專利名稱：一種水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)裝置。屬于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水環(huán)境的污染是指水體對水中污染物有自凈能力，當(dāng)水中污染物的數(shù)量超過了其自凈能力時，就造成了水環(huán)境的污染。水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化，飲用水源的質(zhì)量普遍下降，威脅人們的身體健康。隨著污染的加劇和人們環(huán)保意識的提高，由于水環(huán)境污染引起的經(jīng)濟(jì)糾紛和社會問題逐年增加。目前，各類工業(yè)與大型企業(yè)密集在城市，排入城區(qū)河段的污染物數(shù)量極大，造成流經(jīng)城市的河流污染；陸地水體中，湖泊交換能力弱，污染物能長期停留，易使水質(zhì)惡化和引起富營養(yǎng)化；地下水遭受工業(yè)廢水和城市污水日益嚴(yán)重，而且一旦污染，不易恢復(fù)。
發(fā)明內(nèi)容:一種水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)方法與裝置，它設(shè)置自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河，地下水，井水、暗河，監(jiān)測水源水質(zhì)，監(jiān)測天然凈化效果，設(shè)置水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括:河道、管道及水設(shè)施等的監(jiān)測點上，監(jiān)測流動水質(zhì)，設(shè)置城鎮(zhèn)供水物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:飲用水源、工業(yè)用水、供水設(shè)施，監(jiān)測人工凈化水質(zhì)，設(shè)置污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，工業(yè)廢水口等，組成感知層即物聯(lián)網(wǎng)傳感器，網(wǎng)絡(luò)層包括:無線傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路，傳輸?shù)剿h(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心，它通過云計算中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出指令，實施智能實時監(jiān)控水環(huán)境，形成良性水生態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧水環(huán)境。本實用新型方案一、水資源物聯(lián)網(wǎng)。利用水資源物聯(lián)網(wǎng)對水環(huán)境實施實時智慧監(jiān)控，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，在城鎮(zhèn)供水工程規(guī)劃中，保障供水的安全性、可靠性，實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水，改造現(xiàn)有供水設(shè)施，配套建設(shè)新區(qū)供水設(shè)施，形成完善的智慧供水系統(tǒng)，合理布置水廠，在城市新建水廠，在濱江、濱湖、濱海區(qū)域設(shè)置海水淡化廠，實行實施分質(zhì)供水，生活用水按照國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)用水與市政雜用水和生態(tài)用水按低的水質(zhì)要求供水，實現(xiàn)水環(huán)境智慧處理。利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器實時檢測水質(zhì)情況，并通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)將處理結(jié)果傳給上位機(jī)，通過水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心分析處理后，發(fā)出處理惡性水質(zhì)的方案指令，物聯(lián)網(wǎng)用于水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測有機(jī)化學(xué)物、重金屬等造成的水污染程度，動態(tài)實時監(jiān)控水體富營養(yǎng)化程度，真實反映河流、湖泊、海洋等水體質(zhì)量狀況。本實用新型方案二、水環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控采用物聯(lián)網(wǎng)，建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控水環(huán)境、治理水環(huán)境，用無線傳感器網(wǎng)路，通過對實施地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測，實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實情況。[0009]本實用新型方案三、采用zigbee技術(shù)自組網(wǎng)。采用Zigbee通過IEEE802.15.4協(xié)議，實施短距離、低功耗的無線通信，實現(xiàn)近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)，嵌入水文傳感與執(zhí)行設(shè)備，實施自動采集、控制和遠(yuǎn)程控制，它采用2.4GHz波段，采用跳頻技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)，與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng)；Zigbee水聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系，設(shè)置為高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，由IEEE802.15.4協(xié)議支撐制定物理層和MAC子層協(xié)議工作，其余協(xié)議采用現(xiàn)有的無線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。本實用新型方案四、云計算與智慧中心在水環(huán)境監(jiān)測中，在江河湖海等水域設(shè)置大量的底層傳感器，組成感知層，采用無線傳輸方式實現(xiàn)大范圍的傳感器信息的傳輸，在局部設(shè)置高密度網(wǎng)關(guān)節(jié)點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)群的傳輸，在網(wǎng)絡(luò)體系中，采用云計算與智慧中心控制，采用集成化、全數(shù)字化、通用化的電路的硬件物理層，實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的云傳輸，在數(shù)據(jù)鏈路層采用智能信道分配，柔性應(yīng)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化，為上層應(yīng)用提供節(jié)能、可靠、實時性高的數(shù)據(jù)傳輸。本實用新型方案五、建立水環(huán)境動態(tài)智慧模型，采用的水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)全面監(jiān)控水環(huán)境污染及富營養(yǎng)化問題，建立水環(huán)境監(jiān)測和評價標(biāo)準(zhǔn)，利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的水與環(huán)境的各項指標(biāo)、氣象環(huán)境要素等數(shù)據(jù)，采用云計算處理與關(guān)聯(lián)性分析，建立水環(huán)境智能數(shù)據(jù)庫，準(zhǔn)確判斷水源水質(zhì)與環(huán)境現(xiàn)狀，建立水環(huán)境動態(tài)智慧模型，模擬預(yù)測未來的變化趨勢，實現(xiàn)智慧環(huán)保水環(huán)境。本實用新型方案六、水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)實施水環(huán)境綜合治理，實現(xiàn)水環(huán)境的前瞻性治理，全面實施水環(huán)境綜合治理，在重點監(jiān)控區(qū)內(nèi)設(shè)立系列傳感浮標(biāo)監(jiān)測點，實現(xiàn)了 24小時對重點監(jiān)測區(qū)水質(zhì)監(jiān)測，對水環(huán)境的現(xiàn)代治理與未來發(fā)展模式，提供了原始數(shù)據(jù)，監(jiān)測水環(huán)境，治理水環(huán)境，實現(xiàn)智慧水環(huán)境。本實用新型核心內(nèi)容:設(shè)置自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河、湖泊、海洋、地上泉水、雨水與雪水；地下水，有，井水、暗河、地下泉水，監(jiān)測水源水質(zhì)，監(jiān)測天然凈化效果。設(shè)置水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括:河道、海床、溝渠、管道、容器、大氣、自然界與人工水設(shè)施等的監(jiān)測點上，監(jiān)測流動水質(zhì)。設(shè)置城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:供水，高水質(zhì)的:飲用水源、醫(yī)用水,低水質(zhì)的:生活用水、生態(tài)用水、農(nóng)用水、工業(yè)用水、市政雜用水,供水設(shè)施:水廠，輸送管道，海水淡化廠，監(jiān)測人工凈化水質(zhì)。設(shè)置用水口的物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:人居水龍頭，畜與生活用水口，農(nóng)業(yè)、工業(yè)與商業(yè)用水口，還包括城鎮(zhèn)公共事業(yè)用水口，監(jiān)測終端出水水質(zhì)，真實反映水體質(zhì)量狀況。設(shè)置污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，城市污水口，工業(yè)廢水口，富營養(yǎng)化點，重金屬，細(xì)菌點，包括:微生物，病毒、灰塵，監(jiān)測污染指數(shù)，控制超標(biāo)。以上物聯(lián)網(wǎng)探測器組成感知層。[0025]監(jiān)控中心即水資源物聯(lián)網(wǎng)，包括，感知層即物理層包括:物聯(lián)網(wǎng)傳感器、嵌入水文傳感器、底層傳感器；網(wǎng)絡(luò)層包括:無線傳感器、自動采集水質(zhì)情況信息，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸包括:采用IEEE802.15.4協(xié)議的Zigbee、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、數(shù)據(jù)鏈路層，實施數(shù)據(jù)信息信息匯聚傳輸；傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的智能高層即水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心，它通過云計算中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出指令，實施智能信道分配、柔性應(yīng)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化，實施動態(tài)實時監(jiān)控。建立水資源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括:水環(huán)境動態(tài)智慧模模式，水環(huán)境監(jiān)測和評價標(biāo)準(zhǔn)，水環(huán)境智能數(shù)據(jù)庫。水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心將感知層的數(shù)據(jù)與上述標(biāo)準(zhǔn)比照，分析處理后，發(fā)出，處理指令，發(fā)送給水管理部門，同時發(fā)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)智慧監(jiān)控，連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時執(zhí)行水環(huán)境治理，包括:預(yù)警預(yù)報，潔凈水源，清整管道，截斷污染源，處理重大或流域性水質(zhì)污染事故，同時實施前瞻性治理，形成水自凈的良性循環(huán)，形成良性水生態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧水環(huán)境，保障人們健康生活。

:附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，
以下結(jié)合附圖說明工作情況。附圖中，分別是:1、自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河、湖泊、海洋、地上泉水、雨水與雪水；地下水，有，井水、暗河、地下泉水。2、水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括:河道、海床、溝渠、管道、容器、大氣、自然界與人工水設(shè)施等的監(jiān)測點上。3、城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:供水，高水質(zhì)的:飲用水源、醫(yī)用水，低水質(zhì)的:生活用水、生態(tài)用水、農(nóng)用水、工業(yè)用水、市政雜用水，供水設(shè)施:水廠，輸送管道，海水淡化廠。4、用水口的物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:人居水龍頭，畜與生活用水口，農(nóng)業(yè)、工業(yè)與商業(yè)用水口，還包括城鎮(zhèn)公共事業(yè)用水口。5、污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，城市污水口，工業(yè)廢水口，富營養(yǎng)化點，重金屬，細(xì)菌點，包括:微生物，病毒、灰塵。6、感知層，7、感知層即物理層包括:物聯(lián)網(wǎng)傳感器、嵌入水文傳感器、底層傳感器；8、網(wǎng)絡(luò)層包括:無線傳感器、自動采集器、無線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、數(shù)據(jù)鏈路，9、智能高層即水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心，10、云計算中心，11、發(fā)出指令:實施智能信道分配、柔性應(yīng)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化，實施動態(tài)實時監(jiān)控；12、水資源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括:水環(huán)境動態(tài)智慧模模式，水環(huán)境監(jiān)測和評價標(biāo)準(zhǔn)，水環(huán)境智能數(shù)據(jù)庫。13、水管理部門，14、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，15、智慧監(jiān)控，連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，16、執(zhí)行水環(huán)境治理，17、前瞻性治理，形成水自凈的良性循環(huán)，形成良性水生態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧水環(huán)境，保障人們健康生活。
具體實施方式
:設(shè)置I自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河、湖泊、海洋、地上泉水、雨水與雪水；地下水，有，井水、暗河、地下泉水，監(jiān)測水源水質(zhì)，監(jiān)測天然凈化效果。[0037]設(shè)置2水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括:河道、海床、溝渠、管道、容器、大氣、自然界與人工水設(shè)施等的監(jiān)測點上，監(jiān)測流動水質(zhì)。設(shè)置3城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:供水，高水質(zhì)的:飲用水源、醫(yī)用水，低水質(zhì)的:生活用水、生態(tài)用水、農(nóng)用水、工業(yè)用水、市政雜用水，供水設(shè)施:水廠，輸送管道，海水淡化廠，監(jiān)測人工凈化水質(zhì)。設(shè)置4用水口的物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:人居水龍頭，畜與生活用水口，農(nóng)業(yè)、工業(yè)與商業(yè)用水口，還包括城鎮(zhèn)公共事業(yè)用水口，監(jiān)測終端出水水質(zhì)，真實反映水體質(zhì)量狀況。設(shè)置5污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，城市污水口，工業(yè)廢水口，富營養(yǎng)化點，重金屬，細(xì)菌點，包括:微生物，病毒、灰塵，監(jiān)測污染指數(shù)，控制超標(biāo)。I至5物聯(lián)網(wǎng)探測器組成感知層6，監(jiān)控中心即水資源物聯(lián)網(wǎng)，包括，感知層7即物理層包括:物聯(lián)網(wǎng)傳感器、嵌入水文傳感器、底層傳感器；網(wǎng)絡(luò)層8包括:無線傳感器、自動采集水質(zhì)情況信息，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸包括:采用IEEE802.15.4協(xié)議的Zigbee、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、數(shù)據(jù)鏈路層，實施數(shù)據(jù)信息信息匯聚傳輸；傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的智能高層即水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心9，它通過云計算中心10進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出指令11，實施智能信道分配、柔性應(yīng)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化，實施動態(tài)實時監(jiān)控。建立水資源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)12，包括:水環(huán)境動態(tài)智慧模模式，水環(huán)境監(jiān)測和評價標(biāo)準(zhǔn)，水環(huán)境智能數(shù)據(jù)庫。9將6的數(shù)據(jù)與12比照，分析處理后，發(fā)出，處理指令，發(fā)送給水管理部門13，同時發(fā)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)14，實現(xiàn)智慧監(jiān)控15，連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時執(zhí)行水環(huán)境治理16，包括:預(yù)警預(yù)報，潔凈水源，清整管道，截斷污染源，處理重大或流域性水質(zhì)污染事故，同時實施前瞻性治理17，形成水自凈的良性循環(huán)，形成良性水生態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧水環(huán)境，保障人們健康生活。
權(quán)利要求1.一種水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)裝置，其特征是:設(shè)置自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河、湖泊；地下水，井水、暗河，監(jiān)測水源水質(zhì)，監(jiān)測天然凈化效果；設(shè)置水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括:河道、管道與人工水設(shè)施等的監(jiān)測點上，監(jiān)測流動水質(zhì)；設(shè)置城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:供水，高水質(zhì)的:飲用水源，低水質(zhì)的:生活用水、工業(yè)用水、市政雜用水，供水設(shè)施:水廠，輸送管道，海水淡化廠，監(jiān)測人工凈化水質(zhì)；設(shè)置用水口的物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:人居水龍頭，畜與生活用水口，還包括城鎮(zhèn)公共事業(yè)用水口，監(jiān)測終端出水水質(zhì)，真實反映水體質(zhì)量狀況；設(shè)置污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括:污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，工業(yè)廢水口，富營養(yǎng)化點，重金屬，細(xì)菌點，監(jiān)測污染指數(shù)，控制超標(biāo)，將采集信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的智能高層即水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心，它通過云計算中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出指令，實施智能信道分配、柔性應(yīng)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化，實施動態(tài)實時監(jiān)控。
專利摘要一種水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)裝置，它設(shè)置自然水源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括地表水，江河，地下水，井水、暗河，監(jiān)測水源水質(zhì)，監(jiān)測天然凈化效果，設(shè)置水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地包括河道、管道及水設(shè)施等的監(jiān)測點上，監(jiān)測流動水質(zhì)，設(shè)置城鎮(zhèn)供水物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括飲用水源、工業(yè)用水、供水設(shè)施，監(jiān)測人工凈化水質(zhì)，設(shè)置污染源物聯(lián)網(wǎng)探測器，設(shè)置地點包括污染物污水口，城鎮(zhèn)居民生活污水口，工業(yè)廢水口等，組成感知層即物聯(lián)網(wǎng)傳感器，網(wǎng)絡(luò)層包括無線傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路，傳輸?shù)剿h(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能控制中心，它通過云計算中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出指令，實施智能實時監(jiān)控水環(huán)境，形成良性水生態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧水環(huán)境。
文檔編號G01N33/18GK203011912SQ20122059710
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者王濤, 楊雙華, 王茁, 高尚策, 姚建銓, 韓莎, 高海濤, 楊羽 申請人:無錫津天陽激光電子有限公司