[发明专利]一种河湖水质-水动力学在线智能监测系统和方法

说明书

发明公开了一种河湖水质‑水动力学在线智能监测系统和方法，水质在线监测设备、水动力学监测设备、视频监测设备、数据采集器、终端服务器、数据智能清洗系统、存储和读取系统，以及云端数据存储库。该方法通过水质和水动力学监测设备实时监测河湖水体的水质和水动力学指标，通过视频监测设备实时监测系统的运行情况，数据采集器在线采集监测数据，经由终端服务系统结合视频监测结果对数据进行排查和插值处理，当数据连续措施时发出报警，提醒数据平台管理人员进行检修，通过终端服务器实现数据的智能清洗，并将数据存储在网络数据库，供智慧水务云平台、科学研究机构实时取用数据。

技术领域

本发明涉及河湖等水体的水质和水动力学一体化在线监测领域，特别是一种河湖水质-水动力学在线智能监测系统和方法。

背景技术

河湖水体水质是智慧河长云平台建设和管理的主要对象，水动力学要素是影响河湖水质的重要指标，实时在线监测水体水质-水动力学的联合监测，是河湖智慧河长制管理的重要工作任务，也是开展河湖水质变化规律和影响因素研究的数据保证。已有的河湖水质在线监测多存在监测数据错误、失真，监测系统故障频发等问题。

综上所述，当前智慧河长制建设和管理过程中存在河湖水质-水动力学有效监测难度大，监测数据错误，监测设备故障多等问题，面对智慧河长制建设管理的水质监测需求和河湖水质水动力学研究的数据需求，提出一套智能化的水质-水动力学在线监测系统与方法是十分迫切的。

发明内容

本发明针对智慧河长云平台建设和管理过程中遇到的河湖水质监测数据错误或无效的情况，以及水质和水动力学联合监测存在的困难，提出一种河湖水质-水动力学在线智能监测系统和方法。

一种河湖水质-水动力学在线智能监测系统和方法，包括硬件监测系统和数据处理系统；

所述的硬件监测系统包括水质在线监测设备、水动力学监测设备、数据采集器、终端服务器。

所述的视频监测设备可以定性监测水体颜色、浊度的变化，设立水尺来定量监测水深的变化，设置流速转轮来视频监测流速变化，同时通过监测安放在硬件监测系统上的水溶性颜料是否变色来判断电路系统是否进水，分析数据采集器或其他系统电路的进水或短路现象，及时向数据智能清洗系统和智慧河长云平台发送警报。

所述的数据处理系统包括数据智能清洗、存储和读取系统，以及云端数据存储库。所述的数据智能清洗系统，通过判断监测数据是否在对应技术参数的量程范围来判断监测数据的合理性。对于突然出现的数据异常现象，数据智能清洗系统可向智慧河长云平台发送数据错误或数据采集故障警报。所述的云端数据存储库基于Web开发进行存储和取用数据。

优选地，水质在线监测设备可以是各类指标的传感器、在线检测设备或是仪表仪器，可以实时自动检测出水质指标的结果。所监测的水质要素包括但不限于pH、电导率、溶解氧、浊度、温度、氨氮、COD、蓝绿藻。

优选地，水动力学监测设备可以是水动力学各要素的传感器或仪表仪器，可以实时自动监测，所监测的水动力学要素包括但不限于水体流量、流速、水深等要素。

优选地，水质在线监测设备和水动力学监测设备的监测数据或结果可以被数据采集器实时抓取，可通过设定的接口将数据结果以电子信号方式进行存储。

优选地，终端服务器是数据智能清洗、插值、存储、读取的控制中心。

优选地，数据智能清洗系统可以实现对数据的智能排查，对突变的数值进行插值替换，当连续出现超出量程范围的极端数值或错误格式的结果时智能报错，向智慧水务云平台发送数据错误警报。

上述河湖水质-水动力学在线智能监测系统的监测方法，包括以下步骤：