本发明涉及智慧监测，具体涉及了一种基于物联网的水库监测系统。
背景技术：
1、水库是指人造的胡泊，一般的形成方式是在河流的中上流建造堤坝，河水把河谷淹没后便能够形成水库。在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。
2、近年来，生活废弃物也越来越多，各大水库也面临着严重的污染问题。水库作为我们日常用水的生活水源，污染危害巨大，有机污染、磷污染会导致藻类疯长，鱼类死亡，甚至对人体造成危害。这个过程用原始的检测方法很难及时监测到，不能做出有效应对。因此需要一种全新的监测方式，能够做到对水库环境进行快速、准确、全天候的监测。
3、对于水库污染，现有的检测方法是在水库设立人工监测点，往往不够及时、准确，对于生活水源的垃圾监测起到的效果不大。因此如何对水库污染进行及时、准确的监控检测，是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明所解决的技术问题在于提供一种基于物联网的水库监测系统，能够对水库污染进行及时、精准的监控监测。
2、本发明提供的基础方案：一种基于物联网的水库监测系统，包括无人机、服务器以及用户终端，所述服务器包括巡检规划模块、影像获取模块、影像识别模块、漂浮物识别模块、水体采样模块、样品分析模块以及漂浮物管理模块；
3、巡检规划模块，预制有水库区域的gis地图，用于制定无人机的巡检路线；
4、影像获取模块，用于获取无人机对于水面的航拍影像；
5、影像识别模块，用于对航拍影像进行识别，根据航拍影响识别水面上的漂浮物，当存在漂浮物时，根据无人机数据以及异常区域在航拍影像中的位置，识别漂浮物位置，所述无人机数据包括无人机定位坐标、无人机飞行高度；
6、漂浮物识别模块，用于根据航拍影像，识别漂浮物类型，识别是否为影响水质漂浮物；
7、水体采样模块，用于当漂浮物为影响水质漂浮物时，生成采样指令，使无人机对存在漂浮物的水域进行水体采样，并通过无人机自带的水质快速检测仪进行检测，接受快速检测仪上传的检测结果；
8、样品分析模块，用于根据快速检测仪的检测结果，识别检测结果是否达到污染标准，当达到污染标准时，生成取样指令，使无人机取样，并将水体样品与漂浮物位置绑定带回，通过精准检测仪进行检测；
9、漂浮物管理模块，用于当漂浮物非影响水质漂浮物，或者快速检测仪的没有达到污染标准时，将漂浮物位置、漂浮物类型、快速检测仪的检测结果打包生成打捞指令，将打捞指令发送给用户终端。
10、本发明的原理及优点在于：通过制定无人机的巡检路线，使无人机航拍对水库水面进行巡检，识别水面上是否存在漂浮污染物，当存在漂浮物污染物时，首先通过影像识别出漂浮物类型，判断其是否会对水质产生影响。水面上的常见漂浮物一类是悬浮漂浮物，如藻类、细菌、黏土、生活污染排泄物、微生物等，悬浮在水面上，这类漂浮物会对水质产生较大影响，如对cod、含氮量、含磷量产生影响。另一类是物体漂浮物，例如落叶、塑料袋、塑料瓶、泡沫，这类漂浮物刚出现在水面上时，并不会对水质产生较大影响，只需要对这类漂浮物进行打捞即可。在识别到是否为影响水质漂浮物后，若是不影响水质，直接记录漂浮物位置，将漂浮物位置以及漂浮物类型生成打捞指令，发送给用户终端，安排工作人员对其进行打捞即可。而若是影响水质漂浮物，首选通过无人机自带的快速检测仪，对水质进行初步采样，识别是否达到了预设标准，若是达到了预设标准，则说明这类漂浮物已经对水质产生影响，需要对水质进行进一步测定，以便针对污染原因作出相应措施。若是没有达到预设的污染标准，则说明漂浮物还未对水质产生较大影响，同非影响水质漂浮一样，安排工作人员进行打捞即可。
11、通过本技术的技术方案，由无人机巡检进行漂浮物的监测，并且对漂浮物类型进行判定，确定是直接进行打捞即可，亦或者是需要对水质进行测定，针对性做出整改。从而及时、精准地对水库污染做出响应。
12、进一步，所属漂浮物识别模块包括漂浮物标记模块、多方位识别模块、高度识别模块以及漂浮物判定模块；
13、漂浮物标记模块，用于当识别水面上存在漂浮物时，对航拍影像中的漂浮物进行标记；
14、多方位识别模块，控制无人机从多个方位获取该漂浮物的航拍影像；
15、高度识别模块，识别各个方位的航拍影像中，该漂浮物的突出水面高度，当不同方位的突出水面高度相近，且突出水面高度低于预设高度阈值时，判断该漂浮物为悬浮漂浮物，否则为物体漂浮物；
16、漂浮物判定模块，漂浮物位悬浮漂浮物时，判断为影响水质漂浮物。
17、由于藻类、细菌、黏土、生活污染排泄物、微生物等这类，悬浮漂浮物，大多是均匀悬浮在水体表面，因此从各个角度看上去，都是和水面表面较为接近，不会突出太高，且高度较为均匀。而对于物体漂浮物，因为有浮力存在，物体在水面上漂浮时，通常会突出水面一定高度，并且有的漂浮，由于方位不同、视角不同，在不同方位下，突出水面高度不一致。因此通过漂浮物在不同方位上突出水面的高度，判断其漂浮物类型。
18、进一步，所述漂浮物识别模块还包括浸水识别模块；
19、浸水识别模块，用于当漂浮物为物体漂浮物时，根据航拍影像进行图像识别，识别物体漂浮物的物体类型，浸水识别模块内置有模型库，所述模型库中预设置有各物体漂浮物的物体模型，将航拍影像中的物体漂浮物与模型库中的物体模型进行比对，得到物体漂浮物的物体类型，并根据其物体类型，以及识别该漂浮物出现在航拍影像中的物体状态，识别该漂浮物的浸水时间，所述物体状态包括物体颜色、破碎程度；
20、漂浮物判定模块，还用于当物体漂浮物的，浸水时间高于该漂浮物对应的时间阈值时，判断为影响水质漂浮物。
21、大多数物体漂浮物刚进入水中时，并不会对水质产生较大影响，但是可能会随着浸泡时间的增加，出现腐烂、溶解的情况，此时便会对水质产生影响。通过识别物体漂浮物的物体状态，识别其的浸水时间，当浸水时间较长时，则也将其列位影响水质漂浮物。
22、进一步，所述浸水识别模块包括色度识别模块；
23、色度识别模块，用于根据物体类型，识别物体漂浮物的原始色度，并根据航拍影像识别漂浮物的当前色度，识别其原始色度和当前色度的差异度，判断漂浮物的浸水时长；
24、破碎识别模块，用于根据漂浮物类型，识别物体漂浮物的原始形状，并根据航拍影像识别物体漂浮物当前形状，根据原始形状和当前形状，识别漂浮物的破碎程度，并根据其破碎程度，识别漂浮物物的浸水时长。
25、对于可溶解的物体漂浮物，随着浸水时长增加，其破碎程度逐渐增加，通过识别漂浮物原始形状和当前形状差异，从而确定其破碎程度，进而推测漂浮物的浸水时长。对于不可溶解的漂浮物，大多数也会随着浸水时长发生颜色改变，例如树叶、树枝，随着浸水时长增加，颜色变深，有比如一些生活垃圾，随着浸水时长增加，也会产生褪色，从而颜色变浅。因此通过识别漂浮物初始颜色和当前颜色的差异，以此推测漂浮物的浸水时长。
26、进一步，所述漂浮物管理模块包括位置预测模块；
27、位置预测模块，用于根据获取水库内当前水流速度，并根据历史数据识别用户终端的平均响应时长，所述平均响应时长为发送打捞指令至用户终端到用户终端上报打捞结果的时长，根据水流速度、平均响应时长以及漂浮当前位置，推测用户终端响应时的漂浮物位置，根据平均响应时长的水流速度，计算漂浮物移动距离，根据漂浮物当前位置和漂浮物移动距离，得到推测的漂浮物位置，并将推测的漂浮物位置发送给用户终端。
28、对于相同水域，水流速度近乎相同，因此根据历史数据中的对于打捞指令的响应时长，结合水域水流速度，得到响应时漂浮物的移动距离，结合漂浮物当前位置，从而得到推测的漂浮物位置。
1.一种基于物联网的水库监测系统，其特征在于：包括无人机、服务器以及用户终端，所述服务器包括巡检规划模块、影像获取模块、影像识别模块、漂浮物识别模块、水体采样模块、样品分析模块以及漂浮物管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水库监测系统，其特征在于：所述浸水识别模块包括色度识别模块；
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的水库监测系统，其特征在于：所述漂浮物管理模块包括位置预测模块；
