一种河道环境管理用的水质监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种河道环境管理用的水质监测装置，包括数据采集模块、MCU模块、驱动模块、警示模块、无线传输模块和远程监控终端，MCU模块用于根据数据采集模块获取的数据信息控制驱动模块和警示模块进行工作，远程监控终端通过无线传输模块与MCU模块相互通信，远程监控终端用于用户远程获取检测信息和远程发送指令信息，本发明专利技术通过数据采集模块获取水质数据信息和监测水域的视频信息，并通过MCU模块对数据采集模块采集的信息进行处理后获取水质评价结果，同时，可通过远程监控终端获取实时监测信息，为水污染防治及河湖强监管提供有力的数据支撑，同时可提高监测水域的科学管控和智慧管理水平。控和智慧管理水平。控和智慧管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种河道环境管理用的水质监测装置


[0001]本专利技术涉及水质监测
，尤其涉及一种河道环境管理用的水质监测装置。

技术介绍

[0002]如今，城市区域的河湖监管需要投入大量工作量和人力，同时，靠人工巡查、定期采样等监测方式来监测水质存在监管难度大、效率低、难以及时高效发现和排查等问题，于是，实现水质自动检测对于城市区域的河湖监管具有重要意义，此外，对获取的水质监测数据进行整合从而获取全面的水质监测报告信息可为水污染防治及河湖强监管提供有力的数据支撑。
[0003]因此，提供一种新的技术方案改善上述问题，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种河道环境管理用的水质监测装置，以解决上述技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种河道环境管理用的水质监测装置，包括数据采集模块、MCU模块、驱动模块、警示模块、无线传输模块和远程监控终端。
[0007]在上述的方案中，所述数据采集模块用于获取监测过程中的数据信息以及监测水域的数据信息。
[0008]在上述的方案中，所述MCU模块与所述数据采集模块相连接，所述MCU模块用于根据所述数据采集模块获取的数据信息控制相应模块进行工作。
[0009]在上述的方案中，所述驱动模块和所述警示模块均与所述MCU模块相连接，所述驱动模块用于在所述MCU模块的控制下驱动监测工作的进行，所述警示模块用于发送报警信号提示用户，并对所述MCU模块发送的信息进行显示以及接收用户发送的操作指令信息。
[0010]在上述的方案中，所述远程监控终端通过所述无线传输模块与所述MCU模块相互通信，所述远程监控终端用于用户远程获取检测信息和远程发送指令信息。
[0011]在上述的方案中，所述数据采集模块包括超声波测距单元、定位单元和红外接收单元，所述超声波测距单元用于通过超声波距离传感器获取监测过程中的障碍物信息；所述定位单元包括GPS定位器、电子罗盘和姿态传感器，所述GPS定位器用于获取检测装置的当前位置信息，所述电子罗盘用于获取检测装置的当前方向数据信息，所述姿态传感器用于获取检测装置的当前姿态数据信息；所述红外接收单元包括光敏二极管、第一信号放大器和信号解调器，所述光敏二极管用于接收红外遥控信号，并将接收到的红外遥控信号进行光电转换处理，所述第一信号放大器与所述光敏二极管相连接，所述第一信号放大器用于将经过所述光敏二极管处理后的信号进行放大处理，所述信号解调器与所述第一信号放大器相连接，所述信号解调器用于对经过所述第一信号放大器处理后的信号进行解调处理。
[0012]在上述的方案中，所述数据采集模块还包括水质数据采集单元，所述水质数据采集单元包括多个水质检测传感器、第二信号放大器和滤波器，所述水质检测传感器用于获取检测水域的温度信息、PH值信息、含氧量信息、电导率信息、浑浊度信息以及水体中的高锰酸盐含量和氨氮含量，所述第二信号放大器与所述水质检测传感器相连接，所述第二信号放大器用于对所述水质检测传感器获取的信号进行放大处理，所述滤波器与所述第二信号放大器相连接，所述滤波器用于对经过所述第二信号放大器处理后的信号进行滤波处理。
[0013]在上述的方案中，所述数据采集模块还包括摄像机单元，所述摄像机单元包括云台摄像机、步进电机、亮度传感器和补光单元，所述云台摄像机用于获取监测水域的视频信息，所述步进电机与所述云台摄像机相连接，所述步进电机用于驱动所述云台摄像机进行转动，并调节所述云台摄像机的转动速度，所述亮度传感器和所述补光单元均安装在所述云台摄像机的云台上，所述亮度传感器用于获取环境亮度信息，所述补光单元用于对所述云台摄像机进行拍摄补光，所述补光单元包括多个LED灯、背光板和光电二极管，所述LED灯镶嵌在所述背光板中，所述光电二极管与所述背光板相连接，所述光电二极管用于获取所述背光板的光照强度信息。
[0014]在上述的方案中，所述MCU模块包括存储单元、水质数据处理单元、视频数据处理单元和水质评价单元，所述存储单元用于对所述数据采集模块采集的数据信息、参数数据库以及图像数据库进行存储，所述水质数据处理单元和所述视频数据处理单元均与所述存储单元相连接，所述水质数据处理单元用于对所述存储单元存储的水质数据信息进行分析处理，所述视频数据处理单元用于对所述存储单元存储的视频数据信息进行分析处理，所述水质评价单元与所述水质数据处理单元和所述视频数据处理单元相连接，所述水质评价单元用于根据所述水质数据处理单元的数据处理结果和所述视频数据处理单元的数据处理结果获取水质评价结果信息。
[0015]在上述的方案中，所述水质数据处理单元包括数据比较模块、权重分配模块和第一评价指数获取模块，所述数据比较模块用于对所述存储单元存储的各个水质数据和所述参数数据库中的相应参数进行对比；所述权重分配模块用于通过熵权法确定PH 值、含氧量、高锰酸盐含量和氨氮含量的权重；所述第一评价指数获取模块与所述权重分配模块相连接，所述第一评价指数获取模块用于通过规范决策矩阵对PH值、含氧量、高锰酸盐含量和氨氮含量数据进行向量规范化处理得到规范化矩阵，并通过得到的规范化矩阵和所述权重分配模块确定的各指标权重获取加权规范矩阵，再通过所述加权规范矩阵和各个指标权重获取第一水质评价指数。
[0016]在上述的方案中，所述视频数据处理单元包括预处理模块、漂浮物识别模块、水体颜色分析模块和第二评价指数获取模块，所述预处理模块包括灰度变换单元和滤波单元，所述灰度变换单元用于对所述存储单元存储的视频图像进行灰度变换，所述滤波单元与所述灰度变换单元相连接，所述滤波单元用于通过高斯滤波算法对图像进行滤波处理；所述漂浮物识别模块和所述水体颜色分析模块均与所述预处理模块相连接，所述漂浮物识别模块用于通过背景差分算法进行检测，并通过卷积神经网络算法将检测到的漂浮物与所述存储单元中图像数据库的图像信息进行对比得到漂浮物种类信息，同时，通过卡尔曼滤波算法对漂浮物的数量进行统计后获取第一水质评价污染度信息；所述水体颜色分析模块用于
通过LBFGS神经网络算法对水体颜色进行识别，并获取第二水质评价污染度信息；所述第二评价指数获取模块与所述漂浮物识别模块和所述水体颜色分析模块相连接，所述第二评价指数获取模块用于根据所述第一水质评价污染度信息和所述第二水质评价污染度信息得到第二水质评价指数。
[0017]在上述的方案中，所述水质评价单元包括计算模块和评价结果获取模块，所述计算模块用于根据所述第一评价指数获取模块获取的第一水质评价指数和所述第二评价指数获取模块获取的第二水质评价指数计算得到综合水质评价指数，所述评价结果获取模块与所述计算模块相连接，所述评价结果获取模块用于根据所述计算模块获取的综合水质评价指数判定水质污染程度。
[0018]在上述的方案中，所述警示模块包括报警单元和显示单元，所述报警单元包括多个双色LED指示灯和语音播报器，所述双色LED指示灯用于指示各个参数的超标情况，所述语音本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河道环境管理用的水质监测装置，其特征在于，包括：数据采集模块、MCU模块、驱动模块、警示模块、无线传输模块和远程监控终端；所述数据采集模块用于获取监测过程中的数据信息以及监测水域的数据信息；所述MCU模块与所述数据采集模块相连接，所述MCU模块用于根据所述数据采集模块获取的数据信息控制相应模块进行工作；所述驱动模块和所述警示模块均与所述MCU模块相连接，所述驱动模块用于在所述MCU模块的控制下驱动监测工作的进行，所述警示模块用于发送报警信号提示用户，并对所述MCU模块发送的信息进行显示以及接收用户发送的操作指令信息；所述远程监控终端通过所述无线传输模块与所述MCU模块相互通信，所述远程监控终端用于用户远程获取检测信息和远程发送指令信息。2.根据权利要求1所述的河道环境管理用的水质监测装置，其特征在于，所述数据采集模块包括超声波测距单元、定位单元和红外接收单元，所述超声波测距单元用于通过超声波距离传感器获取监测过程中的障碍物信息；所述定位单元包括GPS定位器、电子罗盘和姿态传感器，所述GPS定位器用于获取检测装置的当前位置信息，所述电子罗盘用于获取检测装置的当前方向数据信息，所述姿态传感器用于获取检测装置的当前姿态数据信息；所述红外接收单元包括光敏二极管、第一信号放大器和信号解调器，所述光敏二极管用于接收红外遥控信号，并将接收到的红外遥控信号进行光电转换处理，所述第一信号放大器与所述光敏二极管相连接，所述第一信号放大器用于将经过所述光敏二极管处理后的信号进行放大处理，所述信号解调器与所述第一信号放大器相连接，所述信号解调器用于对经过所述第一信号放大器处理后的信号进行解调处理。3.根据权利要求2所述的河道环境管理用的水质监测装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括水质数据采集单元，所述水质数据采集单元包括多个水质检测传感器、第二信号放大器和滤波器，所述水质检测传感器用于获取检测水域的温度信息、PH值信息、含氧量信息、电导率信息、浑浊度信息以及水体中的高锰酸盐含量和氨氮含量，所述第二信号放大器与所述水质检测传感器相连接，所述第二信号放大器用于对所述水质检测传感器获取的信号进行放大处理，所述滤波器与所述第二信号放大器相连接，所述滤波器用于对经过所述第二信号放大器处理后的信号进行滤波处理。4.根据权利要求3所述的河道环境管理用的水质监测装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括摄像机单元，所述摄像机单元包括云台摄像机、步进电机、亮度传感器和补光单元，所述云台摄像机用于获取监测水域的视频信息，所述步进电机与所述云台摄像机相连接，所述步进电机用于驱动所述云台摄像机进行转动，并调节所述云台摄像机的转动速度，所述亮度传感器和所述补光单元均安装在所述云台摄像机的云台上，所述亮度传感器用于获取环境亮度信息，所述补光单元用于对所述云台摄像机进行拍摄补光，所述补光单元包括多个LED灯、背光板和光电二极管，所述LED灯镶嵌在所述背光板中，所述光电二极管与所述背光板相连接，所述光电二极管用于获取所述背光板的光照强度信息。5.根据权利要求1所述的河道环境管理用的水质监测装置，其特征在于，所述MCU模块包括存储单元、水质数据处理单元、视频数据处理单元和水质评价单元，所述存储单元用于对所述数据采集模块采集的数据信息、参数数据库以及图像数据库进行存储，所述水质数据处理单元和所述视频数据处理单元均与所述存储单元相连接，所述水质数据处理单元用
于对所述存储单元存储的水质数据信息进行分析处理，所述视频数据处理单元用于对所述存储单元存储的视频数据信息进...

【专利技术属性】
技术研发人员：余强，管伟伟，
申请(专利权)人：浙江始祖鸟环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：