[发明专利]一种基于区块链的水质在线监测系统

说明书

本发明属于水体检测技术领域，具体涉及一种基于区块链的水质在线监测系统。本发明的一种基于区块链的水质在线监测系统，包括水质图谱增强模块、水体运动目标检测跟踪模块、水体水质检测模块，水质图谱增强模块、水体运动目标检测跟踪模块得到水质图谱信息，水体水质检测模块调用水体水质检测模型，与存储装置中模型的标准参数进行比较，判断水体是否符合标准。该系统满足实时性要求，可以移植到嵌入式系统中进行区块链数据传输。采用多信息多特征融合技术，将水体区域内的水体特征、水体不规则特征进行融合，能够有效提高水体水质检测的准确率。

技术领域

本发明属于水体检测技术领域，具体涉及一种基于区块链的水质在线监测系统。

背景技术

随着科技的快速发展，社会生产力水平的不断提高，人们的物质生活质量得到了极大的改善，伴随而来的水污染问题也日益严重。对于资源的需求愈发增大，而水资源作为人类生产生存的最重要资源之一，面临着日益短缺的困境，在这样的大环境下就不仅需要考虑水资源的利用率，还应该从水资源的监测方面进行加强管理。我国人口众多，对水资源的需求更大，保障水资源的源头质量刻不容缓，为了治理和改善生态环境，国家也加大生态系统保护力度，将水环境保护提升到战略高度。为了保证水资源利用的安全与有效，水质监测技术在我国已经迅速发展，经过国家长期的基础建设与推进发展，我国已将水质监测应用在我国的江河湖海，对水资源质量进行实时、实地、高质量的监督与管理。水质监测是评估水质的基本手段——以水环境为对象，采用各种方法、技术对水体中污染物的种类、各类污染物的浓度进行采集和监测，并利用定性、定量的分析方法，分析出水体中的污染物的变化幅度和方向，作为水质监测系统中的理论依据。因此，做好水质监测是治理和改善水环境的有效途径。

区块链作为新一代信息技术，已遍及智能家居、智慧城市、绿色农业、仓储物流等多个领域。将区块链技术应用于水质监测领域，利用电子传感器实时监测各类元素的含量，可以降低工作人员的监督难度，减少污染检测的随机性，增加监测的科学性和准确性，大幅度提高监测效率和监测范围。然而，限于设备条件、功耗以及无线通信覆盖等因素的制约，目前，对于水质监测很难做到全天候、大范围的实时监测，只能覆盖到部分水环境、固定源污水排放，对一些突发的水污染事件也不能及时地反应。从水质监测的覆盖范围和成本控制的角度来考虑，低功耗广域网技术拥有功耗低、距离远等优点，可以解决蜂窝网络应用中功耗高、距离短等问题，因此，低功耗广域网技术是弥补物联网网络层短板的最佳选择。我国现行的水质监测主要以各大监测实验为主，但由于此种监测方式的人力消耗量大，响应时间长、自动化程度低，不能实现对水质进行实时监测和预测，随着区块链的发展和在各领域中的卓越表现，基于区块链技术的水质监测系统应运而生，利用传感器网络，实时监测水环境，自动监测水面污染源并发出警报，还可以对突发性的污染事件进行预警。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种将区块链水质图谱增强与水体检测结合在一起、同时减小光照和遮挡等干扰的影响的基于区块链的水质在线监测系统。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于区块链的水质在线监测系统，包括水质图谱增强模块、水体运动目标检测跟踪模块、水体水质检测模块，通过水质图谱增强模块、水体运动目标检测跟踪模块得到水质图谱信息，水体水质检测模块调用水体水质检测模型，与存储装置中模型的标准参数进行比较，判断水体是否符合标准，具体包括：

（1）水质图谱增强模块：

步骤1、利用光学传感设备获取水体监测区域水质图谱；

步骤2、使用水质图谱增强算法处理水体监测区域水质图谱信息，得到增强水质图谱；

（2）水体运动目标检测跟踪模块：

步骤3、采用ViBe算法检测水体监测区域内运动颗粒目标，得到水体监测区域中的疑似污染区域，水体疑似超标位置；

步骤4、通过检测步骤3水体疑似超标位置的水质图谱特征获得超标水体的粗略位置信息；