水质智能监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水质智能监测系统，其包括监测模块、通信模块与显示模块；监测模块包括水质检测单元、处理器与边缘计算模块；显示模块包括云计算平台与显示终端；水质检测单元用于相应采集目标水体的水质信息；处理器用于将水质信息传输至边缘计算模块；边缘计算模块对接收到的水质信息进行数据处理，并发送至云计算平台；云计算平台根据有效数据进行计算，得到目标水体的水质监测数据，并发送至显示终端进行显示。相对于现有技术，本发明专利技术水质智能监测系统利用边缘计算模块对采集到的水质数据进行处理，筛选有效数据，可提高数据准确度，缓解后续云计算平台的运算压力，提升水质监测的时效性、准确性和可靠性。准确性和可靠性。准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
水质智能监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及水质检测
，更具体地说，本专利技术涉及一种水质智能监测系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，我国的水质监测仍有相当大部分以人工监测为主，主要方法包括移动监测(手持式设备)与采样后进行实验室监测，因此导致监测数据的时效性无法保证。同时，由于检测仪器设备精密度不够、试剂误差、试验人员操作不当、不规范等系统误差的存在，检测数据的准确性无法得到保证。
[0003]其次，我国在水质自动监测方面起步较晚，在水质自动监测、移动快速分析等预警预报体系建设方面尚处于探索阶段。当前国内所用的自动化监测系统种类繁多，且多为国外进口设备。此外，这些仪器设备所传送的监测数据的时效性、真实性、准确性无法保证，水质自动化监测装置在制造上已不能满足快速发展的水质监测的需要。
[0004]最后，水质信息公开事关公众知情权、参与权和监督权。现阶段水质监测站的常用做法是定期公布监测数据和分析结果，但就实施效果来看，民众对水质信息的关注度不高。当遭遇水污染问题时，将大大降低公众对相关部门公信力的认可程度。
[0005]有鉴于此，实有必要提供一种水质智能监测系统及方法，以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：提供一种水质智能监测系统及方法，旨在解决目前水质监测的检测数据的准确性无法得到保证的问题，提高水质监测的时效性、准确性和可靠性。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种水质智能监测系统，包括监测模块、通信模块与显示模块；所述监测模块包括水质检测单元、处理器与边缘计算模块；所述显示模块包括云计算平台与显示终端；
[0008]所述水质检测单元包括温度传感器、浊度传感器、酸碱度传感器、余氯传感器、电导率传感器、TOC传感器中的一种或多种，用于相应采集目标水体的水质信息；
[0009]所述处理器用于控制所述水质检测单元进行水质信息采集，并将采集到的所述水质信息传输至所述边缘计算模块；
[0010]所述边缘计算模块对接收到的所述水质信息进行数据处理，并筛选有效数据，然后将所述有效数据通过所述通信模块发送至所述云计算平台；
[0011]所述云计算平台用于根据所述有效数据进行计算，得到所述目标水体的水质监测数据，并将所述水质监测数据发送至所述显示终端进行显示。
[0012]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述显示模块还包括区块链单元，所述区块链单元用于对所述云计算平台计算得到的所述水质监测数据进行上链。
[0013]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述监测模块还包括GPS定位单元、稳压单元与电源的一种或多种；其中，所述GPS定位单元、所述稳压单元与所述电源分别
于所述处理器连接。
[0014]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述边缘计算模块根据嵌入的大数据神经网络计算方法与主成分分析法，分析所有水质信息数据的相关性，从而对所述监测模块采集并发送的水质信息数据进行处理筛选。
[0015]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述边缘计算模块还包括第一报警单元；所述第一报警单元用于判断所述水质信息数据的参数是否超出相应预设的阈值范围，若结果为是，则发出警报。
[0016]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述边缘计算模块还包括第二报警单元；所述第二报警单元用于判断所述水质信息数据的参数在预设时间段内的变化量是否超出相应预设的变化量阈值，若结果为是，则发出警报。
[0017]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述边缘计算模块包括通过组态软件架构连接的处理单元、控制界面与分析界面；所述分析界面包括与所述水质检测单元的载体设备配套使用的控制软件，用于自动识别载体设备配置以及远程设置载体设备的量程、滤波及采样参数，从而完成信号的实时采集分析处理；所述控制界面用于载体设备识别、参数配置、实时采集、数据预处理、格式转换及数据保存。
[0018]根据本专利技术水质智能监测系统的一个实施方式，所述通信模块为NB
‑
IoT通信模块。
[0019]为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供一种水质智能监测方法，其包括以下步骤：
[0020]处理器控制水质检测单元进行水质信息采集，并将采集到的所述水质信息传输至边缘计算模块；
[0021]边缘计算模块对接收到的所述水质信息进行数据处理，并筛选有效数据，然后将所述有效数据通过通信模块发送至云计算平台；
[0022]云计算平台根据所述有效数据进行计算，得到所述目标水体的水质监测数据，并将所述水质监测数据发送至显示终端进行显示。
[0023]相对于现有技术，本专利技术提供的水质智能监测系统及方法通过监测模块对水质信息进行采集，同时利用边缘计算快速响应的特点，提高水质监测数据的传输速度，减少延迟，利用边缘计算模块对采集到的水质数据进行处理，筛选有效数据，提高数据准确度，缓解后续云计算平台的运算压力，从而提升了水质监测的时效性、准确性和可靠性。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本专利技术提供的水质智能监测系统的架构图；
[0026]图2为本专利技术提供的水质智能监测系统中水质检测单元的架构图；
[0027]图3为本专利技术提供的水质智能监测系统中边缘计算模块的架构图；
[0028]图4为本专利技术提供的水质智能监测方法的流程图。
[0029]图中标号：
[0030]100
‑‑
水质智能监测系统；10
‑‑
监测模块；11
‑‑
水质检测单元；12
‑‑
处理器；13
‑‑
边缘计算模块；131
‑‑
控制界面；132
‑‑
分析界面；14
‑‑
GPS定位单元；15
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稳压单元；16
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电源；20
‑‑
通信模块；30
‑‑
显示模块；31
‑‑
云计算平台；32
‑‑
显示终端；33
‑‑
区块链单元。
【具体实施方式】
[0031]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。
[0032]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质智能监测系统，其特征在于，包括监测模块、通信模块与显示模块；所述监测模块包括水质检测单元、处理器与边缘计算模块；所述显示模块包括云计算平台与显示终端；所述水质检测单元包括温度传感器、浊度传感器、酸碱度传感器、余氯传感器、电导率传感器、TOC传感器中的一种或多种，用于相应采集目标水体的水质信息；所述处理器用于控制所述水质检测单元进行水质信息采集，并将采集到的所述水质信息传输至所述边缘计算模块；所述边缘计算模块对接收到的所述水质信息进行数据处理，并筛选有效数据，然后将所述有效数据通过所述通信模块发送至所述云计算平台；所述云计算平台用于根据所述有效数据进行计算，得到所述目标水体的水质监测数据，并将所述水质监测数据发送至所述显示终端进行显示。2.根据权利要求1所述的水质智能监测系统，其特征在于，所述显示模块还包括区块链单元，所述区块链单元用于对所述云计算平台计算得到的所述水质监测数据进行上链。3.根据权利要求1所述的水质智能监测系统，其特征在于，所述监测模块还包括GPS定位单元、稳压单元与电源的一种或多种；其中，所述GPS定位单元、所述稳压单元与所述电源分别于所述处理器连接。4.根据权利要求1所述的水质智能监测系统，其特征在于，所述边缘计算模块根据嵌入的大数据神经网络计算方法与主成分分析法，分析所有水质信息数据的相关性，从而对所述监测模块采集并发送的水质信息数据进行处理筛选。5.根据权利要求4所述的水质智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳军涛，石艳春，胡肖怡，李旭东，
申请(专利权)人：中广核环保产业有限公司，
类型：发明
国别省市：