CN117311429A - 一种区域内联动调控式环境监测群控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，包括有：主控制终端和区域子控制系统；智能化调整模块，所述智能化调整模块服务于所述区域子控制器系统，针对当前监测区域环境的主要变化数值进行动态调整，降低次要监测目标的输出消耗，同时定位环境变化方向进行针对性监测，并且智能化控制区域内设备进行监测死角弥补。本发明通过智能化调整模对区域范围内的环境监测设备群进行智能管控，在发现区域内异常参数目标方向时进行针对性溯源，同时调用最近的设备进行实时监测，在监测过程中同步调整其他设备的监测方向，避免出现监测死角，并且动态调整处于实时监测状态下的设备监控参数目标，实现精确化监管。

Description

一种区域内联动调控式环境监测群控制系统

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种区域内联动调控式环境监测群控制系统。

背景技术

环境监测是指对自然环境或特定区域内的各种参数和因素进行实时或定期测量、观测、记录和分析的过程，旨在了解环境的变化，监测污染水平，保护自然资源，以及提供必要的信息用于环境管理和决策制定。

专利公开号为CN113869104A所述的一种基于大数据的农业环境监测系统，包括环境采样模块对T时刻全区域农业环境数据进行采集，存储至大数据云端服务器；大数据匹配模块获取大数据云端服务器的全区域农业环境数据并与样本数据进行逐一匹配，获得全区域农业环境数据与样本数据的差异情况，根据差异情况划分子区域；环境建模模块根据子区域内的农业环境数据构建区域环境模型；质量监测分析模块将T+1时刻的子区域农业环境数据输入至当前区域环境模型，获得T+1时刻的环境调控指令；该装置虽然能够进行全区域农业环境的分区监测，实时将土壤及作物生长的情况进行分级建模预测，提高了农田监测的自动化程度以及分区管控精度，但是监测的数据结果较为单一，容易出现诱导性数据波动的误判，同时在监控过程中，缺乏针对性的对点监测，在调整监测设备时需要耗费大量的时间成本，难以保证监测过程的灵活性。

因此针对上述问题现在研发一种对监测状态进行针对性灵活调整、并且对环境波动数据进行双向比对的区域内联动调控式环境监测群控制系统。

发明内容

为了克服现有系统监测的数据结果较为单一，容易出现诱导性数据波动的误判，同时在监控过程中，缺乏针对性的对点监测，在调整监测设备时需要耗费大量的时间成本，难以保证监测过程的灵活性的缺点，本发明提供一种对监测状态进行针对性灵活调整、并且对环境波动数据进行双向比对的区域内联动调控式环境监测群控制系统。

本发明的技术方案是：一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，包括有：

主控制终端和区域子控制系统，所述主控制终端安装在环境监测总控室内的中央设备上，所述主控制终端与所述区域子控制器系统通过物联网数据进行关联连接，所述区域子控制器系统用于对区域环境进行多通道信息数据采集；

智能化调整模块，所述智能化调整模块服务于所述区域子控制器系统，针对当前监测区域环境的主要变化数值进行动态调整，降低次要监测目标的输出消耗，同时定位环境变化方向进行针对性监测，并且智能化控制区域内设备进行监测死角弥补；

参数比对模块，所述参数比对模块配置在所述区域子控制系统内，根据各个子系统所处区域位置不同，向智能物联网获取对应区域环境数据权限，将T个时间范围内的监测数据与监测区域的期望基准数据进行比对，获得当前N个环境数据差异并输送至所述主控制终端。

作为其中一个实施例，所述区域子控制系统至少包括有多个环境监测设备，所述环境监测设备具有对大气环境、水环境、噪声环境的综合监测功能，安装时需要配置在对应的环境监测范围内。

作为其中一个实施例，所述智能化调整模块包括有：

方位溯源定位单元，所述方位溯源定位单元配置为结合溯源技术，通过采集并分析不同通道的数据，深入追溯环境数据的来源以及传播路径，定位和识别特定的污染源或者目标，并进行区域化定位；

监测方向调整单元，所述监测方向调整单元配置为基于所述方位溯源定位单元得到的方位信息，智能化调用距离最近的所述环境监测设备进行对应监管，同时根据所述环境监测设备的监测范围变化，智能调整区域内其他设备的监测方向，补充监测死角，进行监测互补；

监测目标调整单元，所述监测目标调整单元配置为在所述环境监测设备进行对应监管，根据目标来源地的异常数据参数，智能调节对应的监测目标。

作为其中一个实施例，所述参数比对模块包括有：

独立数据比对单元，所述独立数据比对模块将当前环境下T个时间内所监测到的环境数据与当前环境的基准数据进行比对，获得N个环境数据差异并上传到所述主控制终端内；

影响评估单元，所述影响评估单元配置为对当前监测区域内的数据差异程度进行具象化表示，评估出当前监测区域的环境影响程度。

作为其中一个实施例，所述区域子控制系统还包括有GPS定位设备和多通道监测模块，所述GPS定位设备安装在所述环境监测设备内，用于对所述环境监测设备进行定位，所述多通道监测模块包括有多个传感器通道，用于获取环境数据，每个通道负责监测不同的环境参数。

作为其中一个实施例，所述区域子控制系统还包括有应急处理单元，所述应急处理单元设置有意外防护计划，当所述区域子控制器系统由于意外损坏进入无法运行的状态时，对数据信息进行紧急备份，并存储在所述子控制系统内的存储介质内，防止所述区域子控制器系统无法运行。

作为其中一个实施例，所述T个时间根据监测人员所需要获得的数据的反应时间为基准进行设立，T最大值不得超过36小时。

作为其中一个实施例，所述影响程度按照不同颜色进行区域划分，通过地图数据的方式进行直观展示。

作为其中一个实施例，所述智能化调整模块的智能调整步骤方法为：

步骤1：首先通过所述环境监测设备对所负责的区域范围内的环境参数进行实时监测，获取到不同区域内的环境参数数值，之后与正常的环境参数进行直接比对，由所述方位溯源定位单元得到异常参数的变化方向，确定异常的目标参数，涉及到空气质量、湿度、噪音水平等环境信息；

步骤2：目标参数确认完成后，由所述主控制终端和区域子控制系统获取各个所述环境监测设备的地理坐标信息，计算出离异常区域最近的所述环境监测设备，依靠物联网连接对该目标环境监测设备进行远程调整，通过网络连接远程访问设备；

步骤3：设备访问完成后，由所述监测目标调整单元将该设备正在监测的目标参数修改为已经确认后的异常目标参数，之后所述监测方向调整单元调整该环境监测设备进行对应角度旋转，使得该环境监测设备的监测朝向与异常地点一致，同时调整监测参数，更改设备的设备运行参数，从而缩小其监测范围并提高其响应水平。

本发明具有如下优点：1、本发明通过智能化调整模对区域范围内的环境监测设备群进行智能管控，在发现区域内异常参数目标方向时进行针对性溯源，同时调用最近的设备进行实时监测，在监测过程中同步调整其他设备的监测方向，避免出现监测死角，并且动态调整处于实时监测状态下的设备监控参数目标，实现精确化监管，提高监测灵活性。

2、本发明通过参数比对模块对监测区域内的环境参数进行比对，同时进行长短双向的变化比对，提高对当前区域环境监测的精确性，避免偶然的环境变化和突发性的短暂变化影响最终的决策判断，提高监测针对性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明区域子控制系统的结构示意图。

图3为本发明智能化调整模块的结构示意图。

图4为本发明参数比对模块的结构示意图。

具体实施方式

在本文中提及实施例意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，如图1所示，包括有主控制终端和区域子控制系统、智能化调整模块和参数比对模块，主控制终端安装在环境监测总控室内的中央设备上，主控制终端与区域子控制器系统通过物联网数据进行关联连接，区域子控制器系统用于对区域环境进行多通道信息数据采集，智能化调整模块服务于区域子控制器系统，针对当前监测区域环境的主要变化数值进行动态调整，降低次要监测目标的输出消耗，同时定位环境变化方向进行针对性监测，并且智能化控制区域内设备进行监测死角弥补，参数比对模块配置在区域子控制系统内，根据各个子系统所处区域位置不同，向智能物联网获取对应区域环境数据权限，将T个时间范围内的监测数据与监测区域的期望基准数据进行比对，获得当前N个环境数据差异并输送至主控制终端。

如图2所示，区域子控制系统至少包括有多个环境监测设备，环境监测设备具有对大气环境、水环境、噪声环境的综合监测功能，安装时需要配置在对应的环境监测范围内，区域子控制系统还包括有GPS定位设备、多通道监测模块和应急处理单元，GPS定位设备安装在环境监测设备内，用于对环境监测设备进行定位，多通道监测模块包括有多个传感器通道，用于获取环境数据，每个通道负责监测不同的环境参数，应急处理单元设置有意外防护计划，当区域子控制器系统由于意外损坏进入无法运行的状态时，对数据信息进行紧急备份，并存储在子控制系统内的存储介质内，防止区域子控制器系统无法运行。

如图3所示，智能化调整模块包括有方位溯源定位单元、监测方向调整单元和监测目标调整单元，方位溯源定位单元配置为结合溯源技术，通过采集并分析不同通道的数据，深入追溯环境数据的来源以及传播路径，定位和识别特定的污染源或者目标，并进行区域化定位，监测方向调整单元配置为基于方位溯源定位单元得到的方位信息，智能化调用距离最近的环境监测设备进行对应监管，同时根据环境监测设备的监测范围变化，智能调整区域内其他设备的监测方向，补充监测死角，进行监测互补，监测目标调整单元配置为在环境监测设备进行对应监管，根据目标来源地的异常数据参数，智能调节对应的监测目标。

智能化调整模块的智能调整步骤方法为：

步骤1：首先通过环境监测设备对所负责的区域范围内的环境参数进行实时监测，获取到不同区域内的环境参数数值，之后与正常的环境参数进行直接比对，由方位溯源定位单元得到异常参数的变化方向，确定异常的目标参数，涉及到空气质量、湿度、噪音水平等环境信息；

步骤2：目标参数确认完成后，由主控制终端和区域子控制系统获取各个环境监测设备的地理坐标信息，计算出离异常区域最近的环境监测设备，依靠物联网连接对该目标环境监测设备进行远程调整，通过网络连接远程访问设备；

步骤3：设备访问完成后，由监测目标调整单元将该设备正在监测的目标参数修改为已经确认后的异常目标参数，之后监测方向调整单元调整该环境监测设备进行对应角度旋转，使得该环境监测设备的监测朝向与异常地点一致，同时调整监测参数，更改设备的设备运行参数，从而缩小其监测范围并提高其响应水平。

如图4所示，参数比对模块包括有独立数据比对单元和影响评估单元，独立数据比对模块根据监测区域环境数据为期望基准，将当前环境下T个时间内所监测到的环境数据与当前环境的基准数据进行比对，获得N个环境数据差异并上传到主控制终端内，T个时间根据监测人员所需要获得的数据的反应时间为基准进行设立，T最大值不得超过36小时，影响评估单元配置为对当前监测区域内的数据差异程度进行具象化表示，评估出当前监测区域的环境影响程度，影响程度按照不同颜色进行区域划分，通过地图数据的方式进行直观展示。

需要说明的是，在对区域环境进行监测处理时，可以使用本系统来对环境监测设备进行智能化群体控制，从而减少人为调动设备的时间，提高区域环境监测的灵活性，首先需要根据需要在指定区域内安装多台环境监测设备，通过环境监测设备对区域内的各项环境参数进行数据收集和上传，在不断的监测过程中，对长时间状态下的数据进行收集和整合，形成具体的变化趋势图表，同时对短时间内的频繁波动进行记录和数据模型建立，主控制终端接受到数据后通过物联网获取该区域内的正常环境数值，与收集到的数据进行比对得到环境数据差异信息，并在一个监测周期内将环境数据差异信息代入到变化趋势图标内进行测算，判断出该次差异是短时的突发波动还是长时间内的持续波动，从而避免突发诱因影响监测的精确性，如果该次差异仅仅在短时间内单次或者少数出现，则判定为短时突发波动，环境监测设备继续进行智能监测，持续对数据进行收集和比对，监测过程中环境监测设备会对负责区域方向进行实时监测目标调整和动态监测，即获取该区域内主要的环境变化特征，启动对应的监测组件进行实时监测，避免多监测组件同步启动导致能耗增加，如果该次差异出现次数过多，且发生频繁，则判断为长时间内的持续波动变化，通过方位溯源定位单元对异常方向进行定位，定位完成后监测方向调整单元会调用距离该目标方向最近的环境监测设备进行实时监测，使得该设备将监测方向对准目标区域范围，并缩小该设备的监测范围进行精确监测，提高监测的精确性和时效性，避免出现监测误差，并且根据差异波动的大小，由影响评估单元对异常区域的影响风险进行颜色标注，对监管人员进行提示，同时根据对应的差异数据，由监测目标调整单元改变该设备的主要监测参数目标，例如原本该环境监测设备所负责的区域内，主要监测目标为噪音，而出现异常目标的区域内，差异波动为大气环境质量，则会将该环境监测设备的监测方向动态调整为大气环境质量，同时随着调用的设备不再监测原本区域，此时对应调整相邻的环境监测设备扩大监测方向，补充原本区域内的监测缺失，并同理对应调整或者增加相应的监测目标，进而避免出现监测遗漏和监测死角，实现监测全覆盖，综上所述，通过智能化调整模对区域范围内的环境监测设备群进行智能管控，在发现区域内异常参数目标方向时进行针对性溯源，同时调用最近的设备进行实时监测，在监测过程中同步调整其他设备的监测方向，避免出现监测死角，并且动态调整处于实时监测状态下的设备监控参数目标，实现精确化监管，提高监测灵活性，同时通过参数比对模块对监测区域内的环境参数进行比对，同时进行长短双向的变化比对，提高对当前区域环境监测的精确性，避免偶然的环境变化和突发性的短暂变化影响最终的决策判断，提高监测针对性。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (9)

1.一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，包括有：

主控制终端和区域子控制系统，所述主控制终端安装在环境监测总控室内的中央设备上，所述主控制终端与所述区域子控制器系统通过物联网数据进行关联连接，所述区域子控制器系统用于对区域环境进行多通道信息数据采集；

智能化调整模块，所述智能化调整模块服务于所述区域子控制器系统，针对当前监测区域环境的主要变化数值进行动态调整，降低次要监测目标的输出消耗，同时定位环境变化方向进行针对性监测，并且智能化控制区域内设备进行监测死角弥补；

参数比对模块，所述参数比对模块配置在所述区域子控制系统内，根据各个子系统所处区域位置不同，向智能物联网获取对应区域环境数据权限，将T个时间范围内的监测数据与监测区域的期望基准数据进行比对，获得当前N个环境数据差异并输送至所述主控制终端。

2.基于权利要求1所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述区域子控制系统至少包括有多个环境监测设备，所述环境监测设备具有对大气环境、水环境、噪声环境的综合监测功能，安装时需要配置在对应的环境监测范围内。

3.基于权利要求1所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述智能化调整模块包括有：

方位溯源定位单元，所述方位溯源定位单元配置为结合溯源技术，通过采集并分析不同通道的数据，深入追溯环境数据的来源以及传播路径，定位和识别特定的污染源或者目标，并进行区域化定位；

监测方向调整单元，所述监测方向调整单元配置为基于所述方位溯源定位单元得到的方位信息，智能化调用距离最近的所述环境监测设备进行对应监管，同时根据所述环境监测设备的监测范围变化，智能调整区域内其他设备的监测方向，补充监测死角，进行监测互补；

监测目标调整单元，所述监测目标调整单元配置为在所述环境监测设备进行对应监管，根据目标来源地的异常数据参数，智能调节对应的监测目标。

4.基于权利要求1所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述参数比对模块包括有：

独立数据比对单元，所述独立数据比对模块将当前环境下T个时间内所监测到的环境数据与当前环境的基准数据进行比对，获得N个环境数据差异并上传到所述主控制终端内；

影响评估单元，所述影响评估单元配置为对当前监测区域内的数据差异程度进行具象化表示，评估出当前监测区域的环境影响程度。

5.基于权利要求2所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述区域子控制系统还包括有GPS定位设备和多通道监测模块，所述GPS定位设备安装在所述环境监测设备内，用于对所述环境监测设备进行定位，所述多通道监测模块包括有多个传感器通道，用于获取环境数据，每个通道负责监测不同的环境参数。

6.基于权利要求2所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述区域子控制系统还包括有应急处理单元，所述应急处理单元设置有意外防护计划，当所述区域子控制器系统由于意外损坏进入无法运行的状态时，对数据信息进行紧急备份，并存储在所述子控制系统内的存储介质内，防止所述区域子控制器系统无法运行。

7.基于权利要求4所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述T个时间根据监测人员所需要获得的数据的反应时间为基准进行设立，T最大值不得超过36小时。

8.基于权利要求4所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，其特征在于，所述影响程度按照不同颜色进行区域划分，通过地图数据的方式进行直观展示。

9.基于权利要求3所述的一种区域内联动调控式环境监测群控制系统，所述智能化调整模块的智能调整步骤方法为：

步骤1：首先通过所述环境监测设备对所负责的区域范围内的环境参数进行实时监测，获取到不同区域内的环境参数数值，之后与正常的环境参数进行直接比对，由所述方位溯源定位单元得到异常参数的变化方向，确定异常的目标参数，涉及到空气质量、湿度、噪音水平等环境信息；

步骤2：目标参数确认完成后，由所述主控制终端和区域子控制系统获取各个所述环境监测设备的地理坐标信息，计算出离异常区域最近的所述环境监测设备，依靠物联网连接对该目标环境监测设备进行远程调整，通过网络连接远程访问设备；

步骤3：设备访问完成后，由所述监测目标调整单元将该设备正在监测的目标参数修改为已经确认后的异常目标参数，之后所述监测方向调整单元调整该环境监测设备进行对应角度旋转，使得该环境监测设备的监测朝向与异常地点一致，同时调整监测参数，更改设备的设备运行参数，从而缩小其监测范围并提高其响应水平。