[发明专利]一种水环境监测系统

摘要

本发明公开了一种水环境监测系统，包括传感器组，视频数据采集模块，全景视频生成模块，人机操作模块，中央处理器，水环境评估模块，专家评估模块，物理模型建立模块，虚拟作动器，虚拟传感器，模拟分析模块。本发明通过水下机器人与检测装置的完美结合，实现了多个方位水环境情况的同时检测，从而得出水环境情况的多种评估结果，检测结果精确度高，通过北斗短报文通讯技术进行数据的传输，无需架设通讯线路，使用方便，通过水环境物理模型、虚拟传感器以及虚拟作动器的自定义，实现了水环境的后续情况的预测和仿真分析，也可以将各种水环境治理方案转换成参数后作用于所建立的水环境物理模型，实现了水环境治理方案的合理选择。

主权项

1.一种水环境监测系统，其特征在于，包括传感器组，由若干耐压传感器组成，安装在水下机器人四周外壁上，每个耐压传感器内均安装有北斗模块，用于定时定量检测采集所检测段的流量、流速、水位、水温、泥沙、浊度、酸碱度、电导度、溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、营养盐和叶绿素参数，并通过北斗模块将所采集到的数据发送到监测中心；视频数据采集模块，安装在水下机器人外壁上，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度全景视频数据的采集,并将所采集到的视频数据通过北斗模块发送到全景视频生成模块和中央处理器；全景视频生成模块，用于将接收视频数据采集模块所发送的数据根据预设的算法拼接成全景视频发送到显示屏进行显示，发送到数据库进行储存；人机操作模块，用于输入待检测水环境和水下机器人的基本参数数据、数据调用命令和各种控制命令，并将所输入的基本参数数据、数据调用命令、各种控制命令发送到中央处理器；中央处理器，用于接收传感器组和视频数据采集模块发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的传感器组所检测到的数据发送到水环境评估模块和专家评估模块；还用于将接收到的视频采集模块所发送的数据转换成物理模型建立模块所能识别的数据格式发送到物理模型建立模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；水环境评估模块，用于根据预设的算法对所接收到的传感器数据进行计算，得出水环境情况评估结果，并将得到的结果发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；专家评估模块，用于储存各类典型的水环境环境数据以及其所可能带来的水环境灾害情况，用于将接收到的水环境环境数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；物理模型建立模块，用于根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种水环境物理模型；虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与物理模型建立模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；虚拟传感器，为在物理模型中插入的能直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；模拟分析模块，用于通过 各种仿真分析算法和仿真分析方法完成水环境治理方案的模拟仿真分析以及水环境后期情况的预测分析；所述虚拟作动器通过循环执行仿真算法或仿真方法将结果反馈给导航路线模拟分析模块，所述导航路线模拟分析模块自动提取数据给虚拟传感器，所述虚拟传感器自动显示分析结果。