一種河道生態環境場景與水利設施監控終端的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]本發明涉及河道生態領域，具體涉及一種河道生態環境場景與水利設施監控終端。
二、【背景技術】
[0002]河道是村鎮生產生活的基礎性設施，承擔防洪排澇、農業灌溉、飲用水源和生活環境美化等重要公益性作用。由于環保意識淡薄，盡管國家有多種河道保護法律、法規及政策規定，但農村河道的污染及管護一直是環保部門的堅要難點。由于村鎮河道分布廣泛，需要大量的人力物力來進行定期、定點的維護(開關人工增氧機、排澇水栗，打開排洪閘泄洪等)。加之部分居民環保意識淡薄，將生活垃圾直接丟棄在河道中，導致河道表面漂浮著大量的生活垃圾，嚴重影響了河道水質和河道景觀。河道管護部門由于無法及時、準確地了解河道相關情況，相關監管工作也難以開展。一些重要城市河道，政府及相關監管部門可以建設在線設備，通過在線設施獲取河道的水質指標，從而實時監控河道景觀和水質的變化。但這些在線監控設備大多價格昂貴、運行成本高、而且需要專門技術人員進行管理維護。如一套水質在線COD、NH3-N、TP檢測儀器需要投入50萬元以上，然而對于工作來說，資金有限，難以安裝這些在線監控設備。
三、
【發明內容】
[0003]鑒于上述政府環保及相關監管部門難以監控村鎮河道景觀、水位及水質這些難題，本發明提供一種基于GPRS數據傳輸的智能終端，實現對河道景觀、水位和感觀指標的實時在線監管或監督。
[0004]本發明的主要原理:河道控制設備有排洪閘、人工增氧栗、排澇水栗、水位計、及相關電氣開關等組成。通過開發具有電信號采集與無線傳輸功能的智能終端，將其并聯接入河道人工增氧機、排澇水栗及排洪閘的控制系統(即開關柜)，從而定時采集控制系統的開關量信號，據此判斷人工增氧機、排澇水栗及排洪閘何時關、何時開及通電時長，并同步利用電器設備的電磁學效應理論，通過特定傳感器信號感知智能設備的電磁感應電流和電壓，從而判定設備是否運轉，通過智能終端內部的微型計算機(CPU)，利用給定數學模型判定設備的運行工況。在重點關注河段通過帶有云臺裝置的高清攝像頭拍攝水面的全景視頻照片，從而得知水面及沿岸的情景實況。在水體中放置參照物，再利用攝像頭拍攝照片，通過觀察參照物的清晰度來判定河水的透明度，從而初步確定河道水質感觀指標。通在相關采樣點上安裝溫度傳感器以及超聲波液位計，來獲得河水水質、水位及水文數據。再通過GPRS無線通訊模塊，將智能終端采集并處理的河道河水指標工況數據，通過GPRS公共數據傳輸平臺，以手機短消息(彩信或普通文本短信)的形式發送至政府及相關監管部門的接收終端。
[0005]本發明具有以下優點:
[0006](1)本終端成本低、技術原理簡單、相關配件耗材少，所有備件均可從電子商品市場購置。
[0007](2)本終端既監控河道設施運行工況，同時也采集河道景觀圖像。具有投入成本低、自動運行、無需專人管理維護等特點。
[0008](3)本終端與現有設備并聯接入，不破壞、不影響、不干涉既有河道設施控制系統的正常運行，實現與既有設備控制系統的100%兼容和無縫對接。
[0009](4)本終端具有對惡劣氣象環境條件適應性強、信號傳輸可靠及數據傳輸費用低等優勢。由于利用GPRS公共數據傳輸平臺，因而對數據傳輸沒有硬件設施要求，即凡是有手機信號的地方均可安裝、使用。
[0010](5)本終端對接收設備要求低，任何手機電腦及其他GPRS終端均可接收，基本不需投入專門費用購置接收終端，方便眾多相關監管人員同時使用。由于利用GPRS公共數據傳輸平臺，使用者只要處于GPRS信號范圍內(如中國移動、中國聯通、中國電信等運營商)，均可接收到智能終端發出的信息，不受時空限制。
四、【附圖說明】
[0011]附圖1為本發明的示意圖。
[0012]1.全景高清攝像頭單元；2.溫度傳感器單元；3.超聲波液位計單元；4.現有用電單元接入端口 ；5.基于電磁效應的用電工況感知單元；6.終端控制單元；7.輸出單元；8.GPRS發射天線單元；9.微型計算機(CPU) ；10.電源；11.存儲器；12.時鐘芯片；13.開關量信號輸入單元；14.模擬量信號輸入單元；15.GPRS信號發送單元；16.電路線路板單元(上述4-16單元及相關電子元器件均用電子器件焊接的方式固定于電路線路板單元，并用防水油漆涂料作防水、防濕和防塵處理)；17.標準化外接線端子；18.終端外殼(為普通鋼制并作防銹處理或不銹鋼及塑料制造)；19.輸出接線端；20.輸入接線端；21.天線接線端；22.CRT顯示接線端。
[0013]附圖2為河道現場安裝示意圖。
[0014]1.全景尚清攝像頭1 ;2.全景尚清攝像頭2 ；3.全景尚清攝像頭3 ；4.全景尚清攝像頭4 ;5.人工增氧機；6.排澇栗站；7.排洪閘；8.監控接收終端；9.控制室。
五、【具體實施方式】
[0015]如附圖1和附圖2所示，本發明由全景高清攝像頭單元1、溫度傳感器單元2、超聲波液位計單元3、用電單元接入端口(人工增氧機繼電器、排澇水栗繼電器、排洪閘繼電器)4、基于電磁效應的用電設備工況感知單元(人工增氧機電機傳感器、排澇水栗傳感器、排洪閘電機傳感器)5、終端控制單元6、輸出單元7、GPRS發射天線單元8共8個單元組成。各單元內部組成及實施方式分述如下:
[0016](1)全景高清攝像頭帶有云臺裝置，通過USB接口與監控終端連接，每隔一段時間拍一次河面以及河岸的全景照片，將拍攝下來的照片存儲在終端控制單元的存儲器中。
[0017](2)溫度傳感器和超聲波液位計通過RS232接口與終端控制單元連接，將測得的水體水溫與水位數據實時地