一种水利信息化水利工程用水质检测系统

摘要

本发明提供了一种水利信息化水利工程用水质检测系统，包括设置在水工建筑物处的固定终端、设置在水域处的移动终端和控制终端；其中，所述移动终端设置有控制器模块、动力模块、定位模块、采样模块、水质检测模块、拍摄模块、无线通信模块和供电模块；移动终端通过无线通信模块与固定终端和控制终端进行通信。本发明通过设置在水域处的移动终端对水域进行水质检测，在控制终端可以控制移动终端，控制终端根据获取的移动终端在水域范围内的位置、水体样本初检结果和水体及水域周边的图像信息即可对水利工程所处的水域的水质检测进行监测，减轻了检测人员的工作量和工作难度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水质检测技术领域，具体地说，涉及一种水利信息化水利工程用水质检测系统。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。水利工程施工的过程中需要对水质进行检测，由于大型的水利工程施工时间长，施工水域面积大，水质检测对检测人员来说工作量大，工作难度高。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种水利信息化水利工程用水质检测系统，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水利信息化水利工程用水质检测系统，包括设置在水工建筑物处的固定终端、设置在水域处的移动终端和控制终端；其中，所述移动终端设置有控制器模块、动力模块、定位模块、采样模块、水质检测模块、拍摄模块、无线通信模块和供电模块；动力模块与控制器模块电连接和信号连接，动力模块用于带动所述移动终端在水域内移动，以使动力模块接收控制器模块的启动命令控制所述移动终端移动，或接收控制器模块的停止命令控制所述移动终端停止移动；定位模块与控制器模块电连接和信号连接，定位模块用于获取所述移动终端的实时位置信息，以使定位模块将所述位置信息发送至控制器模块；采样模块与控制器模块电连接和信号连接，采样模块用于采集水体样本，以使采样模块接收控制器模块的采样命令进行采样；水质检测模块与控制器模块电连接和信号连接，水质检测模块用于对水体样本进行初检，以使水质检测模块将初检结果发送至控制器模块；拍摄模块与控制器模块电连接和信号连接，拍摄模块用于采集水体及水域周边的图像信息，以使拍摄模块将所述图像信息发送至控制器模块；无线通信模块与控制器模块电连接和信号连接，无线通信模块用于与所述固定终端和所述控制终端进行通信，以使无线通信模块接收所述固定终端的位置信息和所述控制终端的控制命令，无线通信模块将所述移动终端的实时位置信息、初检结果、图像信息发送至所述控制终端，所述固定终端设置为可固定所述移动终端以及获取所述移动终端的水体样本的装置，所述控制终端设置为可对所述移动终端进行远程控制的装置。

通过上述技术方案，通过设置在水域处的移动终端对水域进行水质检测，移动终端通过动力模块在水域范围内移动，通过定位模块可以获取移动终端在水域范围内的位置，通过采样模块和水质检测模块可以对水域范围内的任意处水体进行采集水体样本以及初检，通过拍摄模块可以获取移动终端经过的水域的水体及水域周边的图像信息，通过无线通信模块可以将移动终端在水域范围内的位置、水体样本初检结果和水体及水域周边的图像信息发送至控制终端，在控制终端可以控制移动终端，控制终端根据获取的移动终端的上述信息即可对水利工程所处的水域的水质检测进行监测，减轻了检测人员的工作量和工作难度，并且设置固定终端固定移动终端以及获取移动终端的水体样本的装置，在移动终端的水体样本初检数据异常时可以送至固定终端，方便检测人员获取水体样本进行二次检测。

作为对本发明所述的水利信息化水利工程用水质检测系统的进一步说明，优选地，控制器模块包括电子地图子模块、线路计算子模块、导航子模块和图像处理子模块；其中，电子地图子模块分别与无线通信模块和定位模块电连接和信号连接，电子地图子模块用于存储水域地图，并记录所述固定终端的固定位置信息和所述移动终端的实时位置信息，以使电子地图子模块通过无线通信模块接收来自所述控制终端的水域地图，所述水域地图上标记有日常巡航路线和所述固定终端的固定位置信息，电子地图子模块通过定位模块接收来自所述移动终端的实时位置信息；线路计算子模块与电子地图子模块电连接和信号连接，线路计算子模块用于计算所述移动终端运动至所述固定终端所需要的路程和时间，以使线路计算子模块接收来自电子地图子模块的所述固定终端的固定位置信息和所述移动终端的实时位置信息，以得到所述移动终端与所述固定终端之间的距离，并根据动力模块的移动速度得到所述移动终端运动至所述固定终端的最长时间；导航子模块分别与电子地图子模块、线路计算子模块和动力模块电连接和信号连接，导航子模块用于为动力模块提供移动方向和线路，以使导航子模块接收来自电子地图子模块的日常巡航路线和来自线路计算子模块的所述移动终端与所述固定终端之间的距离，并控制动力模块的移动路线；图像处理子模块分别与拍摄模块和无线通信模块电连接和信号连接，图像处理子模块用于对水体及水域周边的图像信息进行处理和分析得到水体现状和水域周边现状，以使图像处理子模块接收来自拍摄模块的水体及水域周边的图像信息，并在水体现状和水域周边现状存在异常时，将水体及水域周边的图像信息通过无线通信模块发送至所述控制终端。

通过上述技术方案，控制器模块设置电子地图子模块、线路计算子模块、导航子模块和图像处理子模块，移动终端可以按照控制终端的控制在水域范围内进行水质检测，并且通过图像处理子模块对水体及水域周边的图像信息进行识别，如识别水体的浑浊度、水体内是否有污染物、水域周边是否存在潜在危险等，在水体现状和水域周边现状存在异常时，将水体及水域周边的图像信息通过无线通信模块发送至控制终端，方便检测人员进一步确认水域存在的问题，及时采取措施。

作为对本发明所述的水利信息化水利工程用水质检测系统的进一步说明，优选地，所述移动终端设置有流速计，流速计与控制器模块电连接和信号连接，流速计用于监测水域的实时流速，以使流速计将水域的实时流速传输至控制器模块，在水域的实时流速大于流速阈值时，控制器模块向动力模块发送停止命令，在水域的实时流速小于流速阈值时，控制器模块向动力模块发送启动命令。

通过上述技术方案，通过流速计可以监测水域的实时流速，在其实时流速不能推动移动终端移动时，启动动力模块使移动终端可以移动进行水质检测，在其实时流速达到可以推动移动终端移动时，可以停止动力模块，让水流推动移动终端移动达到节省电量的目的。

作为对本发明所述的水利信息化水利工程用水质检测系统的进一步说明，优选地，所述移动终端设置有天气预警模块，天气预警模块与控制器模块电连接和信号连接，天气预警模块用于根据天气预报信息在特殊天气产生天气预警信号，以使天气预警模块通过无线通信模块接收来自互联网的天气预报信息，将产生的天气预警信号发送至控制器模块，控制器模块发送启动命令至动力模块，以使所述移动终端向所述固定终端移动。

通过上述技术方案，通过天气预警模块可以获取该水域处的天气状态，在大风、大雨或雷电来临前可以控制移动终端停止水质检测，向固定终端移动进行固定，减小移动终端因天气原因遭到的损坏程度。

作为对本发明所述的水利信息化水利工程用水质检测系统的进一步说明，优选地，所述移动终端设置有电量检测模块，电量检测模块分别与控制器模块和供电模块电连接和信号连接，电量检测模块用于检测供电模块的电量，并在低电量阈值时产生电量预警信号，以使电量检测模块将所述电量预警信号传输至控制器模块。

通过上述技术方案，通过电量检测模块可以检测供电模块的电量，在电量达到低电量阈值时可以停止水质检测和移动，保持定位模块和无线通讯模块的运行，方便控制终端获取移动终端的工作状态，并避免移动终端因低电量而与控制终端断开通信连接。

作为对本发明所述的水利信息化水利工程用水质检测系统的进一步说明，优选地，所述移动终端设置有太阳能模块，太阳能模块分别与控制器模块和供电模块电连接和信号连接，以使控制器模块接收到所述电量预警信号时，通过太阳能模块为供电模块进行充电。

通过上述技术方案，通过太阳能模块为供电模块进行充电。

本发明的有益效果：本发明通过设置在水域处的移动终端对水域进行水质检测，移动终端通过动力模块在水域范围内移动，通过定位模块可以获取移动终端在水域范围内的位置，通过采样模块和水质检测模块可以对水域范围内的任意处水体进行采集水体样本以及初检，通过拍摄模块可以获取移动终端经过的水域的水体及水域周边的图像信息，通过无线通信模块可以将移动终端在水域范围内的位置、水体样本初检结果和水体及水域周边的图像信息发送至控制终端，在控制终端可以控制移动终端，控制终端根据获取的移动终端的上述信息即可对水利工程所处的水域的水质检测进行监测，减轻了检测人员的工作量和工作难度，并且设置固定终端固定移动终端以及获取移动终端的水体样本的装置，在移动终端的水体样本初检数据异常时可以送至固定终端，方便检测人员获取水体样本进行二次检测。

附图说明

图1为本发明的水利信息化水利工程用水质检测系统的结构示意图。

图2为本发明的控制器模块的结构示意图。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

如图1所示，图1为本发明的水利信息化水利工程用水质检测系统的结构示意图；所述水利信息化水利工程用水质检测系统包括设置在水工建筑物处的固定终端、设置在水域处的移动终端和控制终端；其中，所述移动终端设置有控制器模块1、动力模块2、定位模块3、采样模块4、水质检测模块5、拍摄模块6、无线通信模块7和供电模块8；动力模块2与控制器模块1电连接和信号连接，动力模块2用于带动所述移动终端在水域内移动，以使动力模块2接收控制器模块1的启动命令控制所述移动终端移动，或接收控制器模块1的停止命令控制所述移动终端停止移动；定位模块3与控制器模块1电连接和信号连接，定位模块3用于获取所述移动终端的实时位置信息，以使定位模块3将所述位置信息发送至控制器模块1；采样模块4与控制器模块1电连接和信号连接，采样模块4用于采集水体样本，以使采样模块4接收控制器模块1的采样命令进行采样；水质检测模块5与控制器模块1电连接和信号连接，水质检测模块5用于对水体样本进行初检，以使水质检测模块5将初检结果发送至控制器模块1；拍摄模块6与控制器模块1电连接和信号连接，拍摄模块6用于采集水体及水域周边的图像信息，以使拍摄模块6将所述图像信息发送至控制器模块1；无线通信模块7与控制器模块1电连接和信号连接，无线通信模块7用于与所述固定终端和所述控制终端进行通信，以使无线通信模块7接收所述固定终端的位置信息和所述控制终端的控制命令，无线通信模块7将所述移动终端的实时位置信息、初检结果、图像信息发送至所述控制终端；所述固定终端设置为可固定所述移动终端以及获取所述移动终端的水体样本的装置，所述控制终端设置为可对所述移动终端进行远程控制的装置。供电模块8为控制器模块1、动力模块2、定位模块3、采样模块4、水质检测模块5、拍摄模块6、无线通信模块7供电。通过设置在水域处的移动终端对水域进行水质检测，移动终端通过动力模块在水域范围内移动，通过定位模块可以获取移动终端在水域范围内的位置，通过采样模块和水质检测模块可以对水域范围内的任意处水体进行采集水体样本以及初检，通过拍摄模块可以获取移动终端经过的水域的水体及水域周边的图像信息，通过无线通信模块可以将移动终端在水域范围内的位置、水体样本初检结果和水体及水域周边的图像信息发送至控制终端，在控制终端可以控制移动终端，控制终端根据获取的移动终端的上述信息即可对水利工程所处的水域的水质检测进行监测，减轻了检测人员的工作量和工作难度，并且设置固定终端固定移动终端以及获取移动终端的水体样本的装置，在移动终端的水体样本初检数据异常时可以送至固定终端，方便检测人员获取水体样本进行二次检测。

如图2所示，图2为本发明的控制器模块的结构示意图；控制器模块1包括但不限于电子地图子模块101、线路计算子模块102、导航子模块103和图像处理子模块104；其中，电子地图子模块101分别与无线通信模块7和定位模块3电连接和信号连接，电子地图子模块101用于存储水域地图，并记录所述固定终端的固定位置信息和所述移动终端的实时位置信息，以使电子地图子模块101通过无线通信模块7接收来自所述控制终端的水域地图，所述水域地图上标记有日常巡航路线和所述固定终端的固定位置信息，电子地图子模块101通过定位模块3接收来自所述移动终端的实时位置信息；线路计算子模块102与电子地图子模块101电连接和信号连接，线路计算子模块102用于计算所述移动终端运动至所述固定终端所需要的路程和时间，以使线路计算子模块102接收来自电子地图子模块101的所述固定终端的固定位置信息和所述移动终端的实时位置信息，以得到所述移动终端与所述固定终端之间的距离，并根据动力模块2的移动速度得到所述移动终端运动至所述固定终端的最长时间；导航子模块103分别与电子地图子模块101、线路计算子模块102和动力模块2电连接和信号连接，导航子模块103用于为动力模块2提供移动方向和线路，以使导航子模块103接收来自电子地图子模块101的日常巡航路线和来自线路计算子模块102的所述移动终端与所述固定终端之间的距离，并控制动力模块2的移动路线；图像处理子模块104分别与拍摄模块6和无线通信模块7电连接和信号连接，图像处理子模块104用于对水体及水域周边的图像信息进行处理和分析得到水体现状和水域周边现状，以使图像处理子模块104接收来自拍摄模块6的水体及水域周边的图像信息，并在水体现状和水域周边现状存在异常时，将水体及水域周边的图像信息通过无线通信模块7发送至所述控制终端。控制器模块设置电子地图子模块、线路计算子模块、导航子模块和图像处理子模块，移动终端可以按照控制终端的控制在水域范围内进行水质检测，并且通过图像处理子模块对水体及水域周边的图像信息进行识别，如识别水体的浑浊度、水体内是否有污染物、水域周边是否存在潜在危险等，在水体现状和水域周边现状存在异常时，将水体及水域周边的图像信息通过无线通信模块发送至控制终端，方便检测人员进一步确认水域存在的问题，及时采取措施。

优选地，如图1所示，所述移动终端设置有流速计9，流速计9与控制器模块1电连接和信号连接，流速计9用于监测水域的实时流速，以使流速计9将水域的实时流速传输至控制器模块1，在水域的实时流速大于流速阈值时，控制器模块1向动力模块2发送停止命令，在水域的实时流速小于流速阈值时，控制器模块1向动力模块2发送启动命令。通过流速计可以监测水域的实时流速，在其实时流速不能推动移动终端移动时，启动动力模块使移动终端可以移动进行水质检测，在其实时流速达到可以推动移动终端移动时，可以停止动力模块，让水流推动移动终端移动达到节省电量的目的。

优选地，如图1所示，所述移动终端设置有天气预警模块10，天气预警模块10与控制器模块1电连接和信号连接，天气预警模块10用于根据天气预报信息在特殊天气产生天气预警信号，以使天气预警模块10通过无线通信模块7接收来自互联网的天气预报信息，将产生的天气预警信号发送至控制器模块1，控制器模块1发送启动命令至动力模块2，以使所述移动终端向所述固定终端移动。

通过天气预警模块可以获取该水域处的天气状态，在大风、大雨或雷电来临前可以控制移动终端停止水质检测，向固定终端移动进行固定，减小移动终端因天气原因遭到的损坏程度。

优选地，如图1所示，所述移动终端设置有电量检测模块11，电量检测模块11分别与控制器模块1和供电模块8电连接和信号连接，电量检测模块11用于检测供电模块8的电量，并在低电量阈值时产生电量预警信号，以使电量检测模块11将所述电量预警信号传输至控制器模块1。通过电量检测模块可以检测供电模块的电量，在电量达到低电量阈值时可以停止水质检测和移动，保持定位模块和无线通讯模块的运行，方便控制终端获取移动终端的工作状态，并避免移动终端因低电量而与控制终端断开通信连接。更优选地，所述移动终端设置有太阳能模块12，太阳能模块12分别与控制器模块1和供电模块8电连接和信号连接，以使控制器模块1接收到所述电量预警信号时，通过太阳能模块12为供电模块8进行充电。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。