[发明专利]一种岩溶管道流的监测系统及方法

权利要求书

1.一种岩溶管道流的监测系统，其特征在于，所述岩溶管道流的监测系统包括：现场传感器节点、现场数据传输层和监测预警云平台；其中，

现场传感器节点分为采集节点和汇聚节点，且采集节点和汇聚节点共同构成自组网网络形成所述现场数据传输层，所述采集节点通过所述汇聚节点向所述监测预警云平台上传监测数据；

所述现场传感器节点，包括雨量传感器和数据采集器，所述雨量传感器，用于实时监测现场降雨量并上传给所述数据采集器；所述数据采集器，自动统计和分析降雨量情况，判定雨情并按照雨情等级与监测预警云平台保持实时互动；

所述判定雨情并按照雨情等级与监测预警云平台保持实时互动，具体包括：当降雨量超过阈值时，判定为暴雨工况，由监测预警云平台自主与包括雨量传感器的汇聚节点相互配合设定现场传感器节点数据采集间隔、数据上报间隔，所述包括雨量传感器的汇聚节点根据雨情等级自适应调整数据采集间隔，并将采集间隔命令下发给所有现场传感器节点；当降雨量未超过阈值时，判定为正常工况，由所述监测预警云平台向所有现场传感器节点下发指令信息；所述监测预警云平台向所有现场传感器节点下发指令信息，包括指定或分配具体的采集节点和汇聚节点，并设置采集节点和汇聚节点采集数据的模式、汇聚节点上报数据的时间间隔。

2.根据权利要求1所述的岩溶管道流的监测系统，其特征在于，所述自组网网络，包括无线和/或有线方式进行组网。

3.根据权利要求2所述的岩溶管道流的监测系统，其特征在于，所述无线组网方式，采用LoRa组网模式构建现场无线传感器监测网络，现场传感器节点和监测预警云平台的通信采用NB-IoT或北斗/GPS或4G全网通方式。

4.根据权利要求1所述的岩溶管道流的监测系统，其特征在于，所述现场传感器节点，还可以包括姿态传感器、水位传感器、水温传感器、PH值传感器、流速流量传感器及相应的数据采集器。

5.一种岩溶管道流的监测方法，其特征在于，所述岩溶管道流监测方法包括如下步骤：

步骤S1，雨量传感器实时监测雨量数据，并上传给数据采集器，所述雨量传感器和数据采集器组成现场传感器节点；

步骤S2，数据采集器自动完成雨量统计和分析，并判定当前工况为正常工况或暴雨工况；当判定为正常工况时，进入步骤S3；当判定为暴雨工况时，进入步骤S4；

步骤S3，由监测预警云平台设定各个现场传感器节点的工作模式，设定哪个现场传感器节点为采集节点，哪个现场传感器节点既是采集节点又是汇聚节点，同时设定采集节点和汇聚节点采集数据和上报数据的时间间隔；

步骤S4，所有采集节点和汇聚节点均保持在正常工作模式下，由监测预警云平台自主与包括雨量传感器的汇聚节点相互配合设定现场传感器节点数据采集间隔、数据上报间隔；所述包括雨量传感器的汇聚节点根据雨情等级自适应调整数据采集间隔，并将采集间隔命令下发给所有现场传感器节点，现场工作模式的调整全部由所述包括雨量传感器的汇聚节点自主控制、自主调节。

6.根据权利要求5所述的岩溶管道流的监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，各个采集节点按照每隔固定时间采集一次传感器数据，并将采集到的监测数据传输给汇聚节点，汇聚节点确认所有采集节点数据均已收到后将数据打包发送至监测预警云平台。

7.根据权利要求5所述的岩溶管道流的监测方法，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4中的数据采集，包括通过水位传感器、水温传感器、PH值传感器、流速流量传感器各自采集的岩溶地下水水位、水温、PH值、岩溶管道流地下水流速流量数据。