CN117185376B - 一种河道的治理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑水利工程领域，提供一种河道的治理系统，包括监测治理系统，所述监测治理系统的输出端电性连接有监测模块、清理收集模块、筛分模块和泄洪模块，所述监测模块用于对河道表面杂物进行监测定位，所述监测模块的输出端电性连接有清理收集模块，所述清理收集模块用于对河道表面杂物进行清理和收集。通过智能图像采集，针对河道四周以及河水表面杂物覆盖情况，通过采集后精准分类，妥善处理河道杂物，使河道环境得到改善，根据分析河道四周水位和土地使用情况，制定出因地制宜的治理方案，经过反馈系统，进一步使河道水位定位更加标准，减少自然危害产生的可能性，水流排出时可以控制生物量，使河道治理效果更佳。

Description

一种河道的治理系统

技术领域

本发明涉及建筑水利工程领域，具体为一种河道的治理系统。

背景技术

河道治理属于建筑工程行业，在我国建设绿水青山的环境下，河道治理和河道疏浚也成为规模越来越大的工程，随着科技的发展，对于水域环境的治理也多使用数据采集的方法去进行方案的制定，长期以来，我国河道环境治理主要通过收集河道周围杂物为主，这部分杂物在被收集后直接被集中销毁，降低了其中可循环物的利用率。

为防止自然危害发生的可能性，河道治理中通常包含水位监测步骤，在河流水位高于标准时进行开闸放水，现有的河道水位处理通常为按照水位标准对河水进行排放，河道水流中生物量无法控制，在河水排出后极易对河流中生态稳定造成破坏，进一步加剧了河道治理的难度，且随着社会的发展，河道周围土地使用量与使用用途发生变化，现有的河道治理过程并不能根据土地使用情况生成适宜排水方案，为河道治理带来了不便利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种河道的治理系统，解决了对于无法对所收集杂物进行分类和水位排出时无法对生物量进行控制问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种河道的治理系统，包括监测治理系统，所述监测治理系统的输出端电性连接有监测模块、清理收集模块、筛分模块和泄洪模块，所述监测模块用于对河道表面杂物进行监测定位，所述监测模块的输出端电性连接有清理收集模块，所述清理收集模块用于对河道表面杂物进行清理和收集，所述清理收集模块的输出端电性连接有筛分模块，所述筛分模块用于对河水中生物与非生物的筛分，所述筛分模块的输出端电性连接有泄洪模块，所述泄洪模块用于对河水进行水位调节，所述监测模块的输出端电性连接有图像采集单元，所述图像采集单元用于对河道表面进行实时监控，所述图像采集单元的输出端电性连接有图像分析单元，所述图像分析单元用于对所采集图像进行辨别分析分类，所述图像分析单元的输出端电性连接有图像保存单元，所述图像保存单元用于保存所监控画面，所述图像保存单元的输出端电性连接有图像上传单元，所述图像上传单元用于将监控图像上传云端；

所述筛分模块连接有阀门单元，所述阀门单元用于控制生物的流通，所述阀门单元的输出端连接有流量调节单元，所述流量调节单元用于根据生物体积对通道进行调节。

优选的，所述清理收集模块连接有采集单元、打包单元、转运单元和分拣单元，所述采集单元用于对河道与河水表面杂物进行收集，所述打包单元用于对所收集杂物进行打包整理，所述转运单元用于将所收集物运输远离河道，所述分拣单元用于对所采集杂物进行分类，所述打包单元的输入端与采集单元的输出端相连接，所述转运单元的输入端与打包单元的输出端相连接，所述分拣单元的输入端与转运单元的输出端相连接；

所述分拣单元的输出端电性连接有收集单元，所述收集单元的输出端电性连接有销毁单元，所述收集单元分别对可循环物和不可循环物进行收集，所述销毁单元用于销毁不可循环物。

优选的，所述泄洪模块的输出端分别连接有水位监测单元、数据处理单元、方案生成单元和反馈单元，所述水位监测单元用于实时对河道水位进行监测并记录，所述数据处理单元用于分析所收集的水位高度数据，所述方案生成单元用于自动生成不同水位所需的解决方案，所述反馈单元用于对水位线进行反馈，所述数据处理单元的输入端连接水位监测单元的输出端，所述方案生成单元的输入端连接数据处理单元的输出端，所述反馈单元的输入端连接方案生成单元。

优选的，所述筛分模块连接有生物识别单元、非生物集中单元和输送单元，所述生物识别单元用于对河水中生物进行识别，所述非生物集中单元用于对河水中非生物物质进行集中，所述输送单元用于对水中生物进行统一输送，所述输送单元的输入端连接生物识别单元的输出端，所述阀门单元的输入端连接输送单元的输出端。

优选的，所述图像分析单元的输出端连接有人工监测单元，所述人工监测单元的输出端连接有人工处理单元，所述人工监测单元用于人工对所采集图像进行分析，所述人工处理单元用于人工对于处理方法进行选择，所述图像保存单元的输出端连接有自动清理单元，所述自动清理单元用于自动清理图像保存单元缓存内容。

优选的，所述数据处理单元的输出端连接有历史水位分析单元和用地分析单元，所述历史水位分析单元用于比对多时期河道的不同水位，所述用地分析单元用于对周边土地不同时期的使用进行分析对比，所述方案生成单元的输出端连接有演示单元，所述演示单元的输出端连接有成果展示单元，所述成果展示单元的输出端连接有优化单元，所述优化单元的输出端连接有方案生成单元，所述方案生成单元根据数据处理单元所提供数据生成适宜方案，所述演示单元根据方案进行模拟演示，所述成果展示单元展示虚拟成果，所述优化单元根据虚拟成果对方案进一步进行优化。

优选的，所述反馈单元的输出端连接水位监测单元。

优选的，一种多点式互通式数据智能采集方法，包括以下方法原理；

S1、通过监测模块中图像采集单元、图像分析单元、图像保存单元和图像上传单元对河道以及河水表面进行实时监测，通过图像采集单元对河道以及河水表面进行监控和图画采集，将所采集图画传输给图像分析单元后对图画进行分析，识别图像中河道与河水表面是否存在有害污染物，以此判断是否需要进行处理，以此得到数据A，图像保存单元将所收集图像进行保存，以便后续对于河道周围环境进行长期性观察，图像上传单元用于将图像上传云端，以便于与其他水域环境进行对比；

S2、通过数据A传输至清理收集模块中，若河道需要清理，则启动采集单元，对于河道以及河水表面杂物进行统一采集，杂物在被采集后进入打包单元，打包单元将杂物进行打包后由转运单元运输至指定处理地点，再由分拣单元对统一收集的杂物进行分拣为可循环物与不可循环物，分拣完毕后由收集单元分别对可循环物与不可循环物进行收集，再将不可循环物投入销毁单元中进行销毁，避免不可循环杂物二次流出对河道造成污染；

S3、通过泄洪模块中水位监测单元对河道水位进行监测，以此得到数据B，将数据B传输至数据处理单元中，通过历史水位分析单元与用地分析单元对于此河道的历史水位与周围用地使用量以及使用范围进行分析和对于，以此生成数据C，将数据C传输至方案生成单元中，方案生成单元根据数据C生成适宜方案，并由演示单元进行演示，演示单元所生成成果由成果展示单元显示出，优化单元根据成果对方案进一步优化，实时多次优化后的方案生成数据D，数据D由反馈单元输送至水位监测单元，若水位符合标准则停止运算，若水位不符合标准则再次循环运算生成方案并实施；

S4、优化单元经过多次优化后生成最终方案并实施，若水位需要下降，则生成信号进入筛分模块中，生物识别单元对于水流中生物进行识别，非生物集中单元对于水流中非生物杂物进行收集，输送单元输送河水与水中生物，阀门单元用于控制水流是否流通，流量调节单元根据水中生物体积调节阀门的大小。

本发明提供了一种河道的治理系统。具备以下有益效果：

本发明通过清理收集模块，针对河道以及河面所覆盖杂物进行收集后分类，再根据所分类对于杂物进行进一步处理，提高了可循环物的利用率，再通过水位监测的同时对于河道周边土地利用面积和使用用途进行历史分析，使解决方案因地制宜，通过反馈系统反复对水位进一步监测和排出，使水位控制效果更佳，通过筛分系统对于水流中生物与非生物进行分类，通过阀门系统控制生物流量，降低了河水生态平衡被破坏的可能性，提高了河道治理的效率和效果。

附图说明

图1为本发明的主框架图；

图2为本发明的监测模块流程图；

图3为本发明的清理模块流程图；

图4为本发明的筛分模块部分流程图；

图5为本发明的筛分模块流程图；

图6为本发明的泄洪模块部分流程图；

图7为本发明的泄洪模块流程图；

图8为本发明的泄洪模块细化流程图。

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做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

如图1-8所示，本发明实施例提供一种河道的治理系统，包括监测治理系统，监测治理系统的输出端电性连接有监测模块、清理收集模块、筛分模块和泄洪模块，监测模块用于对河道表面杂物进行监测定位，监测模块的输出端电性连接有清理收集模块，清理收集模块用于对河道表面杂物进行清理和收集，清理收集模块的输出端电性连接有筛分模块，筛分模块用于对河水中生物与非生物的筛分，筛分模块的输出端电性连接有泄洪模块，泄洪模块用于对河水进行水位调节，监测模块的输出端电性连接有图像采集单元，图像采集单元用于对河道表面进行实时监控，图像采集单元的输出端电性连接有图像分析单元，图像分析单元用于对所采集图像进行辨别分析分类，图像分析单元的输出端电性连接有图像保存单元，图像保存单元用于保存所监控画面，图像保存单元的输出端电性连接有图像上传单元，图像上传单元用于将监控图像上传云端。

监测模块对河道河面进行监测是否有杂物覆盖，清理收集模块对河道以及河面杂物进行收集后分类处理，泄洪模块在对于周围土地分析的同时对水位进行控制，筛分模块控制水流中生物流量，通过图像采集单元、图像分析单元、图像保存单元和图像上传单元对河道以及河水表面进行实时监测和图画采集，识别图像中河道与河水表面是否存在有害污染物，以此判断是否需要进行处理，以此得到数据A，图像保存单元将所收集图像进行保存，以便后续对于河道周围环境进行长期性观察，图像上传单元用于将图像上传云端，以便于与其他水域环境进行对比。

清理收集模块连接有采集单元、打包单元、转运单元和分拣单元，采集单元用于对河道与河水表面杂物进行收集，打包单元用于对所收集杂物进行打包整理，转运单元用于将所收集物运输远离河道，分拣单元用于对所采集杂物进行分类，打包单元的输入端与采集单元的输出端相连接，转运单元的输入端与打包单元的输出端相连接，分拣单元的输入端与转运单元的输出端相连接。

通过数据A传输至清理收集模块中，若河道需要清理，则启动采集单元，杂物在被采集后进入打包单元，打包单元将杂物进行打包后由转运单元运输至指定处理地点，再由分拣单元对统一收集的杂物进行分拣为可循环物与不可循环物，分拣完毕后由收集单元分别对可循环物与不可循环物进行收集，再将不可循环物投入销毁单元中进行销毁，避免不可循环杂物二次流出对河道造成污染。

泄洪模块的输出端分别连接有水位监测单元、数据处理单元、方案生成单元和反馈单元，水位监测单元用于实时对河道水位进行监测并记录，数据处理单元用于分析所收集的水位高度数据，方案生成单元用于自动生成不同水位所需的解决方案，反馈单元用于对水位线进行反馈，数据处理单元的输入端连接水位监测单元的输出端，方案生成单元的输入端连接数据处理单元的输出端，反馈单元的输入端连接方案生成单元。

水位监测单元对河道水位进行监测，以此得到数据B，将数据B传输至数据处理单元中，通过历史水位分析单元与用地分析单元对于此河道的历史水位与周围用地使用量以及使用范围进行分析，以此生成数据C，方案生成单元根据数据C生成适宜方案，并由演示单元进行演示，演示单元所生成成果由成果展示单元显示出，优化单元根据成果对方案进一步优化，实时多次优化后的方案生成数据D

筛分模块连接有生物识别单元、非生物集中单元、输送单元和阀门单元，生物识别单元用于对河水中生物进行识别，非生物集中单元用于对河水中非生物物质进行集中，输送单元用于对水中生物进行统一输送，阀门单元用于控制生物的流通，输送单元的输入端连接生物识别单元的输出端，阀门单元的输入端连接输送单元的输出端。

筛分模块中生物识别单元对于水流中生物进行识别，非生物集中单元对于水流中非生物杂物进行收集，输送单元输送河水与水中生物，阀门单元用于控制水流是否流通。

图像分析单元的输出端连接有人工监测单元，人工监测单元的输出端连接有人工处理单元，人工监测单元用于人工对所采集图像进行分析，人工处理单元用于人工对于处理方法进行选择，图像保存单元的输出端连接有自动清理单元，自动清理单元用于自动清理图像保存单元缓存内容。

通过人工监测单元可人工对于图像进行分析监测，在机器难以辨别的情况下提高了监测效率，自动清理单元清理缓存内容，提高了图像保存单元的利用率。

分拣单元的输出端电性连接有收集单元，收集单元的输出端电性连接有销毁单元，收集单元分别对可循环物和不可循环物进行收集，销毁单元用于销毁不可循环物。

分拣单元分拣出可循环物，提高了可循环物的利用率。

阀门单元的输出端连接有流量调节单元，流量调节单元用于根据生物体积对通道进行调节。

通过阀门单元的调节，可控制生物流通的流量，避免河水生态平衡遭到破坏。

数据处理单元的输出端连接有历史水位分析单元和用地分析单元，历史水位分析单元用于比对多时期河道的不同水位，用地分析单元用于对周边土地不同时期的使用进行分析对比，方案生成单元的输出端连接有演示单元，演示单元的输出端连接有成果展示单元，成果展示单元的输出端连接有优化单元，优化单元的输出端连接有方案生成单元，方案生成单元根据数据处理单元所提供数据生成适宜方案，演示单元根据方案进行模拟演示，成果展示单元展示虚拟成果，优化单元根据虚拟成果对方案进一步进行优化。

通过数据分析单元因地制宜分析出河道所适应水位线，使河道治理效果更佳，方案生成单元在优化单元的优化下生成更适合于河道的水位处理方案，方案实施后的水位数据通过反馈系统反馈给水位监测系统，通过多次反馈多次方案实时最终使水位调整为最佳状态。

反馈单元的输出端连接水位监测单元。

数据D由反馈单元输送至水位监测单元，若水位符合标准则停止运算，若水位不符合标准则再次循环运算生成方案并实施。

多点式互通式数据智能采集方法，包括以下方法原理；

S1、通过监测模块中图像采集单元、图像分析单元、图像保存单元和图像上传单元对河道以及河水表面进行实时监测，通过图像采集单元对河道以及河水表面进行监控和图画采集，将所采集图画传输给图像分析单元后对图画进行分析，识别图像中河道与河水表面是否存在有害污染物，以此判断是否需要进行处理，以此得到数据A，图像保存单元将所收集图像进行保存，以便后续对于河道周围环境进行长期性观察，图像上传单元用于将图像上传云端，以便于与其他水域环境进行对比；

S2、通过数据A传输至清理收集模块中，若河道需要清理，则启动采集单元，对于河道以及河水表面杂物进行统一采集，杂物在被采集后进入打包单元，打包单元将杂物进行打包后由转运单元运输至指定处理地点，再由分拣单元对统一收集的杂物进行分拣为可循环物与不可循环物，分拣完毕后由收集单元分别对可循环物与不可循环物进行收集，再将不可循环物投入销毁单元中进行销毁，避免不可循环杂物二次流出对河道造成污染；

S3、通过泄洪模块中水位监测单元对河道水位进行监测，以此得到数据B，将数据B传输至数据处理单元中，通过历史水位分析单元与用地分析单元对于此河道的历史水位与周围用地使用量以及使用范围进行分析和对于，以此生成数据C，将数据C传输至方案生成单元中，方案生成单元根据数据C生成适宜方案，并由演示单元进行演示，演示单元所生成成果由成果展示单元显示出，优化单元根据成果对方案进一步优化，实时多次优化后的方案生成数据D，数据D由反馈单元输送至水位监测单元，若水位符合标准则停止运算，若水位不符合标准则再次循环运算生成方案并实施；

S4、优化单元经过多次优化后生成最终方案并实施，若水位需要下降，则生成信号进入筛分模块中，生物识别单元对于水流中生物进行识别，非生物集中单元对于水流中非生物杂物进行收集，输送单元输送河水与水中生物，阀门单元用于控制水流是否流通，流量调节单元根据水中生物体积调节阀门的大小。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种河道的治理系统，包括监测治理系统，其特征在于：所述监测治理系统的输出端电性连接有监测模块、清理收集模块、筛分模块和泄洪模块，所述监测模块用于对河道表面杂物进行监测定位，所述监测模块的输出端电性连接有清理收集模块，所述清理收集模块用于对河道表面杂物进行清理和收集，所述清理收集模块的输出端电性连接有筛分模块，所述筛分模块用于对河水中生物与非生物的筛分，所述筛分模块的输出端电性连接有泄洪模块，所述泄洪模块用于对河水进行水位调节，所述监测模块的输出端电性连接有图像采集单元，所述图像采集单元用于对河道表面进行实时监控，所述图像采集单元的输出端电性连接有图像分析单元，所述图像分析单元用于对所采集图像进行辨别分析分类，所述图像分析单元的输出端电性连接有图像保存单元，所述图像保存单元用于保存所监控画面，所述图像保存单元的输出端电性连接有图像上传单元，所述图像上传单元用于将监控图像上传云端；

所述筛分模块连接有阀门单元，所述阀门单元用于控制生物的流通，所述阀门单元的输出端连接有流量调节单元，所述流量调节单元用于根据生物体积对通道进行调节；

所述筛分模块连接有生物识别单元、非生物集中单元和输送单元，所述生物识别单元用于对河水中生物进行识别，所述非生物集中单元用于对河水中非生物物质进行集中，所述输送单元用于对水中生物进行统一输送，所述输送单元的输入端连接生物识别单元的输出端，所述阀门单元的输入端连接输送单元的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种河道的治理系统，其特征在于：所述清理收集模块连接有采集单元、打包单元、转运单元和分拣单元，所述采集单元用于对河道与河水表面杂物进行收集，所述打包单元用于对所收集杂物进行打包整理，所述转运单元用于将所收集物运输远离河道，所述分拣单元用于对所采集杂物进行分类，所述打包单元的输入端与采集单元的输出端相连接，所述转运单元的输入端与打包单元的输出端相连接，所述分拣单元的输入端与转运单元的输出端相连接；

所述分拣单元的输出端电性连接有收集单元，所述收集单元的输出端电性连接有销毁单元，所述收集单元分别对可循环物和不可循环物进行收集，所述销毁单元用于销毁不可循环物。

3.根据权利要求1所述的一种河道的治理系统，其特征在于：所述泄洪模块的输出端分别连接有水位监测单元、数据处理单元、方案生成单元和反馈单元，所述水位监测单元用于实时对河道水位进行监测并记录，所述数据处理单元用于分析所收集的水位高度数据，所述方案生成单元用于自动生成不同水位所需的解决方案，所述反馈单元用于对水位线进行反馈，所述数据处理单元的输入端连接水位监测单元的输出端，所述方案生成单元的输入端连接数据处理单元的输出端，所述反馈单元的输入端连接方案生成单元。

4.根据权利要求1所述的一种河道的治理系统，其特征在于：所述图像分析单元的输出端连接有人工监测单元，所述人工监测单元的输出端连接有人工处理单元，所述人工监测单元用于人工对所采集图像进行分析，所述人工处理单元用于人工对于处理方法进行选择，所述图像保存单元的输出端连接有自动清理单元，所述自动清理单元用于自动清理图像保存单元缓存内容。

5.根据权利要求3所述的一种河道的治理系统，其特征在于：所述数据处理单元的输出端连接有历史水位分析单元和用地分析单元，所述历史水位分析单元用于比对多时期河道的不同水位，所述用地分析单元用于对周边土地不同时期的使用进行分析对比，所述方案生成单元的输出端连接有演示单元，所述演示单元的输出端连接有成果展示单元，所述成果展示单元的输出端连接有优化单元，所述优化单元的输出端连接有方案生成单元，所述方案生成单元根据数据处理单元所提供数据生成适宜方案，所述演示单元根据方案进行模拟演示，所述成果展示单元展示虚拟成果，所述优化单元根据虚拟成果对方案进一步进行优化。

6.根据权利要求3所述的一种河道的治理系统，其特征在于：所述反馈单元的输出端连接水位监测单元。

7.一种多点式互通式数据智能采集方法，其特征在于，依据权利要求1-6任意一项所述的一种河道的治理系统，包括以下方法原理；

S1、通过监测模块中图像采集单元、图像分析单元、图像保存单元和图像上传单元对河道以及河水表面进行实时监测，通过图像采集单元对河道以及河水表面进行监控和图画采集，将所采集图画传输给图像分析单元后对图画进行分析，识别图像中河道与河水表面是否存在有害污染物，以此判断是否需要进行处理，以此得到数据A，图像保存单元将所收集图像进行保存，以便后续对于河道周围环境进行长期性观察，图像上传单元用于将图像上传云端，以便于与其他水域环境进行对比；

S2、通过数据A传输至清理收集模块中，若河道需要清理，则启动采集单元，对于河道以及河水表面杂物进行统一采集，杂物在被采集后进入打包单元，打包单元将杂物进行打包后由转运单元运输至指定处理地点，再由分拣单元对统一收集的杂物进行分拣为可循环物与不可循环物，分拣完毕后由收集单元分别对可循环物与不可循环物进行收集，再将不可循环物投入销毁单元中进行销毁，避免不可循环杂物二次流出对河道造成污染；

S3、通过泄洪模块中水位监测单元对河道水位进行监测，以此得到数据B，将数据B传输至数据处理单元中，通过历史水位分析单元与用地分析单元对于此河道的历史水位与周围用地使用量以及使用范围进行分析和对于，以此生成数据C，将数据C传输至方案生成单元中，方案生成单元根据数据C生成适宜方案，并由演示单元进行演示，演示单元所生成成果由成果展示单元显示出，优化单元根据成果对方案进一步优化，实时多次优化后的方案生成数据D，数据D由反馈单元输送至水位监测单元，若水位符合标准则停止运算，若水位不符合标准则再次循环运算生成方案并实施；

S4、优化单元经过多次优化后生成最终方案并实施，若水位需要下降，则生成信号进入筛分模块中，生物识别单元对于水流中生物进行识别，非生物集中单元对于水流中非生物杂物进行收集，输送单元输送河水与水中生物，阀门单元用于控制水流是否流通，流量调节单元根据水中生物体积调节阀门的大小。