CN109211911A - 水体环境监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水体环境监测方法。所述水体环境监测方法包括以下步骤：获取预设水体的地图信息。将所述地图信息传输至鱼形监测装置中；无人机将所述鱼形监测装置运送至所述预设水体处；所述鱼形监测装置潜入所述预设水体中并依据所述地图信息进行摄影监测；将摄影监测获取的视频信息传输至所述无人机；所述无人机将所述视频信息发送至控制中心；以及所述控制中心对所述视频信息进行后期处理以获取水体环境信息。所述水体环境监测方法的效率较高且能够对水体环境进行宏观实时监测。

Description

水体环境监测方法

技术领域

本发明涉及一种水体环境监测方法。

背景技术

传统的江河流域水环境监测主要是设置定点监测站、抽样调查、现场观察和测量等方法。这些监测手段和方法有利于准确反映局部的微观水体特征。但是，如果从宏观上映射江河流域水环境状况，采取此类方法不仅耗费人力、物力、财力资源而且效率也十分低下，并且无法实现对河流水生态环境监测的远程实时监测。

发明内容

基于此，有必要提供一种效率较高且能够对水体环境进行宏观实时监测的水体环境监测方法。

一种水体环境监测方法，包括以下步骤：获取预设水体的地图信息；将所述地图信息传输至鱼形监测装置中；无人机将所述鱼形监测装置运送至所述预设水体处；所述鱼形监测装置潜入所述预设水体中并依据所述地图信息进行摄影监测；将摄影监测获取的视频信息传输至所述无人机；所述无人机将所述视频信息发送至控制中心；以及所述控制中心对所述视频信息进行后期处理以获取水体环境信息。

在其中一个实施方式中，所述预设水体为江河流域。

在其中一个实施方式中，所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为登录预设网站下载待监测的江河流域的地理信息。

在其中一个实施方式中，所述江河流域的地理信息包括所述江河流域的流向地图。

在其中一个实施方式中，所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为所述无人机对所述江河流域进行全景拍摄，并经计算机进行模拟地图绘制，以获取所述江河流域的地图信息。

在其中一个实施方式中，所述鱼形监测装置包括鱼形壳体、螺旋桨推进器及高清摄像头，所述鱼形壳体包括相互连接的头部与腹部，所述螺旋桨推进器安装于所述腹部，所述高清摄像头安装于所述鱼形壳体的头部。

在其中一个实施方式中，所述鱼形壳体还包括尾部，所述尾部处于所述腹部远离所述头部的一端，所述尾部中设置有电缆，所述电缆与所述螺旋桨推进器及所述高清摄像头均电性连接。

在其中一个实施方式中，所述鱼形壳体的头部上开设有两个摄像孔，所述高清摄像头包括两个摄像镜头，所述两个摄像镜头分别安装于所述两个摄像孔中。

在其中一个实施方式中，所述腹部中还设置有声呐与水下电视，所述声呐与所述水下电视均与所述电缆电性连接。

在其中一个实施方式中，所述鱼形壳体的一侧凸设有机械手，所述机械手转动连接于所述腹部上。

由于在所述水体环境监测方法中，采用鱼形监测装置直接于所述预设水体中进行动态摄影，能够对预设水体的大部分区域进行检测，因而能够实现对水体中生态环境的远程的宏观实时监测。而且所述无人机能够及时将所述鱼形监测装置送入水中或者取回，因此使得所述水体环境监测方法的效率较高。

附图说明

图1为一实施方式的水体环境监测方法的步骤流程图。

图2为一实施方式的鱼形监测装置的立体示意图。

图3为一实施方式的驱动机构的平面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明涉及一种水体环境监测方法。例如，所述水体环境监测方法包括以下步骤：获取预设水体的地图信息；将所述地图信息传输至鱼形监测装置中；无人机将所述鱼形监测装置运送至所述预设水体处；所述鱼形监测装置潜入所述预设水体中并依据所述地图信息进行摄影监测；将摄影监测获取的视频信息传输至所述无人机；所述无人机将所述视频信息发送至控制中心；以及所述控制中心对所述视频信息进行后期处理以获取水体环境信息。

请参阅图1，一种水体环境监测方法，包括以下步骤：

于步骤S101中，获取预设水体的地图信息；

于步骤S102中，将所述地图信息传输至鱼形监测装置中；

于步骤S103中，无人机将所述鱼形监测装置运送至所述预设水体处；

于步骤S104中，所述鱼形监测装置潜入所述预设水体中并依据所述地图信息进行摄影监测；

于步骤S105中，将摄影监测获取的视频信息传输至所述无人机；

于步骤S106中，所述无人机将所述视频信息发送至控制中心；以及

于步骤S107中，所述控制中心对所述视频信息进行后期处理以获取水体环境信息。

由于在所述水体环境监测方法中，采用鱼形监测装置直接于所述预设水体中进行动态摄影，能够对预设水体的大部分区域进行检测，因而能够实现对水体中生态环境的远程的宏观实时监测。而且所述无人机能够及时将所述鱼形监测装置送入水中或者取回，因此使得所述水体环境监测方法的效率较高。

例如，所述预设水体为江河流域。例如，所述江河流域包括珠江水系、长江水系、黄河水系、淮河水系、辽河水系、海河水系和松花江水系。所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为登录预设网站下载待监测的江河流域的地理信息。所述江河流域的地理信息包括所述江河流域的流向地图。所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为所述无人机对所述江河流域进行全景拍摄，并经计算机进行模拟地图绘制，以获取所述江河流域的地图信息。

请参阅图2，例如，所述鱼形监测装置100包括鱼形壳体10、螺旋桨推进器及高清摄像头20，所述鱼形壳体包括相互连接的头部11与腹部12，所述螺旋桨推进器安装于所述腹部，所述高清摄像头安装于所述鱼形壳体的头部。所述鱼形壳体还包括尾部13，所述尾部处于所述腹部远离所述头部的一端，所述尾部中设置有电缆，所述电缆与所述螺旋桨推进器及所述高清摄像头均电性连接。所述鱼形壳体的头部上开设有两个摄像孔111，所述高清摄像头包括两个摄像镜头，所述两个摄像镜头分别安装于所述两个摄像孔中。所述腹部中还设置有声呐与水下电视，所述声呐与所述水下电视均与所述电缆电性连接。所述鱼形壳体的一侧凸设有机械手，所述机械手转动连接于所述腹部上。

例如，为了改变所述鱼形监测装置的体积，以使得所述鱼形监测装置能够更为顺利地浮起来或者沉下去，所述鱼形壳体的相对两侧形成有活动部，所述两个活动部分别设置于所述腹部的相对两侧。所述腹部内还设置有驱动机构，所述活动部包括硬质块以及围绕所述硬质块周缘的柔性连接部。所述腹部的相对两侧分别开设有活动口，所述两个活动部分别活动地设置于所述两个活动口中，所述柔性连接部连接于所述活动口的周缘，所述活动口为矩形开口，所述柔性连接部为具有弹性的橡胶材料制成。所述两个硬质块为互相吸引的磁性块体。所述驱动机构包括驱动件、连杆与推动块，所述驱动件安装于所述腹部内，所述连杆连接于所述驱动件上，所述推动块安装于所述连杆的端部，所述推动块的相对两侧分别形成有推动斜面，所述两个推动斜面之间的距离沿远离所述驱动件的方向逐渐减小，所述两个活动部的硬质块内凸设有配合斜面，所述配合斜面之间的距离沿远离所述驱动件的方向逐渐减小。所述推动块于所述推动斜面凹设有多个固持条，所述多个固持条相互间隔设置，所述固持条沿远离所述驱动件的方向延伸，所述固持条的宽度沿远离所述驱动件的方向逐渐减小。所述硬质块的配合斜面上开设有多个固持槽，所述多个固持槽相互间隔设置，所述多个固持条分别滑动配合于所述多个固持槽中，所述固持条的顶部为弧形，所述固持槽的底面为弧形。所述腹部的底部还凸设有支撑滑块，所述支撑滑块上形成有支撑面，所述滑动块滑动地设置于所述支撑面上。所述鱼形壳体的头部设置有伸缩部，所述伸缩部为圆形。所述驱动机构还包括伸缩杆，所述伸缩杆转动连接于所述滑动块上并与所述伸缩部连接。所述伸缩部包括柔性伸缩片与抵持块，所述头部上开设有伸缩口，所述伸缩口为圆形，所述柔性伸缩片的周缘连接于所述伸缩口的周缘，所述抵持块固定于所述柔性伸缩片的内侧，所述伸缩杆的端部滑动地抵持于所述抵持块上。所述抵持块上开设有抵持孔，所述抵持孔相对于所述鱼形壳体的轴线倾斜延伸，所述抵持孔的中心位置沿远离所述驱动件的方向逐渐抬高。所述伸缩杆的端部形成有抵持球，所述抵持球滑动地收容于所述抵持孔中。所述抵持孔的端部形成有通过孔，所述通过孔的直径小于所述抵持孔的直径，所述伸缩杆活动穿设于所述通过孔中，所述抵持球收容于所述抵持孔中，并抵持于所述通过孔的周缘。所述伸缩杆的横截面为圆形。所述抵持孔的底面设置有增滑层，所述增滑层的厚度为0.2-0.4毫米，所述抵持块的表面为凸球面，所述抵持球上设置有弹簧，所述弹簧的一端套设于所述伸缩杆上并抵持于所述抵持球上，所述弹簧的另一端连接于所述抵持孔的底面。所述弹簧的一端形成有套设环，所述套设环套设于所述伸缩杆上，所述伸缩杆上还设置有两个拉持条，所述两个拉持条的两端分别连接所述头部上的两个摄像镜头。所述摄像镜头的底部设置有弹性件，所述弹性件推动所述摄像镜头凸伸于所述头部的摄像孔外。所述摄像镜头的周缘设置有椽胶圈，所述摄像孔的周缘凹设有安装槽，所述橡胶圈收容于所述安装槽中，所述弹性件为螺旋状，所述弹性件的一端安装于所述摄像孔的周缘，所述弹性件的另一端安装于所述摄像镜头。所述弹性件包括相对设置的大端与小端，所述大端的直径大于所述小端的直径，所述弹性件的大端连接于所述摄像孔的周缘，所述弹性件的小端连接于所述摄像镜头上。所述拉持条穿设于所述弹性件中并连接于所述摄像镜头上。所述驱动机构能够驱动所述两个活动部凸伸或者收缩，并驱动所述伸缩部同步凸伸或者收缩，从而改变所述鱼形监测装置的体积，使得所述鱼形监测装置能够更顺利的浮起水面或者沉入水底。另外，所述驱动件的驱动过程中，能够使得所述两个摄像镜头在所述鱼形监测装置沉入水底时收缩于所述摄像孔中，进而便于及时地进行摄像作业。

例如，为了进一步详细地描述所述驱动机构的具体结构及有益效果，请参阅图3，所述鱼形壳体的相对两侧形成有活动部31，所述两个活动部分别设置于所述腹部的相对两侧，即其中一个所述活动部设置于所述腹部的一侧，另一个所述活动部设置于所述腹部的另一侧。所述腹部内还设置有驱动机构40，所述活动部包括硬质块311以及围绕所述硬质块周缘的柔性连接部312。例如，所述腹部的相对两侧分别开设有活动口，即所述腹部的一侧开设有活动口，所述腹部的另一侧开设有另一个活动口，所述两个活动部分别活动地设置于所述两个活动口中，所述柔性连接部连接于所述活动口的周缘，以将所述活动口封闭起来，从而防止外界的水流进入所述鱼形监测装置中。例如，所述活动口为矩形开口，所述柔性连接部为具有弹性的橡胶材料制成。例如，为了便于将所述两个活动部推出，所述驱动机构包括驱动件41、连杆42与推动块43，所述驱动件安装于所述腹部内，所述连杆连接于所述驱动件上，所述推动块安装于所述连杆的端部，所述推动块的相对两侧分别形成有推动斜面431，所述两个推动斜面之间的距离沿远离所述驱动件的方向逐渐减小，所述两个活动部的硬质块内凸设有配合斜面3111，所述配合斜面之间的距离沿远离所述驱动件的方向逐渐减小。当所述驱动件通过所述连杆推动所述推动块移动时，所述两个推动斜面分别与所述两个配合斜面相互配合，从而推动所述两个活动部互相远离，进而凸伸至所述腹部外侧，使得所述腹部的体积变大，进而使得所述鱼形监测装置的密度变小，有利于将所述鱼形监测装置浮出水面。例如，为了在所述推动块退出时，使得所述两个互动部收缩于所述鱼形壳体内侧，所述两个硬质块为互相吸引的磁性块体。另外，由于所述鱼形监测装置沉入水底时，收到水压的影响，所述两个活动部也能够在水压的作用下互相靠近。

例如，为了便于所述推动块与所述活动部的配合，以防止所述推动块的掉落，所述推动块于所述推动斜面凹设有多个固持条，所述多个固持条相互间隔设置，所述固持条沿远离所述驱动件的方向延伸，所述固持条的宽度沿远离所述驱动件的方向逐渐减小。所述硬质块的配合斜面上开设有多个固持槽，所述多个固持槽相互间隔设置，所述多个固持条分别滑动配合于所述多个固持槽中，从而使得所述推动块不易从所述硬质块上掉落。例如，所述固持条的顶部为弧形，所述固持槽的底面为弧形。例如，为了防止所述滑动块的掉落，所述腹部的底部还凸设有支撑滑块，所述支撑滑块上形成有支撑面，所述滑动块滑动地设置于所述支撑面上。例如，为了进一步增加所述鱼形壳体的体积，所述鱼形壳体的头部设置有伸缩部，所述伸缩部为圆形。所述驱动机构还包括伸缩杆44，所述伸缩杆转动连接于所述滑动块上并与所述伸缩部连接。所述滑动块推动所述两个活动块凸出所述腹部时，所述伸缩杆能够将所述伸缩部推出所述头部，从而增加所述鱼形壳体的体积。例如，所述伸缩部包括柔性伸缩片与抵持块，所述头部上开设有伸缩口，所述伸缩口为圆形，所述柔性伸缩片的周缘连接于所述伸缩口的周缘，所述抵持块固定于所述柔性伸缩片的内侧，所述伸缩杆的端部滑动地抵持于所述抵持块上。所述伸缩杆通过推动所述抵持块进而带动所述柔性伸缩片进行伸缩，从而改变所述鱼形壳体的体积。例如，为了便于使得所述柔性伸缩部倾斜向上地突出于所述鱼形壳体的头部，所述抵持块上开设有抵持孔，所述抵持孔相对于所述鱼形壳体的轴线倾斜延伸，即所述抵持孔的中心位置沿远离所述驱动件的方向逐渐抬高。所述伸缩杆的端部形成有抵持球441，所述抵持球滑动地收容于所述抵持孔中。当所述驱动件驱动所述伸缩杆移动时，所述伸缩杆端部的抵持球能够沿所述抵持孔逐渐上升，最终抵持于所述抵持孔的底部，此时，所述伸缩杆相对所述抵持块倾斜设置。当所述驱动件继续驱动所述伸缩杆移动时，所述伸缩杆能够沿倾斜向上的方向抵持所述柔性伸缩片，使得所述柔性伸缩片沿倾斜向上的方向突出于所述头部之外，进而有利于所述鱼形壳体浮出水面。

例如，当所述驱动件驱动所述伸缩杆收缩时，为了带动所述柔性伸缩片收缩，所述抵持孔的端部形成有通过孔，所述通过孔的直径小于所述抵持孔的直径，所述伸缩杆活动穿设于所述通过孔中，所述抵持球收容于所述抵持孔中，并抵持于所述通过孔的周缘。例如，所述伸缩杆的横截面为圆形。为了所述抵持球的顺利滑动，所述抵持孔的底面设置有增滑层，所述增滑层的厚度为0.2-0.4毫米，例如为0.3毫米。所述伸缩杆能够带动所述抵持球抵持所述通过孔的周缘，从而将所述抵持块拉回来，进而使得所述柔性伸缩片收缩。

例如，为了减少阻力，所述抵持块的表面为凸球面，从而使得所述抵持块的表面与所述头部的表面相吻合，进而减少水流对所述鱼形监测装置的阻力。例如，为了使所述抵持球能够及时将所述抵持块拉回，所述抵持球上设置有弹簧，所述弹簧的一端套设于所述伸缩杆上并抵持于所述抵持球上，所述弹簧的另一端连接于所述抵持孔的底面。例如，所述弹簧的一端形成有套设环，所述套设环套设于所述伸缩杆上。因此，当所述伸缩杆在所述驱动件的驱动下收缩时，所述伸缩杆能够通过所述抵持球拉动所述弹簧，进而使得所述抵持块带动所述柔性伸缩片收缩。

例如，所述伸缩杆上还设置有两个拉持条，所述两个拉持条的两端分别连接所述头部上的两个摄像镜头。所述摄像镜头的底部设置有弹性件，所述弹性件推动所述摄像镜头凸伸于所述头部的摄像孔外。当所述驱动件拉持所述伸缩杆上，所述伸缩杆能够带动所述两个拉持条将所述摄像镜头拉回，使得所述摄像镜头回收至所述摄像孔中。例如，所述摄像镜头的周缘设置有橡胶圈，所述摄像孔的周缘凹设有安装槽，所述橡胶圈收容于所述安装槽中，从而使得所述摄像镜头在拍摄时能够回归至所述摄像孔中，即回归至正常位置，使得所述摄像镜头不至于碰撞到水体里的杂草，妨碍所述鱼形监测装置的移动，从而收容至所述摄像孔中的摄像镜头的视野也能够扩大到合适的范围。例如，所述弹性件为螺旋状，所述弹性件的一端安装于所述摄像孔的周缘，所述弹性件的另一端安装于所述摄像镜头。例如，所述弹性件包括相对设置的大端与小端，所述大端的直径大于所述小端的直径，所述弹性件的大端连接于所述摄像孔的周缘，所述弹性件的小端连接于所述摄像镜头上。所述拉持条穿设于所述弹性件中并连接于所述摄像镜头上，通过所述拉持条的拉持，使得所述弹性件的小端处的摄像镜头压持所述弹性件，并利用所述橡胶圈卡入所述安装槽中。当所述驱动架驱动所述伸缩杆前移时，所述伸缩杆释放所述拉持条，此时，所述摄像镜头在所述弹性件的抵压下，突出于所述摄像孔外，即使得所述橡胶圈脱离所述安装槽。

例如，需检测的江河流域全景地图的采集不同于常规的测量数据采集，它需要在采集全景图像的同时采集拍摄点的空间坐标和时间信息，因此全景数据不但具有空间维的属性，同时还具有时间维的属性。数据采集包括全景图像数据的自动化采集、基于GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)的CORS(Continuously OperatingReference Stations，连续运行参考站)网络差分实施坐标采集和基于SNTP(SimpleNetwork Time Protocol，简单网络时间协议)协议的高精度局域网时间校时三个方面内容。

需检测的江河流域全景地图数据采集采用维思全景数据采集软件，该软件具有高度集成、操作简易、采集图像清晰等特点，为用户提供图形化界面，一体化数据采集。无人机接收机通过GPRS接受CORS数据中心的差分信号，将处理后的GPS(Global PositionSystem，全球定位***)的GPGGP(Global Position System Fix Data，GPS固定数据输出语句)和GPZDA(Date&Time，UTC时间和日期)数据通过串口发送到时间服务器。时间服务器将GPGGA所包含的坐标信息予以记录的同时将高精度的GPZDA时间信息予以更新时间控制中心的服务器的本机时间。

连接全景采集器的终端使用SNTP协议不断查询时间服务器的本机时间，将获取的最新时间更新终端本机时间，完成终端、时间服务器、GPS接收机三者的时间统一。SNTP协议包含一个64bit的协调世界时(UTC)时间戳，时间分辨率时200ps，并可以提供1～50ms的时间精度(依赖网络负载)。在局域网的环境下，时间精度可以稳定在3ms以内。

终端根据设置好的相机拍照参数，按照指定开始拍照时间和拍照时间间隔进行循环拍照。外业采集的全景数据包括图像数据(.jpg)和与之对应的GPS数据(.txt)两种数据。

全景地图的内业数据处理包括全景图像数据的自动化拼接、全景图像数据和与之相对应的GPS空间位置数据的一体化处理两大部分。全景图像的自动化拼接是全景数据处理的核心组成部分。全景图的自动生成过程主要包括图像序列获取、选取投影模型、图像配准、图像融合四个部分。本项目在图片的自动拼接这一过程中，采用了全景自动化拼接软件即维思全景软件V1.0。此软件采用了特征信息的图像拼接和多分辨率样条融合算法，具有自动化程度高，可靠度高的特点，能高效完成需检测的江河流域全景地图数据自动拼接任务。全景地图数据主要包括全景图像数据和与之匹配的GPS空间点位置数据两种。实现这两种数据的自动化和一体化处理过程是建设基于时空数据模型的全景地图数据库的基础，是全景数据处理的重要组成部分。全景数据一体化处理主要有文件名处理、文件剔除、GPS数据预处理、GPS数据与照片匹配、GPS数据抽稀与再匹配、视角计算、道路交叉口处理、镜像变换等8个步骤。

例如，在步骤一中，根据地图信息，将N个现有的河流水生态环境采集装置布设在河流的不同流段，并分别采集该段河流水的压力值、温度值、PH值、氨氮含量和硫化物含量；N为正整数。

在步骤二中，将地图信息下载至鱼型监测装置中鱼型监测装置采用防水设计功能，具有水底游走功能，接受地面遥控，设计障碍物感应雷达，能感应周边的障碍物并躲避该障碍物。鱼型监测装置也将水下警用机器人或者潜水机器人设备。能代替传统的“蛙人”潜水员进行水中水文的检测。为了减少水中阻力，方便在水中“行走”，这台机器人利用了仿生学原理，仿造鱼类的菱形形状打造。例如，该机器能自行在水中前进、后退、左转、右转、上浮、下潜，并完成一系列抓取、打捞的动作。使该机器人行走的最重要动力来源于导管螺旋桨推进器，其中，2个主推进器用于水下机器人前后直航和左右机动，2个用于上浮、下潜和悬停。主推进器位于机器人身体两侧，就像鱼的胸鳍和腹鳍。同时，在“鱼眼”处加装高清摄影摄像机。也可以是设计该水下警用机器人下水时拖着一条“尾巴”，这条尾巴就是电缆，除了提供充足的电源外，还能实时传输画面和数据。从而进行探测和打捞。它搭载有声纳、水下电视，具有对水下目标的声纳探测、光学识别能力，该机器人还可搭载机械手，对小型物件进行打捞。

例如，为每个河流水生态环境采集装置分配一个无线通信装置，形成N个无线接入点AP(access point，接入点)，并将N个无线接入点AP组网并接入物联网，具体方法为：

将位于同一通信小区内的M个无线接入点AP构成一个簇，M为正整数，在该簇内，各无线接入点AP共同推选一个无线接入点AP作为簇头，其它M-1个无线接入点AP为簇成员；

各通信小区中簇的簇头能够相互通信且均能够与物联网进行通信，位于不同簇内的簇成员不能相互通信。

在步骤三中，由无人机将该鱼型监测装置运送至该江河流域。

本发明，利用无人机的货物运输功能，以导航GPS方式，工作人员预先设置目的地和路线，无人机在误差在2米以内将自动到达目的地的需检测的江河流域中。由于鱼型监测装置重量较低，可适合中远距离运输，但受限于当前的无人机的续航能力，因此优选的是在10公里以内的区域运输。鱼型监测装置完成拍摄任务后，由无人机抓取并返程送回。

例如，在每个时间周期下，每个簇分别向该簇的簇头汇总采集数据，具体为：

步骤三(一)、簇头广播Route(路由)消息，所述Route消息中包括簇ID(identitydocument，身份证件)和消息序列号，簇ID的初始值0；

步骤三(二)、每个簇成员在收到Route消息后，根据Route消息中的簇ID判断其本身是否属于该簇，如果判断结果为否，则丢弃收到的Route消息；如果判断结果为是，则对该Route消息进行处理，每个簇成员对Route消息进行处理的过程为：

将该簇成员自身的ID、采集到的该段河流水的压力值、温度值、PH值、氨氮含量和硫化物含量，以及消息序列号生成回复信息数据包，并发给该簇的簇头；

在步骤四中，鱼型监测装置进入该江河流域并根据地图信息进行摄影监测。

本发明富有创造性的将市场上成熟的具有设计防水且根据仿生原理制造的鱼型装置通过对其简单的改进，加装行走路径定位控制和鱼眼摄影摄像功能，以及视频图像短距离传输的功能，既能控制鱼型检测装置的行走路径，也能利用鱼型检测装置进行水中的检测，从而得到该江河流域内的水文情况。

例如，每个簇的簇头根据各回复信息数据包中的ID，判断是否收到该簇内所有簇成员的回复信息，如果判断结果为是，则执行步骤五；如果判断结果为否，则执行步骤四(一)；

步骤四(一)、该簇的簇头向未回复信息的簇成员发起单呼，并等待时间T；若在时间T内收到来自该簇成员的回复信息数据包，则执行步骤五；如在时间T内未收到来自簇成员的回复信息数据包，则将该簇成员的数据记为缺失，并执行步骤五；T为正数；

在步骤五中，将拍摄取得的视频信息传输至无人机中，由无人机发送至控制中心。

例如，各簇的簇头将自身的ID、采集到的该段河流水的压力值、温度值、PH值、氨氮含量和硫化物含量，以及消息序列号生成回复信息数据包，连同收到的各簇成员的回复信息数据包通过物联网报送给河流水生态环境监测中心。

在步骤六中，控制中心进行视频信息的后期处理。

河流水生态环境监测中心将各无线接入点AP的ID、河流水的压力值、温度值、PH值、氨氮含量和硫化物含量进行显示，完成一个周期下的河流水生态环境监测。

基于物联网和计算机的江河流域水环境监测方法包括遥感监测、物联网监测及GIS分析兰部分：遥感监测利用遥感技术提取与水体相合的生态环境因素专题图，快速定位水环境变化靶区。物联网监测用于获取靶区区域的水环境信息，通过组建无线传感器网络，结合通用分组无线服务技术，超远程传输水环境传感器监测的数据，并存储至服务器的数据库中。GIS(Geographic Information System，地理资讯***)分析用于空间数据的管理与分析，生成江河流域水环境专题应用。

上述水体环境监测方法能够实现河流水生态环境监测的远程实时监测，实现不同河段的压力、温度、PH值、氨氮含量和硫化物含量监测，而且可以实现河流流速实时监测以及数据远程传输，具有采用无接触式测量安装简单、对设备影响小、准确度高、可以远程传输的优点，非常适合我国山区小型河流的监测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水体环境监测方法，包括以下步骤：

获取预设水体的地图信息；

将所述地图信息传输至鱼形监测装置中；

无人机将所述鱼形监测装置运送至所述预设水体处；

所述鱼形监测装置潜入所述预设水体中并依据所述地图信息进行摄影监测；

将摄影监测获取的视频信息传输至所述无人机；

所述无人机将所述视频信息发送至控制中心；以及

所述控制中心对所述视频信息进行后期处理以获取水体环境信息。

2.根据权利要求1所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述预设水体为江河流域。

3.根据权利要求2所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为登录预设网站下载待监测的江河流域的地理信息。

4.根据权利要求3所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述江河流域的地理信息包括所述江河流域的流向地图。

5.根据权利要求2所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述获取预设水体的地图信息的步骤具体为所述无人机对所述江河流域进行全景拍摄，并经计算机进行模拟地图绘制，以获取所述江河流域的地图信息。

6.根据权利要求1所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述鱼形监测装置包括鱼形壳体、螺旋桨推进器及高清摄像头，所述鱼形壳体包括相互连接的头部与腹部，所述螺旋桨推进器安装于所述腹部，所述高清摄像头安装于所述鱼形壳体的头部。

7.根据权利要求6所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述鱼形壳体还包括尾部，所述尾部处于所述腹部远离所述头部的一端，所述尾部中设置有电缆，所述电缆与所述螺旋桨推进器及所述高清摄像头均电性连接。

8.根据权利要求7所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述鱼形壳体的头部上开设有两个摄像孔，所述高清摄像头包括两个摄像镜头，所述两个摄像镜头分别安装于所述两个摄像孔中。

9.根据权利要8所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述腹部中还设置有声呐与水下电视，所述声呐与所述水下电视均与所述电缆电性连接。

10.根据权利要9所述的水体环境监测方法，其特征在于，所述鱼形壳体的一侧凸设有机械手，所述机械手转动连接于所述腹部上。