一种水质监测方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种水质监测方法。

背景技术

随着人们对水质要求的不断关注，人们需要获取准确的水质信息。现有技术中对水质监测不够合理，时效性较差，监测费时费力，同时不能有效获取监测信息。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种水质监测方法，可以实时且准确的获取水质信息，实现对待检测水域的有效监测，监测省时省力。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种水质监测方法，包括：

获取待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围；

根据所述待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围，设置若干个水质检测点，在每一个水质检测点上设置一个水质检测设备；

用户终端发送查询信息至服务器；

服务器根据所述查询信息确定目标区域及所述目标区域对应的目标水质检测设备，发送数据请求指令至目标水质检测设备；

目标水质检测设备获取目标区域的水质信息并发送至服务器；

服务器将所述水质信息转发至用户终端。

根据本发明的一些实施例，目标水质检测设备获取目标区域的水质信息，包括：

获取目标区域内水的待检测图像；

对所述待检测图像进行图像预处理；

对经过图像预处理后的待检测图像进行特征提取，获取目标区域内水的颜色特征；

根据所述颜色特征确定目标区域内水的类型信息；

根据所述类型信息确定水质检测的种类信息；

抽取部分目标区域的水至检测容器中，向检测容器中通入预设能量的激光；

采集激光在检测容器中能量的数值及变化信息；

根据采集的激光在检测容器中能量的数值及变化信息基于预设的水质检测算法确定所述种类信息分别对应的数值，得到水质信息。

根据本发明的一些实施例，还包括：

服务器接收若干个水质检测设备发送的对应区域的水质信息，并分别判断是否异常，将水质信息异常的对应区域确定为异常区域，并发送报警信息至用户终端。

根据本发明的一些实施例，还包括：

用户终端发送巡检任务至服务器；

服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人；

所述水质巡检机器人执行所述巡检任务，获取巡检信息并上传至服务器。

根据本发明的一些实施例，在服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人时，还包括：

获取所述水质巡检机器人已接收的巡检任务的数量，在确定所述数量小于预设数量时，将所述巡检任务转发至水质巡检机器人。

根据本发明的一些实施例，还包括：

计算水质巡检机器人在预设时间内经过预设巡检通道的交通流密度，在确定所述交通流密度大于预设交通流密度阈值时，对预设巡检通道进行拓宽处理。

根据本发明的一些实施例，所述计算水质巡检机器人在预设时间内经过预设巡检通道的交通流密度，包括：

设T为预设时间，N为在预设时间内经过预设巡检通道的水质巡检机器人的数量；

预设时间内预设巡检通道的交通流量Q：

预设巡检通道内水质巡检机器人的平均速度为

其中，v

将计算出的交通流密度与预设交通流密度阈值进行比较，在确定所述交通流密度大于预设交通流密度阈值时，对预设巡检通道进行拓宽处理。

根据本发明的一些实施例，所述图像预处理包括图像滤波去噪、图像二值化和图像压缩处理。

根据本发明的一些实施例，在服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人前，还包括：

服务器获取水质巡检机器人的设备信息，根据所述设备信息计算水质巡检机器人的剩余使用寿命，在确定所述剩余使用寿命小于预设剩余使用寿命阈值时，发送提示信息至用户终端；

所述根据所述设备信息计算水质巡检机器人的剩余使用寿命，包括：

计算所述水质巡检机器人的使用状况参数S：

其中，w为水质巡检机器人的老化系数；t为水质巡检机器人的使用时长；G为水质巡检机器人的标准使用寿命；M为水质巡检机器人的维修次数；u

根据所述水质巡检机器人的使用状况参数S，计算水质巡检机器人的剩余使用寿命C：

其中，ε为水质巡检机器人的可靠性系数；λ为水质巡检机器人性能的自然衰减参数；Z

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一种水质监测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提出了一种水质监测方法，包括步骤S1-S6：

S1、获取待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围；

S2、根据所述待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围，设置若干个水质检测点，在每一个水质检测点上设置一个水质检测设备；

S3、用户终端发送查询信息至服务器；

S4、服务器根据所述查询信息确定目标区域及所述目标区域对应的目标水质检测设备，发送数据请求指令至目标水质检测设备；

S5、目标水质检测设备获取目标区域的水质信息并发送至服务器；

S6、服务器将所述水质信息转发至用户终端。

上述技术方案的工作原理：获取待监测水域的基本信息，基本信息包括待监测水域的长度、宽度、面积、深度等；获取水质检测设备的检测范围，检测范围可以是圆形或者矩形。根据所述待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围，设置若干个水质检测点，在每一个水质检测点上设置一个水质检测设备；用户终端发送查询信息至服务器；服务器根据所述查询信息确定目标区域及所述目标区域对应的目标水质检测设备，发送数据请求指令至目标水质检测设备；目标水质检测设备获取目标区域的水质信息并发送至服务器；服务器将所述水质信息转发至用户终端。用户终端可以是计算机，手机等。

上述技术方案的有益效果：可以基于待监测水域的基本信息及水质检测设备的检测范围，准确的确定所需的水质检测点，即水质检测设备的数量，可以更加合理的获取待监测水域在各个部分的水质信息，实现准确的检测，便于用户可以准确且全面的获取待监测水域的信息。基于用户终端实现用户对所需信息的高效查询，避免用户不断的翻阅信息，提高了数据获取的及时性，保证的用户体验。

根据本发明的一些实施例，目标水质检测设备获取目标区域的水质信息，包括：

获取目标区域内水的待检测图像；

对所述待检测图像进行图像预处理；

对经过图像预处理后的待检测图像进行特征提取，获取目标区域内水的颜色特征；

根据所述颜色特征确定目标区域内水的类型信息；

根据所述类型信息确定水质检测的种类信息；

抽取部分目标区域的水至检测容器中，向检测容器中通入预设能量的激光；

采集激光在检测容器中能量的数值及变化信息；

根据采集的激光在检测容器中能量的数值及变化信息基于预设的水质检测算法确定所述种类信息分别对应的数值，得到水质信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果：获取目标区域内水的待检测图像；对所述待检测图像进行图像预处理；对经过图像预处理后的待检测图像进行特征提取，获取目标区域内水的颜色特征；根据所述颜色特征确定目标区域内水的类型信息；根据所述类型信息确定水质检测的种类信息；抽取部分目标区域的水至检测容器中，向检测容器中通入预设能量的激光；采集激光在检测容器中能量的数值及变化信息；根据采集的激光在检测容器中能量的数值及变化信息基于预设的水质检测算法确定所述种类信息分别对应的数值，得到水质信息。首先，确定获取目标区域内水的颜色特征；根据所述颜色特征确定目标区域内水的类型信息；水的类型如工业废水、饮用水等；针对不同的类型，进行水质检测的种类信息是不同的。这样可以有效的提高对不同水的检测，进行有针对性的检测，提高了对水质检测的准确性，避免检测出不必要的参数，节省时间。根据激光的能量的数值及变化信息基于预设的水质检测算法确定所述种类信息分别对应的数值，得到水质信息，提高了水质信息检测的准确性。

根据本发明的一些实施例，还包括：

服务器接收若干个水质检测设备发送的对应区域的水质信息，并分别判断是否异常，将水质信息异常的对应区域确定为异常区域，并发送报警信息至用户终端。

上述技术方案的有益效果：避免用户持续对待监测水域进行监测，服务器自动判断水质信息是否异常，在异常时进行自动报警，提醒用户及时关注及处理。

根据本发明的一些实施例，还包括：

用户终端发送巡检任务至服务器；

服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人；

所述水质巡检机器人执行所述巡检任务，获取巡检信息并上传至服务器。

上述技术方案的工作原理：用户终端发送巡检任务至服务器；服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人；所述水质巡检机器人执行所述巡检任务，获取巡检信息并上传至服务器。

上述技术方案的有益效果：基于水质巡检机器人在待监测水域上进行巡检，并将巡检信息上传至服务器，便于服务器根据巡检信息与各个水质检测设备发送的对应区域的水质信息进行验证匹配，保证获取的对应区域的水质信息的准确性，同时也便于能及时发现水质检测设备的故障信息。

根据本发明的一些实施例，在服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人时，还包括：

获取所述水质巡检机器人已接收的巡检任务的数量，在确定所述数量小于预设数量时，将所述巡检任务转发至水质巡检机器人。

上述技术方案的有益效果：便于保证水质巡检机器人巡检的效率，在确定述水质巡检机器人已接收的巡检任务的数量小于预设数量时，可以继续接收巡检任务。反之，将新增加的巡检任务发送至用户，使用人工进行巡检，保证了巡检的高效性，提高了获取巡检数据的时效性。

根据本发明的一些实施例，还包括：

计算水质巡检机器人在预设时间内经过预设巡检通道的交通流密度，在确定所述交通流密度大于预设交通流密度阈值时，对预设巡检通道进行拓宽处理。

根据本发明的一些实施例，所述计算水质巡检机器人在预设时间内经过预设巡检通道的交通流密度，包括：

设T为预设时间，N为在预设时间内经过预设巡检通道的水质巡检机器人的数量；

预设时间内预设巡检通道的交通流量Q：

预设巡检通道内水质巡检机器人的平均速度为

其中，v

则，预设时间内预设巡检通道的交通流密度为ρ：

将计算出的交通流密度与预设交通流密度阈值进行比较，在确定所述交通流密度大于预设交通流密度阈值时，对预设巡检通道进行拓宽处理。

上述技术方案的工作原理及有益效果：交通流密度指预设巡检通道长度方向的单位距离内，预设时间内存在的水质巡检机器人的数量。交通流量是指单位时间内通过检测点的水质巡检机器人的数量。计算水质巡检机器人在预设时间内经过预设巡检通道的交通流密度，在确定所述交通流密度大于预设交通流密度阈值时，对预设巡检通道进行拓宽处理。可以提高若干个水质巡检机器人通过预设巡检通道的效率，保证水质巡检机器人对各自分配的巡检任务的快速执行，提高了获取巡检信息的时效性，同时避免了水质巡检机器人之间的碰撞，提高了水质巡检机器人的安全性。根据预设时间内预设巡检通道的交通流量及预设巡检通道内水质巡检机器人的平均速度，准确的计算出了预设时间内预设巡检通道的交通流密度，提高了判断交通流密度与预设交通流密度大小的准确性。

根据本发明的一些实施例，所述图像预处理包括图像滤波去噪、图像二值化和图像压缩处理。

根据本发明的一些实施例，在服务器将所述巡检任务转发至水质巡检机器人前，还包括：

服务器获取水质巡检机器人的设备信息，根据所述设备信息计算水质巡检机器人的剩余使用寿命，在确定所述剩余使用寿命小于预设剩余使用寿命阈值时，发送提示信息至用户终端；

所述根据所述设备信息计算水质巡检机器人的剩余使用寿命，包括：

计算所述水质巡检机器人的使用状况参数S：

其中，w为水质巡检机器人的老化系数；t为水质巡检机器人的使用时长；G为水质巡检机器人的标准使用寿命；M为水质巡检机器人的维修次数；u

根据所述水质巡检机器人的使用状况参数S，计算水质巡检机器人的剩余使用寿命C：

其中，ε为水质巡检机器人的可靠性系数；λ为水质巡检机器人性能的自然衰减参数；Z

上述技术方案的工作原理及有益效果：服务器获取水质巡检机器人的设备信息，根据所述设备信息计算水质巡检机器人的剩余使用寿命，在确定所述剩余使用寿命小于预设剩余使用寿命阈值时，发送提示信息至用户终端。便于用户选取合适的水质巡检机器人，并对剩余使用寿命小于预设剩余使用寿命阈值的水质巡检机器人进行报废或者其他措施。保证执行水质巡检机器人的工作的可靠性，降低了水质巡检机器人在执行巡检任务时的故障率及因故障与其他水质巡检机器人发生碰撞的概率，保证了水质巡检机器人安全可靠的运行，有利于对巡检任务的成功执行，提高了获取巡检信息的及时性及准确性。水质巡检机器人的使用状况参数，表示水质巡检机器人的健康信息。根据使用状况参数准确计算出水质巡检机器人的剩余使用寿命，提高了判断剩余使用寿命与预设剩余使用寿命阈值大小的准确性。外部环境包括水质巡检机器人通过的巡检通道等；内部环境包括水质巡检机器人内部产生的热量等。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。