[发明专利]基于物联网的大型水域突发水污染应急处置系统和方法

权利要求书

1.基于物联网的大型水域突发水污染应急处置系统，其特征在于：包括突发水污染信息采集及传输模块、实时数据集成转化模块、历史水污染事故快速查询模块、突发水污染扩散模拟模块、突发水污染事故预警模块、历史水污染事故方案执行模块、模拟图像信息实时转化及传输模块，专家实时决策及信息发布平台、突发水污染事故实时处理终端和突发水污染事故及处理信息汇总归纳模块；

所述突发水污染信息采集及传输模块，包括无线传感器和突发性水污染信息采集船，用于动态采集突发水污染相关信息，并把采集的信息传输至实时数据集成转化模块；

所述实时数据集成转化模块，用于将采集的水污染信息转化成需要的数据形式，包括用于历史水污染查询分析的数据形式和污染扩散模拟的数据形式；

所述历史水污染事故快速查询模块，用于在历史水污染信息数据库中快速查询分析与突发水污染相一致的结果；

所述突发水污染扩散模拟模块，用于对突发水污染进行扩散模拟，并在3维GIS中可视化显示出来；

所述突发水污染事故预警模块，用于对污染可能影响范围水域内居民、工厂主取水口进行预警，避免突发水污染事故对相关居民造成危害，促使相关工厂和部门及时采取预防措施，避免污染进一步扩大；

所述历史水污染事故方案执行模块，用于经过历史水污染事故查询分析得到与突发水污染事故相一致的结果进，执行该历史水污染处理方案；

所述模拟图像信息实时转化及传输模块，用于经过历史水污染事故查询分析得到与突发水污染事故不一致的结果时，将经过3维GIS显示的水污染实时扩散图像信息转化并传递给专家实时决策及信息发布平台；

所述专家实时决策及信息发布平台，包括三维可视化的显示器终端、模拟图像信息接收设备、有线及无线信号传输终端，用于接收水污染扩散实时信息，经过专家实时分析做出决策，并通过有线及无线信号传输终端将实时决策信息发布出去；

所述突发水污染事故实时处理终端，包括无线信号接收及传输终端、GPS设备和PDA设备，用于相关部门和污染处理人员接收专家决策信息，及时快速采取相应的应急处理措施，并实时传递处理信息至专家实时决策及信息发布平台；

所述突发水污染事故及处理信息汇总归纳模块，用于将水污染信息包括水域水污染监测信息、专家部门关于水污染决策信息和事故处理终端的发送的处理完成信息，分类归纳并存储到数据库构成预案。

2.如权利要求1所述的基于物联网的大型水域突发水污染应急处置系统，其特征在于：所述突发水污染信息采集船包括船体、监控中心以及安装在船体上的控制计算机、步进电机、方向舵、变频器、推进单元、水体检测单元、无线通信网络、卫星定位装置、电子罗经盘、直流电磁铁、摄像头和雷达；所述控制计算机为一台装有串口扩展卡、IO扩展卡和图像采集卡的工控计算机；所述控制计算机通过串口连接变频器，所述变频器连接所述推进单元，用以控制变频器进而控制推进单元；所述控制计算机通过IO扩展卡连接所述步进电机，所述步进电机连接所述方向舵，用以控制步进电机进而控制方向舵；所述控制计算机通过串口连接卫星定位装置、电子罗经盘和雷达，用以读取卫星定位装置、电子罗经盘和雷达的数据；所述控制计算机通过串口连接所述水体检测单元，用以控制所述水体检测单元工作；所述控制计算机通过图像采集卡连接所述摄像头，用以采集所述摄像头的图像；所述控制计算机通过IO扩展卡连接继电器，所述继电器连接所述直流电磁铁，用以控制直流电磁铁工作；

所述控制计算机根据所需检测的区域划分网格，根据卫星定位装置测量船的位置，并根据海图生成巡航路线，船体根据当前的位置确定航向，并控制方向舵工作，使船按事先指定的路线行驶；

所述监控中心包含一个模拟驾驶台，所述模拟驾驶台包含控制按钮、方向盘、档位、计算机和无线网络；所述方向盘内部有角度传感器，所述计算机通过AD卡连接监督传感器；所述计算机通过I/O卡连接档位；所述计算机的网口连无线网络。

3.如权利要求1所述的基于物联网的大型水域突发水污染应急处置系统，其特征在于：所述历史水污染事故快速查询模块包括相关专家处理决策意见库、历史水污染信息数据库和历史水污染事故处理预案数据库；所述历史水污染信息数据库包括历史各次水污染发生时间、地点、污染种类、污染物数量和案情简要描述信息；所述历史水污染事故处理预案数据库包括历史各次水污染处理方案流程和各相关部门联系方式信息。