1.本发明涉及水库监测技术领域，特别涉及一种基于物联网的水库水位在线监测系统。
背景技术：2.物联网起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
3.由于国民生产、生活河流治理、水能源等的需求，水库大坝不断在建设着。目前我国已经成为世界上的水利水电大国，建成的大坝有8.7万多座。许多的水库在长期的使用过程中，经常会遇到堤坝渗漏的问题，在不影响水库安全的基础上正常的渗漏是允许的，但是长时间的渗漏可能会导致渗流越来越大，使水库的坝基变形甚至是破坏，会带来严重的危害，尤其是在多雨或者干旱季节，水库内水位的快速变化更会对水库的结构造成压力，在渗漏作用下加速水库的破坏。因此，对水库水位及渗漏情况的实时监测有着非常重要的实际意义和用途，目前的监测手段往往只有在发生显著的现象以后人工对水库进行检测来寻找渗漏处，难以在渗漏刚出现时发现异常及时处理。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种基于物联网的水库水位在线监测系统，其具有实时监测且能够通过周围环境的变化在渗漏发生的早期及时预警的优点。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种基于物联网的水库水位在线监测系统，包括：监测终端和若干个采集终端，沿水库的周向将水库划分为若干个监测区域，每个监测区域内均设置有一个采集终端，
7.所述采集终端包括岸上供电端、水中监测端和环境监测端，所述岸上供电端设置于水库的堤坝上且所述岸上供电端均设置有充电模块，所述充电模块用于为所述水中监测端和环境监测端提供电能，
8.所述水中监测端设置于对应监测区域内的水体中并与所述岸上供电端通过电缆连接，所述水中监测端包括水中检测模块和水中传输模块，所述水中检测模块用于检测水体的流速信息、流向信息及水位信息，所述水中传输模块用于根据所述水中检测模块检测到流速信息、流向信息及水位信息生成水体检测信息并发送至所述岸上供电端；
9.所述环境监测端设置于监测区域内且远离堤坝的一侧并与所述岸上供电端通过电缆连接，所述环境监测端包括环境检测模块和岸上传输模块，所述环境检测模块用于检测湿度信息与温度信息，所述岸上传输模块用于根据所述环境检测模块检测到的湿度信息与温度信息生成环境检测信息并发送至所述岸上供电端；
10.所述岸上供电端还包括数据分析模块、存储模块和信息交互模块，所述存储模块用于存储水体检测信息和环境检测信息，所述信息交互模块用于与相邻的两个岸上供电端
进行信息交互，所述数据分析模块每隔预设判断时间便根据岸上传输模块发送的环境检测信息及通过信息交互模块得到的相邻两个岸上供电端的环境检测信息判断是否异常，若判断异常则向所述监测终端发送异常信号；
11.所述监测终端包括收集判断模块、计算分析模块和报警模块，所述收集判断模块接收到异常信号则向所有采集终端发送上传信号，所述采集终端接收到上传信号则将预设判断时间范围内的水体检测信息发送至所述监测终端，所述收集判断模块将发送异常信号的采集终端上传的水体检测信息配置为异常信息，将其它采集终端上传的水体检测信息配置为常规信息，所述计算分析模块根据常规信息和异常信息判断是否存在泄漏，若判断为存在泄漏则向上传异常信号的采集终端发送寻踪信号并向报警模块发送报警信号，所述水中监测端还设置有寻踪模块，所述采集终端接收到寻踪信号控制所述寻踪模块向水体内注入示踪剂。
12.进一步设置：所述水中监测端还包括水下拍摄模块，所述水下拍摄模块用于观测示踪剂注入水体后的流动情况。
13.进一步设置：所述数据分析模块包括分析单元和比对单元，所述分析单元将岸上传输模块发送的环境检测信息及相邻两个岸上供电端发送的环境检测信息分别配置为本体信息、第一比对信息及第二比对信息，所述比对单元配置有第一温度比对阈值和第一湿度比对阈值，所述比对单元包括温度比对子单元和湿度比对子单元，
14.所述温度比对子单元根据第一比对信息及第二比对信息内的温度信息计算得到比对温度信息，将本体信息内的温度信息与比对温度信息进行比对，两者的差值记为温度差值，
15.所示湿度比对子单元根据第一比对信息及第二比对信息内的湿度信息计算得到比对湿度信息，将本体信息内的湿度信息与比对湿度信息进行比对，两者的差值记为湿度差值，
16.若所述温度差值大于第一温度阈值则判断为异常；若所述湿度差值大于第一湿度阈值则判断为异常。
17.进一步设置：所述比对单元还包括第二温度阈值和第二湿度阈值，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值，所述第二湿度阈值小于所述第一湿度阈值，若所述温度差值大于第二温度差值且所述湿度差值大于第二湿度差值则判断为异常。
18.进一步设置：所述计算分析模块包括极值单元和判断单元，所述极值单元获取若干个常规信息内的流速信息，并去除若干个流速信息内的最大值及最小值后计算得到平均流速，所述判断单元配置有流速阈值，所述判断单元比对平均流速和异常信息内的流速信息，若异常信息内的流速信息与所述平均流速的差值大于流速阈值则判断存在泄漏。
19.进一步设置：所述水中监测端还包括用于获取水质信息的水质检测模块，所述水质检测模块包括用于检测水体中氧气含量的氧气传感器、用于检测水体中浑浊程度的浊度传感器、用于检测水体中酸碱度的ph传感器。
20.进一步设置：所述监测终端还包括水质存储模块，所述水中监测端每隔预设水质检测时间获取水质检测模块检测得到的水质信息并发送至所述监测终端的水质存储模块进行存储。
21.进一步设置：所述充电模块包括太阳能充电子模块、风能充电子模块和蓄电池，所
述太阳能充电子模块和风能充电子模块均与所述蓄电池连接用于为蓄电池充电，所述蓄电池通过电缆与水中监测端、环境检测端连接用于为所述水中监测端和环境监测端供电。
22.进一步设置：所述报警模块包括蜂鸣报警器，所述报警模块接收到报警信号后控制所述蜂鸣报警器启动。
23.综上所述，本发明具有以下有益效果：
24.1、该基于物联网的水库水位在线监测系统，由于如果发生渗漏的话，渗漏的水流入这边的环境中长时间的积累会使该渗漏处的环境温度相对降低且湿度相对增高，通过环境监测端对每个监测区域内的温度信息和湿度信息进行检测，每隔预设判断时间通过信息交互模块与相邻两个岸上供电端进行信息交互，通过与相邻两个监测区域的温度信息和湿度信息的比对判断该监测区域内的温度湿度情况是否异常，若是存在异常则通过监测终端获取每个监测区域内的流速信息，通过比较流速信息进一步判断存在异常的监测区域是否存在泄漏，若是则控制对应监测区域内的寻踪模块向水体注入寻踪剂，通过观测示踪剂注入水体后的流动情况来发现泄漏点，能够根据周边的环境情况在渗漏的早期发现并及时进行处理，避免渗漏扩大造成更严重的后果。
25.2、该基于物联网的水库水位在线监测系统，通过水质检测模块还能够实时检测水体的氧气含量、浑浊程度、酸碱度等水质信息并每隔预设水质检测时间将水质信息发送至监测终端进行储存，能够随时观测当前及历史水库水质的情况。设置有太阳能充电子模块和风能充电子模块，可以在各种天气环境下发电并存入蓄电池中，保证了环境监测端和水中监测端的供能，能够实时处于运行状态。
附图说明
26.图1是实施例整体结构示意图；
27.图2是实施例整体结构框图。
28.图中，1、水库；2、监测区域；3、岸上供电端；4、水中监测端；5、环境监测端；6、监测终端。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
30.如图1、图2所示，一种基于物联网的水库1水位在线监测系统，包括：监测终端6和若干个采集终端，沿水库1的周向将水库1划分为若干个监测区域2，每个监测区域2内均设置有一个采集终端，
31.所述采集终端包括岸上供电端3、水中监测端4和环境监测端5，所述岸上供电端3设置于水库1的堤坝上且所述岸上供电端3均设置有充电模块，所述充电模块用于为所述水中监测端4和环境监测端5提供电能，
32.所述水中监测端4设置于对应监测区域2内的水体中并与所述岸上供电端3通过电缆连接，所述水中监测端4包括水中检测模块和水中传输模块，所述水中检测模块用于检测水体的流速信息、流向信息及水位信息，所述水中传输模块用于根据所述水中检测模块检测到流速信息、流向信息及水位信息生成水体检测信息并发送至所述岸上供电端3；
33.所述环境监测端5设置于监测区域2内且远离堤坝的一侧并与所述岸上供电端3通
过电缆连接，所述环境监测端5包括环境检测模块和岸上传输模块，所述环境检测模块用于检测湿度信息与温度信息，所述岸上传输模块用于根据所述环境检测模块检测到的湿度信息与温度信息生成环境检测信息并发送至所述岸上供电端3；
34.所述岸上供电端3还包括数据分析模块、存储模块和信息交互模块，所述存储模块用于存储水体检测信息和环境检测信息，所述信息交互模块用于与相邻的两个岸上供电端3进行信息交互，所述数据分析模块每隔预设判断时间便根据岸上传输模块发送的环境检测信息及通过信息交互模块得到的相邻两个岸上供电端3的环境检测信息判断是否异常，若判断异常则向所述监测终端6发送异常信号；
35.所述监测终端6包括收集判断模块、计算分析模块和报警模块，所述收集判断模块接收到异常信号则向所有采集终端发送上传信号，所述采集终端接收到上传信号则将预设判断时间范围内的水体检测信息发送至所述监测终端6，所述收集判断模块将发送异常信号的采集终端上传的水体检测信息配置为异常信息，将其它采集终端上传的水体检测信息配置为常规信息，所述计算分析模块根据常规信息和异常信息判断是否存在泄漏，若判断为存在泄漏则向上传异常信号的采集终端发送寻踪信号并向报警模块发送报警信号，所述水中监测端4还设置有寻踪模块，所述采集终端接收到寻踪信号控制所述寻踪模块向水体内注入示踪剂。
36.所述水中监测端4还包括水下拍摄模块，所述水下拍摄模块用于观测示踪剂注入水体后的流动情况。
37.所述数据分析模块包括分析单元和比对单元，所述分析单元将岸上传输模块发送的环境检测信息及相邻两个岸上供电端3发送的环境检测信息分别配置为本体信息、第一比对信息及第二比对信息，所述比对单元配置有第一温度比对阈值和第一湿度比对阈值，所述比对单元包括温度比对子单元和湿度比对子单元，
38.所述温度比对子单元根据第一比对信息及第二比对信息内的温度信息计算得到比对温度信息，将本体信息内的温度信息与比对温度信息进行比对，两者的差值记为温度差值，
39.所示湿度比对子单元根据第一比对信息及第二比对信息内的湿度信息计算得到比对湿度信息，将本体信息内的湿度信息与比对湿度信息进行比对，两者的差值记为湿度差值，
40.若所述温度差值大于第一温度阈值则判断为异常；若所述湿度差值大于第一湿度阈值则判断为异常。
41.所述比对单元还包括第二温度阈值和第二湿度阈值，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值，所述第二湿度阈值小于所述第一湿度阈值，若所述温度差值大于第二温度差值且所述湿度差值大于第二湿度差值则判断为异常。
42.所述计算分析模块包括极值单元和判断单元，所述极值单元获取若干个常规信息内的流速信息，并去除若干个流速信息内的最大值及最小值后计算得到平均流速，所述判断单元配置有流速阈值，所述判断单元比对平均流速和异常信息内的流速信息，若异常信息内的流速信息与所述平均流速的差值大于流速阈值则判断存在泄漏。
43.所述水中监测端4还包括用于获取水质信息的水质检测模块，所述水质检测模块包括用于检测水体中氧气含量的氧气传感器、用于检测水体中浑浊程度的浊度传感器、用
于检测水体中酸碱度的ph传感器。
44.所述监测终端6还包括水质存储模块，所述水中监测端4每隔预设水质检测时间获取水质检测模块检测得到的水质信息并发送至所述监测终端6的水质存储模块进行存储。
45.所述充电模块包括太阳能充电子模块、风能充电子模块和蓄电池，所述太阳能充电子模块和风能充电子模块均与所述蓄电池连接用于为蓄电池充电，所述蓄电池通过电缆与水中监测端4、环境检测端连接用于为所述水中监测端4和环境监测端5供电。
46.所述报警模块包括蜂鸣报警器，所述报警模块接收到报警信号后控制所述蜂鸣报警器启动。
47.由于如果发生渗漏的话，渗漏的水流入这边的环境中长时间的积累会使该渗漏处的环境温度相对降低且湿度相对增高，通过环境监测端5对每个监测区域2内的温度信息和湿度信息进行检测，每隔预设判断时间通过信息交互模块与相邻两个岸上供电端3进行信息交互，通过与相邻两个监测区域2的温度信息和湿度信息的比对判断该监测区域2内的温度湿度情况是否异常，若是存在异常则通过监测终端6获取每个监测区域2内的流速信息，通过比较流速信息进一步判断存在异常的监测区域2是否存在泄漏，若是则控制对应监测区域2内的寻踪模块向水体注入寻踪剂，通过观测示踪剂注入水体后的流动情况来发现泄漏点，能够根据周边的环境情况在渗漏的早期发现并及时进行处理，避免渗漏扩大造成更严重的后果。通过水质检测模块还能够实时检测水体的氧气含量、浑浊程度、酸碱度等水质信息并每隔预设水质检测时间将水质信息发送至监测终端6进行储存，能够随时观测当前及历史水库1水质的情况。设置有太阳能充电子模块和风能充电子模块，可以在各种天气环境下发电并存入蓄电池中，保证了环境监测端5和水中监测端4的供能，能够实时处于运行状态。
48.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
