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申请/专利权人：山东省水文计量检定中心

摘要：本发明涉及水文监测技术领域，提供了一种智慧水文塔，包括第一塔身、第二塔身及第三塔身，第一塔身远离第二塔身的一端连接于预埋基座，第一塔身与第二塔身之间设有第一平台，第二塔身与第三塔身之间设有第二平台，第三塔身远离第二塔身的一端安装有网络通信装置及支撑架，支撑架上安装有天线支臂，天线支臂上安装有气象监测装置，支撑架远离第三塔身的一端连接有避雷针及雨量监测装置，避雷针远离支撑架的一端安装有风向标。本发明通过将多项水文气象监测及无人机数据采集在水文塔上集成于一体，实现对水文数据实时在线监测，有效的节约人工成本，提升工作效率，促进水文水利行业的数字化发展。

主权项：1.一种智慧水文塔，其特征在于：包括顺次连接的第一塔身、第二塔身及第三塔身，所述第一塔身远离所述第二塔身的一端连接于预埋基座，所述第一塔身与所述第二塔身之间设有用于放置无人机的第一平台，所述第二塔身与所述第三塔身之间设有用于观光及检修的第二平台，所述第二平台与所述第一平台沿智慧水文塔的中轴线相对设置，且分别位于中轴线的两侧，通过将第一平台与第二平台相对设置，避免影响第一平台上的无人机起降，所述第三塔身远离所述第二塔身的一端安装有网络通信装置及支撑架，所述支撑架上安装有天线支臂，所述天线支臂上安装有气象监测装置，所述支撑架远离所述第三塔身的一端连接有避雷针及雨量监测装置，所述避雷针远离所述支撑架的一端安装有风向标；所述智慧水文塔上还设置有风光互补发电系统、无人机巡航系统、水下机器人监测系统以及泥沙实时在线监测系统；所述无人机巡航系统包括放置于所述第一平台上的无人机，所述无人机上搭载有非接触式水文检测装置，所述非接触式水文检测装置通过无线传输系统信号连接无人机数据平台；所述无人机数据平台包括：区域地图模块，用于在三维地图中标注出采集点和起降点，根据采集点和起降点确定工作范围，根据工作范围对三维地图进行裁剪得到三维工作地图；管理模块，用于管理采集任务，所述采集任务包括采集点和对应的任务信息，所述任务信息包括采集目标和采集用时；还用于管理与无人机对应的编号和评判信息；航线生成模块，用于根据采集任务中的采集点，生成对应的初步航线；分析与处理模块，用于对初步航线进行可行分析，所述可行分析包括：判断无人机能否完成初步航线；若无人机能完成初步航线，则将无人机对应的编号标注在初步航线上；若无人机不能完成初步航线，则将初步航线对应的采集任务进行拆分，得到若干新的采集任务；调度模块，用于调用分析与处理模块对初步航线进行可行分析，并在分析处理模块生成新的采集任务时，调用航线生成模块为所有新的采集任务生成对应的初步航线，再次调用处理模块对新生成的所有初步航线进行可行分析，直至对所有初步航线进行可行分析后未生成新的采集任务为止；巡航模块，用于将所有带有编号标注的初步航线设定为巡航路线，并控制编号对应的无人机按巡航路线进行巡航；所述水下机器人监测系统包括水下机器人以及预先在水中铺设的轨道，水下机器人在轨道上运行，水下机器人上设有两个水平推进器和一个垂直推进器、一个横向推进器及缆绳，通过上述设置，使水下机器人在水中具有较强的移动能力，水下机器人上还搭载有水流速传感器，水流速传感器在接收到水流速信息后，通过无线数据传输将数据传输至后台，由后台记录和反馈，其中：所述水下机器人监测系统包括：数据采集模块，用于采集待测河流多维数据，其中，该待测河流多维数据包括河流数据、气象数据和河网拓扑结构；河流数据包括水位数据、流速数据、水温数据和河床冲刷数据；河床冲刷数据包括河床高程变化数据、河床剖面分布数据和河床平均冲刷深度数据；气象数据包括气温数据、湿度数据、风速数据、太阳辐射数据和土壤湿度数据；数据处理模块，用于将待测河流多维数据进行预处理，得到综合时空数据立方体；多维水文预测输出模块，用于构建基于图卷积神经网络的水文预测模型，将综合时空数据立方体输入至水文预测模型，预测得到未来T时间段内的多维水文数据；将未来T时间段内的多维水文数据输出至测流预警终端；各个模块之间通过有线和或无线的方式进行连接；所述泥沙实时在线监测系统包括数据采集通信主机、高精度雨量计、堰式流量计、称重式泥沙监测柜、光电泥沙监测仪以及多功能摄像机。

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