(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210866029.2 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 广西北联机电工程有限公司 地址 530009 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区发展大道189号安吉华尔街工谷 10号楼11层1102号 (72)发明人 沈宇宁　 (74)专利代理 机构 南宁东之智专利代理有限公 司 45128 专利代理师 汪治兴 (51)Int.Cl. G01C 13/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01N 33/18(2006.01) G01W 1/04(2006.01)G01W 1/14(2006.01) G08B 19/00(2006.01) G08B 25/10(2006.01) (54)发明名称 一种城市水系监测管理系统 (57)摘要 本发明属于城市水系监测技术领域， 具体涉 及一种城市水系监测管理系统， 包括水情监测子 系统、 流域水质在线监测子系统、 视频监控子系 统、 云平台信息发布及远程监测子系统、 泵站及 蓄水闸坝调度子系统， 通过本发明， 可为防汛抢 险、 抗洪救灾赢得宝贵的时间。 当即将发生灾害 时， 可以通过网络、 电话、 广播等方式提前通知该 区域的居民， 使人民生命安全和财产损失大大降 低。 通过水质监测， 可 实时掌握全程水质情况， 为 河道污染、 生态治理、 植被维护提供数据支持； 为 菌种数量、 种类的投放管理、 治理方案调整、 输水 方案调整提供行动指南。 通过总磷、 总氮的监控， 可为河道的水葫芦、 蓝藻的预防和治理提供科学 的数据依据。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115200560 A 2022.10.18 CN 115200560 A 1.一种城市水系监测管理系统， 其特征在于， 包括水情监测子系统、 流域水质在线监测 子系统、 视频监控子系统、 云平台信息发布及远程监测子系统、 泵站及蓄水闸坝调度子系 统； 所述水情监测子系统、 流域水质在线监测子系统、 视频监控子系统、 泵站及 蓄水闸坝调 度子系统分别与云平台信息发布及远程 监测子系统连接； 所述水情监测子系统用于监测各河流的所在区域的雨量、 河流的水位及河流出入口的 流量， 并将监测的数据传输 至云平台信息发布及远程 监测子系统； 所述流域水质在线监测子系统用于监测各河流的水质， 并将监测的数据传输至云平台 信息发布及远程 监测子系统； 所述视频监控子系统用于监测各河流的水面情况， 并将监测的数据传输至云平台信 息 发布及远程 监测子系统； 所述云平台信 息发布及远程监测子系统用于根据 水情监测子系统、 流域水质在线监测 子系统、 视频监控子系统监测的数据进行远程监测， 并发布预警信息及发布调度信息至泵 站及蓄水闸坝调度子系统； 所述泵站及蓄水闸坝调度子系统用于根据云平台信息发布及远程监测子系统发布的 调度信息进行河流间的水量调度。 2.根据权利要求1所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述水情监测子系 统包括若干雨 量计、 水位计、 流 量计、 数据传输设备， 所述 雨量计设置在各个调蓄湖； 所述水位计、 流 量计分别分布设置 于各河流的各闸坝上 下游； 所述雨量计、 水位计、 流量计分别与数据传输设备连接， 所述数据传输设备用于将雨量 计、 水位计、 流 量计的数据传输 至云平台信息发布及远程 监测子系统。 3.根据权利要求2所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述泵站及 蓄水闸 坝调度子系统包括设置在各泵站、 蓄水闸坝的现场通信设备、 控制柜； 所述现场通信设备用 于接收云平台信息发布及远程 监测子系统发布的调度信息， 并将调度信息传输 至控制柜； 所述控制 柜与对应的蓄水坝或闸门连接， 用于根据调度信 息是泄洪还是蓄水以控制对 应的蓄水坝或闸门打开或关闭。 4.根据权利要求3所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述水情监测子系 统、 泵站及蓄水闸坝调 度子系统分别采用星 型与环型相结合的混合型网络拓扑结构， 首先， 在监控调度中心以星型拓扑建立核心层监测通信网络， 其次， 在调度中心设置汇 聚层主控 制设备， 并以环型拓扑建立汇聚层监测通信网络 。 5.根据权利要求2所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述流量计选择雷 达流速流 量计， 所述水位计选择超声 波水位计。 6.根据权利要求1所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述流域水质在线 监测子系统包括在各调蓄湖设置的站房式水质在线监测子站， 所述站房式水质在线监测子 站包括依次连接的现场采样装置、 监测试剂存贮装置、 水质监测传感器、 水质分析仪、 通信 模块； 所述现场采样装置用于对调蓄湖内的水质进行采样， 并将采集的水样传输至监测试 剂存贮装置， 所述监测试剂存贮装置用于存储现场采样装置采集的水样， 所述水质监测传 感器放置在监测试剂存贮装置内， 用于采集监测试剂存贮装置存储的水样的水质 信号， 并 将采集的信号传输至水质分析仪， 所述水质分析仪用于对水质监测传感器采集的水质信号权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115200560 A 2进行分析， 得到对应调蓄湖的水质情况， 并将分析结果通过通信模块传输至云平台信息发 布及远程 监测子系统； 所述水质情况包括总磷量、 总氮量、 PH值、 浑浊度、 溶解氧含量。 7.根据权利要求6所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述流域水质在线 监测子系统采用树型网络拓扑结构， 在监控调度中心配置核心交换机建立汇聚层通信网 络， 各站房式水质在线监测子站采用层间交换机连接， 构建树型拖拓扑 结构。 8.根据权利要求1所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述视频监控系统 包括摄像头、 视频专用交换机、 室外IP音柱； 所述摄像头、 室外IP音柱分别与视频专用交换 机连接， 所述摄像头均匀分布在各河流两岸， 用于监测各河流的岸边及水面情况， 并通过视 频专用交换机传输至 云平台信息发布及远程监测子系统， 所述室外IP音柱用于管理人员对 现场进行声 音传递。 9.根据权利要求1所述的一种 城市水系监测管理系统， 其特征在于， 还包括气象监测子 系统， 所述气象监测子系统包括分布设置在各河流的温度感应器、 湿度感应器、 风速报警 仪、 风速风向仪、 气压计以及数传设备， 所述温度感应器、 湿度感应器、 风速报警仪、 风速风 向仪、 气压计分别与对应的数传设备连接， 用于分别监测对应流域的温度、 湿度、 风速、 风 向、 气压并通过 数传设备 上传至云平台信息发布及远程 监测子系统。 10.根据权利要求2所述的一种城市水系监测管理系统， 其特征在于， 所述云平台信息 发布及远程监测子系统还用于根据水情监测子系统采集的数据预测各河流的涨水态势， 并 将预警信息传输 至各监测终端； 所述云平台信息发布及远程 监测子系统根据以下 方式预测各河流各闸坝的涨水态 势： 采集历史各河流各闸坝的各时刻的实际水位Hs， 并绘制实际水位与时间的关系曲线Hs ～t； 根据以下公式计算预测的水位Hy： 其中， Hy(t)为闸坝t时刻的预测水位， d为闸坝Δt内的降雨量， Qr为闸坝的入口流量， Qc 为闸坝的出口水流 量， S为闸坝入口至出口之间的面积。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115200560 A 3