[发明专利]水质水文环境感知与水利设施一体化智能管理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及水污染治理领域，尤其涉及一种实现对城市河流、水库、湖泊雨污混流管网水质、水文自动化控制管理和特殊情况人工干预管理相结合的水质环境智能感知与水利工程设施一体化智能管理物联网系统和方法。

背景技术

地表水、尤其是城市雨污混流管网水流分质排放，是一种防止污水污染城市河流、水库、湖泊的有效手段。发明人在此领域先后申请了多个专利：2007年1月24日公开的公告号为CN2861325Y的名称为《城市河流分质蓄排雨污混流管网水体的系统》的实用新型专利，该新型专利公开了一种实现分质排放的设施；2008年10月29日公开的公告号为CN100429360C的名称为《城市河流雨污混流管网的水流分质排放的方法》的发明专利，该发明专利公开了一种具体实现分质排放的方法；2011年1月19日公开的公告号为CN101949914A的名称为《受控在线多向相关测试项目分级监测方法及系统》的发明专利，该发明专利公开了一种具体的多向相关概率选择确定水质监测项目、并将水质监测项目进行分级管理的方法和系统；2010年8月4日公开的公告号为CN201540470U的名称为《地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统》的实用新型专利，该新型专利公开了一种设置在监控点的监控机构及其监控方法。

上述现有技术实现了分级在线监测并依据在线监测数据快速自动执行分质排放和管理部门对相关的水利设施执行控制机构进行远程控制的功能。但是，现有技术没有实现水质和水文监控同时进行，也没有对监测仪器和水利工程设施是否正常工作进行监控，更无法实现多个管理部门通过远程统一管理管辖区域内的多个监控点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种水质监控和水文监控相结合的、确保监测仪器和水利设施执行控制机构正常工作、并且实现多个管理部门通过远程统一管理多个监控点的一种水质水文环境感知与水利设施一体化智能管理系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水质水文环境感知与水利设施一体化智能管理系统，包括设置在管辖区域内的各个监控点中进行监控、发送监控信息、接收远程指令的监控机构和设置在管理部门供管理人员获取监控信息、发出远程指令的终端上位机，还包括实现监控机构与终端上位机交互的服务器；所述监测机构与服务器双向连接，所述终端上位机与服务器双向连接；

所述监控机构包括监测机构、用于截流、分流或排放的水利设施执行控制机构和管理控制机构；所述监控机构包括水质监测仪器群；所述管理控制机构包括顺序连接的监测数据获取模块、阈值比较和运算模块、控制模块和水利设施驱动模块以及分别与所述控制模块双向连接的远程数据交换模块和存储有对应监控点的监控机构识别ID和预设的与固有指令管理控制有关的监测项目种类、监测频率、对应监测项目的阈值的存储模块；

所述服务器包括可分别与所述监控机构和终端上位机交互的通信模块并存储有全部监控机构识别ID及其对应的监测项目种类、监测频率、识别监测数据的阈值、及仪器设备和水利设施的识别ID；

所述终端上位机包括与服务器交互的通信模块和专用管理模块P，所述专用管理模块P包括：监控数据接收模块、监控数据显示模块、远程指令管理控制模块以及故障报警和处理模块；

所述监测机构的水质监测仪器群进行监测获得水质监测数据，所述监测数据获取模块按设定的频率获取所述水质监测数据并由所述阈值比较和运算模块与对应的监测项目阈值进行比较，所述控制模块接收阈值比较结果并根据该阈值比较结果向所述水利设施驱动模块发出进入相应的水利设施状态的指令，同时通过所述远程数据交换模块按照设定的频率把包括水利设施状态、监测数据及其阈值比较结果的监控信息上传至所述服务器供所述管理部门的终端上位机获取；

所述终端上位机的远程指令管理控制模块向服务器发出指定监控点的远程指令后，服务器把该远程指令传递至该指定监控点的监控机构的管理和控制模块，所述管理和控制模块根据所述远程指令更新该指定监测项目种类、监测频率、对应监测项目的阈值或通过所述水利设施驱动模块对所述水利设施执行控制机构进行操作。

优选的，水质监测项目分为优先级从高到低的多个等级的水质监测项目，所述水质监测仪器群对应设有优先级从高到低的多个级别的水质监测仪器，系统分别为各个级别的水质监测仪器预先设定启动条件，从高级别到低级别逐级监测，对上一级别的监测数据进行判断后才决定是否需要启动或停止下一级别的监测。

更优的，所述终端上位机与所述服务器是不同的计算机，所述终端上位机与所述服务器通过互联网远程连接。