[发明专利]一种基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统及方法

权利要求书

1.一种基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统，其特征在于：由感知层、基础设施层、服务支撑层、业务应用层构成，其中：

所述业务应用层包括底泥监测系统、水体水质监测系统、工程运维系统、清淤过程中智慧管控系统、视频监控系统、生物监测系统、综合评价系统；

所述服务支撑层包括感知系统、连接管理系统、Web服务、报表服务、GIS服务、文件服务、统一的系统管理、门户展示、应用服务、工作流引擎、三维服务、运行监控模块；

所述基础设施层包含块数据平台、IoT平台、数据存储、数据交换平台、4G和/或有线互联网、工控机、交换机、网络存储设备；

所述感知层包括底泥监测设备、视频监控设备、水体水质监测设备、液位监控设备、气象环境监测设备、智慧工地监测设备、水位流量监测、底泥处理工艺设备；

所述感知层、基础设施层、服务支撑层、业务应用层依次进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统，其特征在于：所述生态清淤智慧管控系统预留CIM平台、物联网统一开放平台接口。

3.一种如权利要求2所述的基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：

对底泥、水质、生物三个项目进行全过程生命周期监控；

通过GIS构建底泥三维分布模型，对区域水体污染底泥的空间和属性信息显示、查询、分析和计算，为污染底泥疏浚工程土方量的估算和方案比较提供数据支撑。

4.根据权利要求3所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，在清淤前进行对底泥、水质、生物进行本底调查；清淤中在生态疏浚船工作时实现对底泥、水质进行监控；清淤后，采集底泥、水质、生物样品进行分析，与清淤前本底调查数据进行比对，建立清淤工程数据库，与地理信息系统相结合，实现对点位各类参数的查询，进行污染物的比较，以及污染物、生物量空间分布的可视化；同时利用地理信息系统和数学软件两种方法对底泥和水量进行计算；分析研究底泥污染物的二维平面分布、垂直方向分布规律；分析研究底泥微生物、底栖藻类、底栖动物、浮游植物、浮游动物二维平面分布、垂直方向分布；根据底泥、水质、生物的调查分析结果，作出清淤前本底调查评估方案。

5.根据权利要求4所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，所述污染物为：总磷、总氮、氨氮、COD、重金属、六六六、滴滴滴、抗生素中的一种或者多种。

6.根据权利要求4所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，对作业区多个作业船的管控参数进行管控，所述管控参数包括环保刀头轨迹、清淤高程、施工区水质及视频。

7.根据权利要求4所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，底泥调查监测因子包括pH、氧化还原点位、含水率、密度、比重、粒度、孔隙比、界限含水率、塌落度、内摩擦角、无侧限抗压强度、抗剪强度、渗透系数、比阻、阳离子交换量、有机碳、总氮、游离态氨、固定态氨、硝态氮、亚硝态氮、总磷、无机形态磷、总有机磷、总硫、总无机硫、总有机硫、镉、铅、锌、铜、镍、铬、汞、砷、重金属形态、六六六总量、滴滴涕总量、多环芳烃、多氯联苯、抗生素。

8.根据权利要求4所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，水质调查监测因子包括pH、温度、溶解氧、悬浮物、高锰酸钾指数、COD、BOD5、NH3-N、TN、镉、铅、锌、铜、镍、铬、汞、砷、挥发酚、石油类、阴离子表面、活性剂、硫化物、六六六总量、滴滴涕总量、多环芳烃、多氯联苯、抗生素。

9.根据权利要求4所述基于CIM和GIS的生态清淤智慧管控系统的方法，其特征在于，生物调查监测因子包括浮游植物、浮游动物、底栖微生物、底栖动物、高等水生植物、鱼类。