一种基于AI智能的水利防灾监测系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于ai智能的水利防灾监测系统及方法，其特征在于：包括数据采集层、数据融合与传输层以及ai远程监测预警层；所述数据采集层包括数据采集装置、可编程控制模块以及供电模块；对待监测的区域进行划分并编号为多个子区域生成区域矩阵；每个子区域中的多个的数据采集装置进行编号生成该区域的采集设备矩阵；每个子区域设置一个可编程控制模块用于实现该子区域中的数据采集装置多源异构数据并行实时采集，并将采集的数据发送至数据融合与传输层；每个子区域设置一个供电模块，供电模块为整个子区域中的硬件提供电能，并且通过微控制器实现对该子区域中的各个硬件的调度；所述数据采集层还存储通用数据采集模板，当数据采集装置安装于对应的区域进行数据采集时，通过调用通用数据采集模板实现数据的采集；所述数据融合与传输层将接收的多源异构数据基于采集的时间对应成时间序列的方式后经由无线通信向远程监测预警层传输；所述ai远程监测预警层接收预处理后的数据并对数据带入预设的多个水灾预测模型，并将水灾风险高于预设的可能性的水灾进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于ai智能的水利防灾监测系统及方法，其特征在于：所述多源异构数据采集层中的数据采集装置包括传感器、采集仪、气候因素采集装置；所述传感器与采集仪包括水质采集仪、水温传感器、流速传感器、溶解氧传感器，水位传感器；所述气候因素采集装置采集气候网站的该区域的降雨量以及光照量数据；所述可编程控制模块将采集的多源异构数据，通过协议解析将所采集的数种协议数据集成为相同的格式上传。3.根据权利要求1所述的一种基于ai智能的水利防灾监测系统及方法，其特征在于：所述数据融合层设置rs485总线接口驱动模块；所述rs485 总线接口驱动模块的将数据采集层所采集的多源异构数据进行融合为时间序列。4.根据权利要求1所述的一种基于ai智能的水利防灾监测系统及方法，其特征在于：所述ai程监测预警层包括数据存储模块、显示模块、水灾预测模型模块以及水灾预警模块；所述水灾预测模型模块包括水质预测模块、水位预测模块、地表水资源量预测模块、地下水资源量预测模块；所述水灾预警模块将预警信息通过显示模块进行显示。5.根据权利要求1所述的一种基于ai智能的水利防灾监测系统及方法，其特征在于：所述每个子区域设置一个可编程控制模块用于实现该子区域中的数据采集装置多源异构数据并行实时采集具体包括以下步骤:步骤一：获取该子区域的编号，布置各类传感器与采集仪采水质、水温、流速、溶解氧，水位、降雨量以及光照量的水利数据，由可编程控制模块内的 fpga 可编程控制器并行采集各个设备多源异构数据；步骤二： fpga 可编程控制器内设定的数据协议解析状态机实现多源异构数据通信协议和格式的解析；将异步先进先出存储器添加到各个异构设备上，在数据采集装置的采集端运用其主控时钟向异步先进先出存储器内储存所采集数据，并通过相同的时钟在其另外一端读取数据，实现时钟同步的目的；以轮询法并串转换实现全部异步先进先出存储器内有效数据向各个地址的存储器ram 存入；步骤三：通过流水线法对存入ram 内的数据实施读取与冗余校验，首个时钟周期时，对首个数据实施读取，下个时钟周期时，对下一个数据实施读取的同时对首个数据实施冗余
校验，以此规律直至完成全部数据的读取与冗余校验;步骤四：经由无线通信将通过冗余校验的多源异构数据上传至数据融合与传输层，完成数据的整体并行采集任务。

技术总结
本发明公开了一种基于AI智能的水利防灾监测系统及方法，包括数据采集层、数据融合与传输层以及AI远程监测预警层；数据采集层包括数据采集装置、可编程控制模块以及供电模块；每个子区域设置可编程控制模块用于实现该子区域中的数据采集装置多源异构数据并行实时采集，并将采集的数据发送至数据融合与传输层；每个子区域设置供电模块为整个子区域中的硬件提供电能，并且通过微控制器实现对该子区域中的各个硬件的调度；数据融合与传输层将接收的多源异构数据基于采集的时间对应成时间序列的方式后经由无线通信传输；AI远程监测预警层接收预处理后的数据并对数据带入预设的多个水灾预测模型，并将水灾风险高于预设的可能性的水灾进行预警。能性的水灾进行预警。能性的水灾进行预警。


技术研发人员：王文强 黄瑞洪 洪继龙 周全
受保护的技术使用者：江苏禹治流域管理技术研究院有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31