，进而能够在扩散范围较大时，提供较多的用药量，保证用药效果。

发送模块用于将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置，药物喷洒装置接收到用药量和药物种类的指令后，根据药物种类选择具有对应药剂的药物喷洒机，然后喷洒对应用药量的剂量。

上述的控制器还包括统计模块和建议距离生成模块，其中，统计模块用于统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

建议距离生成模块用于根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

例如，第二预设时间跨度设置为1年，则统计模块统计控制器通过发送模块发送出的药物种类指令的次数，即第一次数a，例如，在某一年中第一次数为8次；并且，统计药剂检测装置检测到存在药剂的次数，即第二次数b，例如，在某一年中第二次数b为2次，若当前安装距离为c，则以公式e=c-[ n·(1-b/a)] 计算得到建议安装距离e，其中，n为常数，该常数可以为c/2。当第二次数大幅小于第一次数，则说明控制器所在的安装索上的药物喷洒装置喷洒的药剂，难以扩散到下一安装索正下方的药剂检测装置处，则可通过生成建议安装距离，对两安装索之间的距离进行缩短调整，使得后续治理能够更为全面的覆盖河道水体。

本申请还提供一种水体处理施工养护方法，参照图2，包括：

S10、根据污染种类匹配药物种类；

S12、根据水流速度和药物种类生成用药量；

S14、将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置。

参照图3，其中，根据水流速度和药物种类生成用药量，包括：

S120、将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

在一实施例中，水体处理施工养护方法还包括：

S16、统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

S18、根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

关于水体处理施工养护方法的具体限定可以参见上文中对于水体处理施工养护系统的限定，在此不再赘述。上述水体处理施工养护方法的各个步骤可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。

此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC（专用集成电路）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

这些计算程序（也称作程序、软件、软件应用、或者代码）包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置（例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置（PLD）），包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (8)

1.水体处理施工养护系统，其特征在于，包括：

沿河道流向依次排列布置的多根安装索，所述安装索横跨所述河道且至少部分淹没于所述河道水体内；

安装索上安装有用于检测河道水流速度的流速检测器；

安装索上设有药物喷洒装置；

安装索上设有用于检测水体的污染种类的检测装置；

安装索上设有控制器，所述控制器包括：

匹配模块，用于根据污染种类匹配药物种类；

用药量生成模块，用于根据水流速度和药物种类生成用药量；

发送模块，用于将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置；

所述药物喷洒装置根据用药量和药物种类喷药。

2.如权利要求1所述的水体处理施工养护系统，其特征在于，所述检测装置检测到水体的污染种类时，发送检测信号给所述流速检测器；

所述流速检测器在第一预设时间跨度内对河道的水流速度进行检测得到多组流速值，取多组流速值的中位数作为水流速度。

3.如权利要求1所述的水体处理施工养护系统，其特征在于，所述药物喷洒装置位于所述河道水体内的部分位于所述河道水体高度方向上的上部。

4.如权利要求1所述的水体处理施工养护系统，其特征在于，所述用药量生成模块包括：

模型推理单元，用于将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

5.如权利要求1所述的水体处理施工养护系统，其特征在于，所述河道水体底部还安装有多个药剂检测装置，多个药剂检测装置分别对应位于多个安装索的正下方；所述药剂检测装置对应关联于在河道流向的上一药剂检测装置正上方的安装索上的控制器；

所述控制器还包括：

统计模块，用于统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

建议距离生成模块，用于根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，所述当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

6.基于权利要求1-5中任一所述的水体处理施工养护系统的水体处理施工养护方法，其特征在于，包括：

根据污染种类匹配药物种类；

根据水流速度和药物种类生成用药量；

将用药量和药物种类发送给药物喷洒装置。

7.如权利要求6所述的水体处理施工养护方法，其特征在于，所述根据水流速度和药物种类生成用药量，包括：

将水流速度和药物种类输入模型进行推理，得到用药量。

8.如权利要求6所述的水体处理施工养护方法，其特征在于，还包括：

统计以往第二预设时间跨度内控制器发出药物种类的第一次数，以及与控制器关联的药剂检测装置检测到存在药剂的第二次数；

根据第一次数、第二次数以及当前安装距离生成控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的建议安装距离，所述当前安装距离是指控制器所关联的药剂检测装置正上方的安装索与控制器所在的安装索之间的当前距离。

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