[实用新型]一种一体化设计的水面漂浮物实时在线监测预警系统

说明书

本实用新型属于水面漂浮物监测预警技术领域，提出一种一体化设计的水面漂浮物实时在线监测预警系统，包括一体化水面漂浮物实时数据采集平台和远程数据分析预警平台；所述的一体化水面漂浮物实时数据采集平台，布置在水利枢纽中上游河道的地势较高、视野开阔的测点上，用于实时采集、临时本地储存和向远程数据分析预警平台传输数据；所述的远程数据分析预警平台，布置在远程监测预警中心室内，用于存储视频、雨量、河道流速数据，并对数据进行识别分析，并对来漂量进行预警，规划最优化的清漂路线和清漂任务。本实用新型的水面漂浮物实时在线监测预警系统具有监测设备全面、监测实时性强和自动化程度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及水面漂浮物监测预警技术领域，具体涉及一种一体化设计的水面漂浮物实时在线监测预警系统。

背景技术

漂浮物是指漂浮在海洋、河流、湖泊之上，影响并破环水域原有的天然特性，对生态造成污染、产生各类环境影响的各类天然或人造物质的总称。随着我国经济的高速发展，我们迎来了更多的机遇和挑战。其中河湖水面漂浮物污染日益严重，同时也带来诸多生态问题和水利枢纽安全问题。比如对水体中的生态系统平衡造成破坏，给水质带来污染，影响河湖景观，降低发电效益和通航安全等。河流湖泊的水面漂浮物在暴雨后聚集速度快，形成的漂浮体面积大，对桥梁支座、护岸、堤坝以及水电站等设施的冲击风险高。

通常国内的漂浮物清理方式是当漂浮物抵近水利枢纽时开展清理，据学者黄斌在《水电站坝前漂浮物治理方式及再利用优化建议》中的统计，在三峡水电站的每年来漂量为10万-20万m³；溪洛渡水电站的每年来漂量在7000-11000m³。而三峡的单年清漂费用高达1261万元，溪洛渡的为507万元。但除了打捞的费用，这种打捞方式还带来了通航和发电等效益降低的巨大间接损失。其中的主要原因是漂浮物集中于坝前打捞是所需的清漂船吨位较大、出动人力多。如果采用中上游智能监测、优化打捞路线、分类回收的方式，这将带来巨大经济效益，也进一步保障了发电通航等功能的安全性。因此，研究水面漂浮物监测预警技术具有重要意义。我国有46758座水电站，如上述的水电站清漂费用巨大，集中于坝前清漂所需要的人力物力都是巨大的。因此设计这种一体化的智能测站，将能大大减少人力物力的投入，同时还能通过智能漂浮物分类进行回收，从而达到一定的补贴效应。

基于上述原因，研究一种具备低成本、低功耗、高精度、自动化、监测数据全面等诸多特性的一体化水面漂浮物实时在线监测系统，其在泥石流监测预警领域具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种一体化设计的水面漂浮物实时在线监测预警系统。采用一套布置在河道两侧的一体化水面漂浮物实时数据采集平台，用来收集水面视频、漂浮物图像、水流速度、漂浮物流速、降雨量、大气温度、湿度等数据，另外通过4G通信手段将野外监测平台收集的数据反馈给监测中心，进行数据汇集后，交由远程终端服务器的移动漂浮物智能识别网络进行计量计速统计，并通过通讯模块与野外测站实施控制，以捕获其他所需的野外数据。经过远程终端的综合处理后，再以TCP/IP协议方式发送给数据库服务器，通过服务器的数据解析、标记、合成等操作后，将汇入监测中心的数据库。最后监测中心下发最优清漂路线和方式的指令给待命清漂设备，在开展清漂打捞工作后，监测中心再次于野外测站实施通讯，通过智能识别网络校验清漂效果。

本实用新型的技术方案：一种一体化设计的水面漂浮物实时在线监测预警系统，包括一体化水面漂浮物实时数据采集平台和远程数据分析预警平台；

所述的一体化水面漂浮物实时数据采集平台，布置在水利枢纽中上游河道的地势较高、视野开阔的测点上；一体化水面漂浮物实时数据采集平台包括太阳能光伏发电板1、小型风力发电机2、避雷装置3、雨量计4、风电光电变压变流器5、球型摄像机6、第一外延横杆7、雷达流速仪8、电源管理设备9、蓄电池10、数据汇集存储及设备管理终端11、第二外延横杆12、预制安装平台 13、第一4G通讯设备14和一体化立杆支架15、混凝土底座16；