CN115655355A - 一种盐湖水文信息远程监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐湖水文信息远程监测方法及系统，通过实时获取盐湖中的盐湖浓度信息、障碍物信息以及盐湖周围环境信息，将数据信息上传至矿区服务器内，矿区服务器将属于预设范围内的数据筛选出来上传至公司总服务器，总服务器对数据进行统计处理后通过云平台监测数据，当盐湖的浓度、温湿度以及水位超出预设值时发出预警，供生产管理人员决策，通过本方法可以实现对盐湖进行监测，提高盐湖监测效率。
Description
技术领域
本发明涉及水文监测技术领域，尤其涉及一种盐湖水文信息远程监测方法及系统。
背景技术
随着时代的发展我国对于盐田的利用价值了解加深，其富含各种各样的矿物资源也渐渐露出水面，随之而来的是对这种盐田资源的开发利用。我国盐湖事业的发展,合理开发利用和监测盐湖资源具有重要的意义，然而盲目的开发并不是在合理利用资源，在不了解其潜在的未知性下会对这种资源造成浪费，严重的将会破坏盐田。
在对盐田进行监测的技术当中，根据中国知网文献表明国产卫星数据在盐湖资源研究中具有较大的应用潜力，但是利用国产卫星对盐田的水深和含盐量进行分析支出大，导致中小企业成本较高。
发明内容
本发明提供了一种盐湖水文信息远程监测方法及系统，可以实现对盐湖进行监测，提高盐湖监测效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种盐湖水文信息远程监测方法，包括：
实时获取盐湖中的数据信息，其中，数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息；
接收数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，以使矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测。
在本实施例中，实时获取盐湖中的盐湖浓度信息障碍物信息以及盐湖周围环境信息，将所有数据信息上传至矿区服务器内，矿区服务器将属于一定范围值内的数据筛选出来上传至公司总服务器，通过云平台监测数据，通过本方法可以实现对盐湖进行监测，提高盐湖监测效率。
作为优选方案，实时获取结晶池中的数据信息，具体为：
通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，作为盐湖中的数据信息；其中，每个传感器组内设置有多个传感器，且每个结晶池对应一个传感器组。
在本实施例中，通过1号结晶池内的传感器采集盐湖浓度信息、盐湖周围环境信息和障碍物信息上传1号设备系统，1号结晶池内的传感器采集到数据信息后上传到2号设备系统中，1号设备系统还可以监控1号结晶池、2号结晶池至N号结晶池内的传感器，通过使用NB-lot的互联网技术实现了该方法，可以有效提高设备系统监控效率。
作为优选方案，通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，具体为：
通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
通过PH传感器获取盐湖中氢离子浓度信息；
通过光照温湿度三合一传感器获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
通过水位传感器获取水位信息；
通过风速风向传感器获取风速信息和风向信息。
作为优选方案，通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息，具体为：
利用太阳能模块将太阳的光能变成电能产生电流为密度仪提供电流；
利用盐度转光学模块利用将盐水盐度转换为光信号形成光学图像；
利用机器视觉模块将光学图像通过机械视觉转换为数字信号，再通过算法运算将所述数字信号转换为盐湖浓度信息。
在本实施例中，通过控制研究卤水密度仪中的盐度传感器和机器视觉通过机器视觉实时监控水盐湖的周围情况和盐度传感器的盐度浓度情况，把太阳的光能变成电能产生电流为卤水密度仪供电可以保证密度仪长期工作，利用盐度转光学模块将卤水盐度转换为光信号形成光学图像，将光学图像通过机械视觉转换为数字信号，之后将卤水盐度的数字信号，通过算法运算，转换为卤水密度存储起来，通过输模块将卤水密度数据传递到服务器；利用摄像头模块获取的图像对图像进行障碍物识别，定位出前方目标物体的具体位置并提供其大致的轮廓，实时监控水盐湖的周围情况，通过该卤水密度仪实现盐水浓度的数据识别和障碍物识别。
作为优选方案，通过卤水密度仪实时获取障碍物信息，具体为：
通过摄像头模块获取图像后使用OpenVC调用device写帧读取，OpenCV读取设备后将图像显示出来并对障碍物进行识别；
利用检测算法对障碍物进行位置定位并标识出障碍物。
作为优选方案，矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，具体为：
根据数据信息的帧头和帧尾对数据信息进行判断，若数据信息满足预设要求，则将数据信息输入矿区服务器得到第一数据信息；
根据数据信息预设范围对第一数据信息进行筛选，若第一数据信息在预设范围内，则将第一数据信息存入矿区服务器内得到预处理信息，若第一数据信息不在预设范围内，则删除第一数据信息。
作为优选方案，接收数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，具体为：
采用NB-lot低功耗广域网传输方式将数据信息上传至矿区服务器。作为优选方案，将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测，具体为：
采用GPRS信号将预处理信息上传至总服务器；
当盐湖水位值超出预设值时，发出预警提示信息；
当盐湖浓度值超出预设值时，发出预警提示信息。
作为优选方案，本发明实施例提供了一种盐湖水文信息远程监测系统，包括：
信息获取模块，用于实时获取盐湖中的数据信息，其中，数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息；
信息监测模块，用于接收所述数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，以使矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测。
作为优选方案，信息获取模块包括卤水密度仪、PH传感器、光照温湿度三合一传感器、水位传感器和风速风向传感器；
所述卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
所述PH传感器获取盐湖中氢离子浓度信息；
所述光照温湿度三合一传感器获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
所述水位传感器获取水位信息；
所述风速风向传感器获取风速信息和风向信息。
附图说明
图1：为本发明提供的一种盐湖水文信息远程监测方法的一种实施例的流程示意图；
图2：为本发明提供的一种盐湖水文信息远程监测方法的一种实施例的数据传输流程示意图；
图3：为本发明提供的一种盐湖水文信息远程监测系统的另一种实施例的结构示意图。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种盐湖水文信息远程监测方法，本实施例的盐湖水文信息远程监测方法适用于盐湖矿物结晶池自动观测系统，本实施例通过获取盐湖中的数据信息，对盐湖状况进行监测。该方法包括骤101至步骤102，各步骤具体如下：
步骤101：实时获取盐湖中的数据信息，其中，数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息。
在本实施例中，通过由PH值传感器、光照温湿度三合一传感器、盐度传感器、风速风向传感器在结晶池内采集氢离子浓度、数据温度、湿度、卤水密度、盐度密度等信息，所使用的传感器包括但不限于上述传感器，所采集的信息包括但不限于上述信息，盐湖数据采集普遍采用定时器模式，每个子站点中的控制内置时钟芯片用于控制本站点的数据器采集时间点，并作为当前数据采集的时间数据参数一同存储在数据库中，当到达设定时间，如一小时整点，子站点中控制器启动传感器进行温湿度，高度等数据测量。
可选的，实时获取结晶池中的数据信息，具体为：
通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，作为盐湖中的数据信息；其中，每个传感器组内设置有多个传感器，且每个结晶池对应一个传感器组。
在本实施例中，如图2所示，通过1号结晶池采集数据温度、湿度、卤水密度、盐度的密度，上传1号设备系统，1号设备系统还可以监控1号结晶池、2号结晶池至N号结晶池，数据传输到1号矿区服务器将有用的数据传输到总服务器并且进行处理。
可选的，通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，具体为：
通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
通过PH传感器获取盐湖中氢离子浓度信息；
通过光照温湿度三合一传感器获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
通过水位传感器获取水位信息；
通过风速风向传感器获取风速信息和风向信息。
可选的，通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息，具体为：
利用太阳能模块将太阳的光能变成电能产生电流为密度仪提供电流；
利用盐度转光学模块利用将盐水盐度转换为光信号形成光学图像；
利用机器视觉模块将光学图像通过机械视觉转换为数字信号，再通过算法运算将数字信号转换为盐湖浓度信息。
在本实施例中，通过控制研究卤水密度仪来发现与确认光学和不同密度间关系，在自然条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。然后通过ADC进行读取数值，并且上传PC端，利用太阳能模块产生电能，由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能进而产生电流；利用不同密度折射率不同，通过盐度转光学模块将卤水盐度转换为光信号，形成光学图像；利用机器视觉模块将光学图像通过机械视觉转换为数字信号，被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
盐度传感器和机器视觉通过机器视觉实时监控水盐湖的周围情况和盐度传感器的盐度浓度情况在正常情况之下是实时接收数据。
可选的，通过卤水密度仪实时获取障碍物信息，具体为：
通过摄像头模块获取图像后使用OpenVC调用device写帧读取，OpenCV读取设备后将图像显示出来并对障碍物进行识别；
利用检测算法对障碍物进行位置定位并标识出障碍物。
在本实施例中，通过使用摄像头模块获取的图像，用于进行OpenVC直接调用device写帧读取，OpenCV读取设备在有图像之后，然后对图像进行处理，再运动控制，对图像进行障碍物识别，检测算法能够定位出前方目标物体的具体位置并提供其大致的轮廓，利用连续帧图像的内容、排除交叉关系和周边环境的干扰，得到关键物体的视觉信息通过机器视觉实时监控水盐湖的周围情况。
步骤102：接收数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，以使矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测。
在本实施例中，由PH值传感器、光照温湿度三合一传感器、盐度传感器、风速风向传感器通过建立NB-lot低功耗广域网为自建无线网络发送数据到云平台和所属矿区服务器，由服务器软件对数据进行统计处理，以图、表形式显示，并且通过云平台监测数据，生产管理人员可以根据技术需要设定各参数的值域颜色，以方便读识；也可以根据技术需要设定特定参数的预警值，通过发送手机短信方式等方式发出预警，供生产管理人员决策，矿区服务器向公司服务器数据库发送数据，由服务器软件汇总，以方便公司技术部门生产管理。
可选的，矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，具体为：
根据数据信息的帧头和帧尾对数据信息进行判断，若数据信息满足预设要求，则将数据信息输入矿区服务器得到第一数据信息；
根据数据信息预设范围对第一数据信息进行筛选，若第一数据信息在预设范围内，则将第一数据信息存入矿区服务器内得到预处理信息，若第一数据信息不在预设范围内，则删除第一数据信息。
可选的，接收数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，具体为：
采用NB-lot低功耗广域网传输方式将数据信息上传至矿区服务器。
在本实施例中，采用NB-lot低功耗广域网传输方式将数据信息上传至矿区服务器，使用MQTT协议传输设备消息数据，PHP后端对数据对进行处理及分析，并最终落盘到MySQL进行数据的存储及查询，云端用阿里云完成数据存储。
可选的，将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测，具体为：
采用GPRS信号将预处理信息上传至总服务器；
当盐湖水位值超出预设值时，发出预警提示信息；
当盐湖浓度值超出预设值时，发出预警提示信息。
在本实施例中，通过云平台实施监控盐湖矿物结晶池泄露问题时，根据技术人员要求设定水位传感器测量时间间隔，当水位数据变化超出技术人员设定的数值，一旦出现异常，及时向相关负责人发出预警提示信息，以便及时采取措施，降低损失，盐度和温度的特征参数设定，可供生产管理工作安排参考。
经上述步骤，通过实时获取盐湖中的盐湖浓度信息、障碍物信息以及盐湖周围环境信息，将数据信息上传至矿区服务器内，矿区服务器将属于预设范围内的数据筛选出来上传至公司总服务器，总服务器对数据进行统计处理后通过云平台监测数据，当盐湖的浓度、温湿度以及水位超出预设值时发出预警，供生产管理人员决策，通过本方法可以实现对盐湖进行监测，提高盐湖监测效率。
实施例二
相应地，参见图2，图2是本发明提供的一种盐湖水文信息远程监测系统。如图所示，该盐湖水文信息远程监测系统，包括：信息获取模块201和信息监测模块202；
信息获取模块201，用于实时获取盐湖中的数据信息，其中，数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息；
信息监测模块202，用于接收数据信息并将数据信息上传至矿区服务器，以使矿区服务器根据预设条件将数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将预处理信息上传至总服务器，以使总服务器对预处理信息进行监测。
可选的，信息获取模块包括卤水密度仪2011、PH传感器2012、光照温湿度三合一传感器2013、水位传感器2014和风速风向传感器2015；
卤水密度仪2011实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
PH传感器2012获取盐湖中氢离子浓度信息；
光照温湿度三合一传感器2013获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
水位传感器2014获取水位信息；
风速风向传感器2015获取风速信息和风向信息。
本实施例更详细的工作原理和流程可以但不限于参见实施例一的相关记载。
相比于现有技术，本发明提供的一种盐湖水文信息远程监测方法及系统，通过实时获取盐湖中的盐湖浓度信息、障碍物信息以及盐湖周围环境信息，将数据信息上传至矿区服务器内，矿区服务器将属于预设范围内的数据筛选出来上传至公司总服务器，总服务器对数据进行统计处理后通过云平台监测数据，当盐湖的浓度、温湿度以及水位超出预设值时发出预警，供生产管理人员决策，通过本方法可以实现对盐湖进行监测，提高盐湖监测效率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，包括：
实时获取盐湖中的数据信息，其中，所述数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息；
接收所述数据信息并将所述数据信息上传至矿区服务器，以使所述矿区服务器根据预设条件将所述数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将所述预处理信息上传至总服务器，以使所述总服务器对所述预处理信息进行监测。
2.如权利要求1所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述实时获取结晶池中的数据信息，具体为：
通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，作为所述盐湖中的数据信息；其中，每个传感器组内设置有多个传感器，且每个结晶池对应一个传感器组。
3.如权利要求2所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述通过各结晶池内部设置的传感器组，实时获取各结晶池中的传感器数据，具体为：
通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
通过PH传感器获取盐湖中氢离子浓度信息；
通过光照温湿度三合一传感器获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
通过水位传感器获取水位信息；
通过风速风向传感器获取风速信息和风向信息。
4.如权利要求3所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述通过卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息，具体为：
利用太阳能模块将太阳的光能变成电能产生电流为密度仪提供电流；
利用盐度转光学模块利用将盐水盐度转换为光信号形成光学图像；
利用机器视觉模块将光学图像通过机械视觉转换为数字信号，再通过算法运算将所述数字信号转换为盐湖浓度信息。
5.如权利要求4所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述通过卤水密度仪实时获取障碍物信息，具体为：
通过摄像头模块获取图像后使用OpenVC调用device写帧读取，OpenCV读取设备后将图像显示出来并对障碍物进行识别；
利用检测算法对障碍物进行位置定位并标识出障碍物。
6.如权利要求1所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述矿区服务器根据预设条件将所述数据信息进行筛选后得到预处理信息，具体为：
根据所述数据信息的帧头和帧尾对所述数据信息进行判断，若所述数据信息满足预设要求，则将所述数据信息输入矿区服务器得到第一数据信息；
根据数据信息预设范围对所述第一数据信息进行筛选，若所述第一数据信息在预设范围内，则将所述第一数据信息存入矿区服务器内得到所述预处理信息，若所述第一数据信息不在预设范围内，则删除所述第一数据信息。
7.如权利要求1所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述接收所述数据信息并将所述数据信息上传至矿区服务器，具体为：
采用NB-lot低功耗广域网传输方式将所述数据信息上传至所述矿区服务器。
8.如权利要求1所述的盐湖水文信息远程监测方法，其特征在于，所述将所述预处理信息上传至总服务器，以使所述总服务器对所述预处理信息进行监测，具体为：
采用GPRS信号将所述预处理信息上传至所述总服务器；
当盐湖水位值超出预设值时，发出预警提示信息；
当盐湖浓度值超出预设值时，发出预警提示信息。
9.一种盐湖水文信息远程监测系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于实时获取盐湖中的数据信息，其中，所述数据信息包括盐湖浓度信息、障碍物信息和盐湖周围环境信息；
信息监测模块，用于接收所述数据信息并将所述数据信息上传至矿区服务器，以使所述矿区服务器根据预设条件将所述数据信息进行筛选后得到预处理信息，并将所述预处理信息上传至总服务器，以使所述总服务器对所述预处理信息进行监测。
10.如权利要求9所述的盐湖水文信息远程监测系统，其特征在于，所述信息获取模块包括卤水密度仪、PH传感器、光照温湿度三合一传感器、水位传感器和风速风向传感器；
所述卤水密度仪实时获取盐湖浓度信息和障碍物信息；
所述PH传感器获取盐湖中氢离子浓度信息；
所述光照温湿度三合一传感器获取盐湖周围光照、温度和湿度信息；
所述水位传感器获取水位信息；
所述风速风向传感器获取风速信息和风向信息。
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