CN112415164A - 一种流动水体应急监控方法 - Google Patents

Abstract

一种流动水体应急监控方法，通过日常监控***对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，日常监控***将现场实时数据发送给中央值班***，当值班人员收到现场信息之后在日常监控***中远程发送确认或取消两种指令，确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***的日常监控状态；当现场的应急布放装置接收到应急处置机制启动命令后，应急布放装置激活处于待机状态下的伴随监控设备，通过应急布放装置将伴随监控设备投放于水体中；伴随监控设备随水流保持同步流动随时报告位置信息和水质信息。本发明中伴随监控设备可与水体同步流动，实现水体异常全程跟踪监测。

Description

一种流动水体应急监控方法

技术领域

本发明属于水体监测技术领域，具体涉及一种流动水体应急监控方法。

背景技术

当前河道或者海洋等流动水体发生突发污染事件时，缺少有效的过程追踪技术，传统技术只是靠已经固定的监控节点(如河流各个位置的自动监测水站)或人工进行监测，无法进行全程跟踪，不能及时的掌控水体污染的扩散情况。

CN102211650A公开一种水质自动监测浮动平台，虽然用于对大面积及流动水体进行水质监测，由浮动平台、监测箱、监测传感器、数据采集及传输装置、太阳能供电装置组成，监测箱安装在浮动平台上，数据采集及传输装置安装在监测箱内，监测传感器放置在水体中，监测传感器与监测箱内的数据采集及传输装置有传输导线相连接，太阳能供电装置安装在浮动平台上和监测箱内，太阳能供电装置分别与数据采集及传输装置、监测传感器相连接。但是这种水质自动监测浮动平台只是在预定水域水质进行原位测量，属于一个常态监测，不能在水体发生异常情况时进行应急处理，无法根据需求对水体异常情况进行全程跟踪。

发明内容

为此，本发明提供一种流动水体应急监控方法，可对流动水体进行全过程伴随监控，实现对异常进行跟踪监测，为决策者提供充分的全时数据展示。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种流动水体应急监控方法，包括以下步骤：

通过日常监控***对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，所述日常监控***将现场实时数据发送给中央值班***，由值班人员进行决策，当值班人员收到现场信息之后在所述日常监控***中远程发送确认或取消两种指令，所述确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，所述取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***的日常监控状态；

当现场的应急布放装置接收到应急处置机制启动命令后，所述应急布放装置激活处于待机状态下的伴随监控设备，激活动作的执行流程包括：a)所述伴随监控设备在待机状态下与所述应急布放装置通过无线通讯保持链接状态，伴随监控设备随时接收所述应急布放装置的激活指令；b)激活后的所述伴随监控设备通过无线通讯上传激活验证信号给所述中央值班***进行布放登记，布放登记后所述伴随监控设备进入布放状态；

通过应急布放装置将进入布放状态的伴随监控设备投放于水体中；所述伴随监控设备随水流保持同步流动，同时所述伴随监控设备开始工作并随时报告当前位置信息和水质信息。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，根据所述日常监控***的监测结果，在预设时间间隔内持续的进行伴随监控设备投放。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，当值班人员无法及时向现场发出应急处置机制启动命令的情况下，在预设时间后自动启动应急机制。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，所述水体异常包括突发污染、洪水、溢油、赤潮、风暴潮和海啸。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，所述日常监控***包括日常控制单元、监控通讯单元、监控供电单元、取样单元和日常监测单元；所述监控通讯单元、监控供电单元、取样单元和日常监测单元均与所述日常控制单元建立连接关系，所述监控通讯单元用于日常监控***与中央值班***之间进行远程通讯；所述监控供电单元用于日常监控***供电；所述取样单元用于日常监控***进行水体取样；所述日常监测单元与所述取样单元连接，日常监测单元用于对取样的水体进行水质监测及对水体水位进行监测。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，所述应急布放装置包括激活单元、释放单元、布放通讯单元和布放控制单元；所述激活单元、布放通讯单元和释放单元均与所述布放控制单元建立连接关系，激活单元用于对伴随监控设备进行激活，布放通讯单元用于应急布放装置与伴随监控设备及日常监控***进行通讯，释放单元用于将激活后的伴随监控设备投放到水体中。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，所述激活单元采用光学扫码机，所述光学扫码机通过扫描所述伴随监控设备外壳的二维码激活对应的伴随监控设备。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，所述伴随监控设备包括伴随监控外壳、伴随监测单元、卫星定位单元、伴随供电单元、伴随控制单元和伴随水帆；所述伴随监控外壳连接所述伴随水帆，所述伴随监测单元、卫星定位单元、伴随供电单元和伴随控制单元均与所述伴随监控外壳固定，伴随监测单元、卫星定位单元和伴随供电单元均连接所述伴随控制单元，伴随监测单元用于伴随监控设备在移动的过程中进行水质监测，所述卫星定位单元用于获取伴随监控设备在移动过程的位置；所述伴随供电单元用于对伴随监控设备进行供电。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，当所述伴随监控设备跟随水体汇入到大海时，通过所述伴随监控设备监控污染物随潮汐或海流扩散的整个过程。

作为流动水体应急监控方法的优选方案，用于洪水或海水倒灌调查。

本发明通过日常监控***对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，日常监控***将现场实时数据发送给中央值班***，由值班人员进行决策，当值班人员收到现场信息之后在日常监控***中远程发送确认或取消两种指令，确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***的日常监控状态；当现场的应急布放装置接收到应急处置机制启动命令后，应急布放装置激活处于待机状态下的伴随监控设备，通过应急布放装置将进入布放状态的伴随监控设备投放于水体中；伴随监控设备随水流保持同步流动，同时伴随监控设备开始工作并随时报告当前位置信息和水质信息。本发明中伴随监控设备可与水体同步流动，实现对异常进行全程跟踪监测，并将数据不间断的实时传送至中央值班***或管理人员，为决策者提供充分的全时数据展示，有利于在水体发生异常情况时应急处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的一种流动水体应急监控方法流程示意图。

图2为本发明实施例中提供的一种流动水体应急监控方法硬件布设示意图。

图3为本发明实施例中提供的流动水体应急监控方法采用的日常监控***示意图；

图4为本发明实施例中提供的流动水体应急监控方法采用的应急布放装置示意图；

图5为本发明实施例中提供的流动水体应急监控方法采用的伴随监控设备示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请中涉及的日常监控***1的日常控制单元5、监控通讯单元6、监控供电单元7、取样单元8和日常监测单元9，应急布放装置3的激活单元10、释放单元11、布放通讯单元12和布放控制单元13，伴随监控设备4的伴随监测单元15、卫星定位单元16、伴随供电单元17、伴随控制单元18和伴随水帆19等，本身采用的硬件结构均属于现有技术，本申请的技术方案创造性体现在整体的技术手段的技术思路上，像控制单元可以采用控制器、中央处理器、单片机等，像通讯单元可以采用4G模块、5G模块、WiFi模块、蓝牙模块等，而监测单元配置的监测传感器，比如水质水位等现有技术存在众多型号可选。

参见图1和图2，提供一种流动水体应急监控方法，包括以下步骤：

通过日常监控***1对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，所述日常监控***1将现场实时数据发送给中央值班***2，由值班人员进行决策，当值班人员收到现场信息之后在所述日常监控***1中远程发送确认或取消两种指令，所述确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，所述取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***1的日常监控状态；

当现场的应急布放装置3接收到应急处置机制启动命令后，所述应急布放装置3激活处于待机状态下的伴随监控设备4，激活动作的执行流程包括：a)所述伴随监控设备4在待机状态下与所述应急布放装置3通过无线通讯保持链接状态，伴随监控设备4随时接收所述应急布放装置3的激活指令；b)激活后的所述伴随监控设备4通过无线通讯上传激活验证信号给所述中央值班***2进行布放登记，布放登记后所述伴随监控设备4进入布放状态；

通过应急布放装置3将进入布放状态的伴随监控设备4投放于水体中；所述伴随监控设备4随水流保持同步流动，同时所述伴随监控设备4开始工作并随时报告当前位置信息和水质信息。

本技术方案应用的水体异常情况可以突发污染、洪水、溢油、赤潮、风暴潮和海啸等。

参见图3，具体的，日常监控***1包括日常控制单元5、监控通讯单元6、监控供电单元7、取样单元8和日常监测单元9；所述监控通讯单元6、监控供电单元7、取样单元8和日常监测单元9均与所述日常控制单元5建立连接关系，所述监控通讯单元6用于日常监控***1与中央值班***2之间进行远程通讯；所述监控供电单元7用于日常监控***1供电；所述取样单元8用于日常监控***1进行水体取样；所述日常监测单元9与所述取样单元8连接，日常监测单元9用于对取样的水体进行水质监测及对水体水位进行监测。

参见图4，具体的，应急布放装置3包括激活单元10、释放单元11、布放通讯单元12和布放控制单元13；所述激活单元10、布放通讯单元12和释放单元11均与所述布放控制单元13建立连接关系，激活单元10用于对伴随监控设备4进行激活，布放通讯单元12用于应急布放装置3与伴随监控设备4及日常监控***1进行通讯，释放单元11用于将激活后的伴随监控设备4投放到水体中。激活单元10采用光学扫码机，所述光学扫码机通过扫描所述伴随监控设备4外壳的二维码激活对应的伴随监控设备4。

参见图5，具体的，伴随监控设备4包括伴随监控外壳14、伴随监测单元15、卫星定位单元16、伴随供电单元17、伴随控制单元18和伴随水帆19；所述伴随监控外壳14连接所述伴随水帆19，所述伴随监测单元15、卫星定位单元16、伴随供电单元17和伴随控制单元18均与所述伴随监控外壳14固定，伴随监测单元15、卫星定位单元16和伴随供电单元17均连接所述伴随控制单元18，伴随监测单元15用于伴随监控设备4在移动的过程中进行水质监测，所述卫星定位单元16用于获取伴随监控设备4在移动过程的位置；所述伴随供电单元17用于对伴随监控设备4进行供电。

日常监控***1在日常保持实时在线工作状态，可按需要配置水质监测设备、视频监控、水文监测设备等不同设施，不间断对当前水体的流速、流量、流向、水质等不同指标进行监控。日常监控***1可以及时发现水体异常，并立即将现场实时数据和相关证据第一时间发送给中央值班***2，由值班人员进行决策。决策机制分为自动和手动，在正常情况下，值班人员收到现场信息之后应在中央值班***2中远程发送确认或取消两种指令，确认是指确认异常、同时向现场发出应急处置机制启动命令。取消是指该异常无需启动应急处置命令，日常监控***1保持日常监控状态。但当值班人员无法及时向现场发出指令的情况下，中央值班***2将在设定时间后默认自动启动应急机制。

日常监控***1向应急布放装置3发送指令，应急布放装置3激活处于待机状态下的伴随监控设备4。激活动作通过以下技术实现：a)伴随监控设备4在待机状态下仍然与应急布放装置3通过wifi或蓝牙保持链接状态，以便于随时接收激活指令。伴随监控设备4还可以通过印在伴随监控外壳14的二维码被光学扫码机临时扫描激活；b)激活后伴随监控设备4通过远程无线通讯设备上传激活验证信号给中央值班***2，进行布放登记，布放登记后标志着该台伴随监控设备4已经做好布放准备。

每台伴随监控设备4拥有独立、唯一的身份编码ID。布放登记成功后，应急布放装置3将该台伴随监控设备4安全投放于水体中，伴随监控设备4随水流保持同步流动，同时伴随监控设备4自带设备开始工作，并随时报告当前位置信息和水质状况。

具体的，伴随监控设备4的吃水线设置在偏上位置，露出水面部分为扁弧形，降低风帆作用，同时水下设置伴随水帆19结构，使设备90％以上的运动只受水流影响，伴随监控设备4有蓄电池，可储备一定电力，同时伴随监控有小型太阳能板，可进行补充充电。伴随监控设备4配置电池仓可自行供电，自身供电不足时再使用太阳能电力补充，伴随监测单元15可按预设间隔工作，兼顾电力节约和业务需要。

基于本发明的技术方案，多台伴随监控设备4可对污染物进行持续跟踪监测，每次激活的伴随监控设备4数量可灵活设置，实际使用流程如下：以某河流断面突发污染物泄露为例，被污染水体向下游经过日常监控***1时被捕捉到，同时启动应急机制。应急布放装置3激活并投放第一台伴随监控设备4，同时记录第一台的污染物浓度水平。伴随监控设备4随河水流动实时报告当前位置信息和污染物数据，从而实现污染物的移动速度、移动位置和浓度水平的实时掌握，进而对下游进行精确的预警预报。当流经日常监控***1的污染物持续超过六个小时，激活并布放第二台伴随监控设备4，并记录当前污染物浓度水平。根据日常监控***1的持续监测结果，可每隔一段时间就投放一台伴随监控设备4，通过后续投放的伴随监控设备4以及污染物浓度标记，可对几十公里、上百公里的整个污染水体进行整段监测，直至污染物水平下降至正常水平停止应急机制。若污染物扩散到海中，伴随监控设备4还可以监控到污染物随潮汐、海流扩散的整个过程。同样的跟踪监测方法，还可用到洪水、海水倒灌调查等领域。

本发明通过日常监控***1对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，日常监控***1将现场实时数据发送给中央值班***2，由值班人员进行决策，当值班人员收到现场信息之后在日常监控***1中远程发送确认或取消两种指令，确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***1的日常监控状态；当现场的应急布放装置3接收到应急处置机制启动命令后，应急布放装置3激活处于待机状态下的伴随监控设备4，通过应急布放装置3将进入布放状态的伴随监控设备4投放于水体中；伴随监控设备4随水流保持同步流动，同时伴随监控设备4开始工作并随时报告当前位置信息和水质信息。本发明中伴随监控设备4可与水体同步流动，实现对异常进行全程跟踪监测，并将数据不间断的实时传送至中央值班***2或管理人员，为决策者提供充分的全时数据展示，有利于在水体发生异常情况时应急处理。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种流动水体应急监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过日常监控***对当前水体环境的水位、水质进行实时在线监控；当发生水体异常时，所述日常监控***将现场实时数据发送给中央值班***，由值班人员进行决策，当值班人员收到现场信息之后在所述日常监控***中远程发送确认或取消两种指令，所述确认的对象包括确认异常、向现场发出应急处置机制启动命令，所述取消指无需启动应急处置命令，保持日常监控***的日常监控状态；

当现场的应急布放装置接收到应急处置机制启动命令后，所述应急布放装置激活处于待机状态下的伴随监控设备，激活动作的执行流程包括：a)所述伴随监控设备在待机状态下与所述应急布放装置通过无线通讯保持链接状态，伴随监控设备随时接收所述应急布放装置的激活指令；b)激活后的所述伴随监控设备通过无线通讯上传激活验证信号给所述中央值班***进行布放登记，布放登记后所述伴随监控设备进入布放状态；

通过应急布放装置将进入布放状态的伴随监控设备投放于水体中；所述伴随监控设备随水流保持同步流动，同时所述伴随监控设备开始工作并随时报告当前位置信息和水质信息。

2.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，根据所述日常监控***的监测结果，在预设时间间隔内持续的进行伴随监控设备投放。

3.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，当值班人员无法及时向现场发出应急处置机制启动命令的情况下，在预设时间后自动启动应急机制。

4.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，所述水体异常包括突发污染、洪水、溢油、赤潮、风暴潮和海啸。

5.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，所述日常监控***包括日常控制单元、监控通讯单元、监控供电单元、取样单元和日常监测单元；所述监控通讯单元、监控供电单元、取样单元和日常监测单元均与所述日常控制单元建立连接关系，所述监控通讯单元用于日常监控***与中央值班***之间进行远程通讯；所述监控供电单元用于日常监控***供电；所述取样单元用于日常监控***进行水体取样；所述日常监测单元与所述取样单元连接，日常监测单元用于对取样的水体进行水质监测及对水体水位进行监测。

6.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，所述应急布放装置包括激活单元、释放单元、布放通讯单元和布放控制单元；所述激活单元、布放通讯单元和释放单元均与所述布放控制单元建立连接关系，激活单元用于对伴随监控设备进行激活，布放通讯单元用于应急布放装置与伴随监控设备及日常监控***进行通讯，释放单元用于将激活后的伴随监控设备投放到水体中。

7.根据权利要求6所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，所述激活单元采用光学扫码机，所述光学扫码机通过扫描所述伴随监控设备外壳的二维码激活对应的伴随监控设备。

8.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，所述伴随监控设备包括伴随监控外壳、伴随监测单元、卫星定位单元、伴随供电单元、伴随控制单元和伴随水帆；所述伴随监控外壳连接所述伴随水帆，所述伴随监测单元、卫星定位单元、伴随供电单元和伴随控制单元均与所述伴随监控外壳固定，伴随监测单元、卫星定位单元和伴随供电单元均连接所述伴随控制单元，伴随监测单元用于伴随监控设备在移动的过程中进行水质监测，所述卫星定位单元用于获取伴随监控设备在移动过程的位置；所述伴随供电单元用于对伴随监控设备进行供电。

9.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，当所述伴随监控设备跟随水体汇入到大海时，通过所述伴随监控设备监控污染物随潮汐或海流扩散的整个过程。

10.根据权利要求1所述的一种流动水体应急监控方法，其特征在于，用于洪水或海水倒灌调查。

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