[发明专利]一种岩溶管道流的监测系统及方法

说明书

本发明提供了一种岩溶管道流的监测系统和方法，用以解决现有技术中岩溶管道监测不精确的问题。所述岩溶管道流的监测系统包括：现场传感器节点分为采集节点和汇聚节点，并构成自组网网络形成所述现场数据传输层，现场传感器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；当正常工况时，监测预警云平台向所有现场传感器节点下发指令信息；当暴雨工况时，当前现场传感器节点根据雨情等级自适应调整数据采集间隔并下发。本发明提高了岩溶管道地下水环境监测的时效性和精确性，实现了对岩溶管道地下水环境参数的自适应采集和快速、稳定、准确获取，并且通过云平台融合计算模型对岩溶管道做出风险预判，及时全面了解岩溶管道的地下水环境变化情况。

技术领域

本发明属于岩溶管道工程监测领域，具体涉及一种岩溶管道流的监测系统和方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人类的工程活动日益增多，这些工程活动导致的岩溶地区的地质灾害也日趋增多，因此要对工程活动进行实时监测，以降低不良影响。尤其是在极端暴雨工况下，对于岩溶管道的地下水环境参数开展实时监测，有助于了解岩溶管道内部水文参数变化，有效分析岩溶管道流的流速特征，研究岩溶地下水系统的规律性，深入研究岩溶水资源情况。岩溶管道的监测，包括地表和岩溶管道内部。其中，岩溶管道内部监测包括对岩溶管道内部的地下水位水压、地下水流量流速的监测。

现有技术中，授权公告号为CN105118241B的中国专利，公开了一种危岩体崩塌监测的预警系统，包括移动装置、导电装置以及位移监测装置，但是该装置实现的基本功能为危岩体崩塌监测报警，在安装时对危岩崩塌体要求较高，必须要有合适的施工面才可以实现监测，而且不能对危岩崩塌体的变形量进行监测和计算。授权公告号为CN209589200U的中国专利，公开了一种岩溶发育区地下水水位测量仪，涉及水位测量技术领域，包括支撑座和缠线器，通过缠线器上的铅坠落入到地下水中，通过读取缠线器下放的距离来读取水位高度。但是该方法不能自动化测量，只能进行人工读取数据，不能存储数据，精度不高。另外，授权公告号为CN202562526U的中国专利，公开了一种地下水远程监测装置，该装置主要实现对地下水水位、水温、ph值、浊度等多项指标进行长期、连续监测，但不能对频率监测进行动态控制，无法实现自适应数据读取。

发明内容

本发明实施例的目的是提出一种岩溶管道流监测系统和方法，通过无线传感器网络，实现对岩溶管道环境参数的全覆盖监测，提高岩溶管道地下水环境监测的时效性和精确性，及时全面了解岩溶管道的地下水环境变化情况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种岩溶管道流的监测系统，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，所述现场传感器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；

当正常工况时，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；当暴雨工况时，当前现场传感器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。

上述方案中，所述自组网网络，包括无线和/或有线两种方式进行组网。

上述方案中，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。

上述方案中，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。