一种蓝藻水华监测装置及预报方法与流程

1.本发明属于水质检测技术领域，具体涉及一种蓝藻水华监测装置及预报方法。


背景技术：

2.蓝藻水华是水体中的蓝藻快速大量增殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水体表面漂浮积聚形成一层绿色的藻席，甚至藻浆，蓝藻水华发生的根源主要在于水体富集了过多的氮、磷等营养物质，是水体富营养化的另外一种表现形式。近年来，蓝藻水华在养殖水体中呈现高发、频发、暴发态势。
3.目前对于养殖水体中蓝藻水华的预防主要依靠人工经验，但往往仅依靠人工经验并不能有效预防蓝藻水华，最终导致蓝藻爆发，使得一些鱼类死亡，造成经济损失。为此，有些养殖户会请相关人员对养殖水体的水体理化参数进行实地监测，但该方法需要工作人员进行现场取样监测，耗时数日，精确性不够，且监测范围受到很大的制约。


技术实现要素：

4.基于此，本发明实施例当中提供了一种蓝藻水华监测装置及预报方法，旨在解决现有技术中，对养殖水体的水体理化参数进行实地监测效率低、精确性不够的问题。
5.本发明实施例的第一方面提供了一种蓝藻水华监测装置，所述装置包括：套杆；套筒，所述套杆的一端向外延伸出固定支架，所述固定支架远离所述套杆的一端与所述套筒固定连接，所述套杆的另一端用于与水底固定连接；拍摄机构，所述拍摄机构活动设置于所述套筒形成的容纳空间内，所述拍摄机构包括漂浮件、由所述漂浮件朝所述套杆方向延伸出的托举件、以及固设于所述托举件上的拍摄终端和温度传感器，所述拍摄终端用于拍摄所述漂浮件所形成的区域内的水面照片，所述拍摄终端和所述温度传感器的电源线穿设于所述套杆中，与外部电性连接；所述托举件包括固设有所述拍摄终端的托举部和由所述托举部朝所述漂浮件方向依次延伸出的若干第一支撑部和第二支撑部，所述套筒的内壁上开设有滑槽，所述第二支撑部嵌设于所述滑槽内；所述第一支撑部设置在所述拍摄终端的视场范围外。
6.本发明实施例的第二方面提供了一种蓝藻水华预报方法，通过上述的蓝藻水华监测装置实现，所述方法包括：获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；若是，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；若否，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的
面积占比值；计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值；若是，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。
7.进一步的，所述识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值的步骤之后还包括：判断当前获取到的面积占比值是否大于第二阈值；若是，则获取预设时间内历史相邻间面积占比值的变化量，并计算预设时间内所有历史相邻间面积占比值的变化量的增长率；判断预设时间内的增长率是否呈递增趋势；若是，则执行所述计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值的步骤。
8.进一步的，所述获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内的步骤之前包括：根据养殖过程中向水体输入营养物的位置，确定基准点位；根据所述基准点位，在离所述基准点位第一预设距离处周向安设所述蓝藻水华监测装置，以建立蓝藻水华预报网络，其中，各蓝藻水华监测装置之间间隔第二预设距离。
9.进一步的，所述获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内的步骤之前还包括：将所述蓝藻水华预报网络中的各蓝藻水华监测装置进行编号，并以所述基准点位为坐标原点，建立蓝藻水华预报网络的坐标系及蓝藻水华预报网络示意图，其中，所述蓝藻水华预报网络示意图中包含养殖水体的边界轮廓；根据所述坐标系，确定各蓝藻水华监测装置的坐标。
10.进一步的，当判断所述变化量大于第一阈值时，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常的步骤包括：当判断所述变化量大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第一目标编号，并将所述第一目标编号反馈给用户；根据所述第一目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第一目标坐标；将所述第一目标坐标以及所述坐标原点之间通过第一线段进行连接，形成第一区域，并用第一颜色标记；将所述第一目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第二线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第二区域，并用第二颜色标记；将第一颜色和第二颜色交界处的第一线段进行去除，得到目标蓝藻水华预报网络示意图，并将所述目标蓝藻水华预报网络示意图反馈给用户。
11.进一步的，所述计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值的步骤之后包括：当判断所述变化量不大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第二目标编号，以及面积占比值；根据所述第二目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第二目标坐标；将所述第二目标坐标以及所述坐标原点之间通过第三线段进行连接，形成第三区
域；将所述第二目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第四线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第四区域；根据第二目标编号的面积占比值，计算平均面积占比值，并将所述平均面积占比值输入目标映射模型中，输出第一目标颜色，所述第一目标颜色用于标记所述第三区域；根据所述第一目标颜色，确定饱和度比所述第一目标颜色低的第二目标颜色，所述第二目标颜色用于标记所述第四区域；根据采用第一目标颜色标记的第三区域和采用第二目标颜色标记的第四区域，将所述目标蓝藻水华预报网络示意图进行更新，并反馈给用户。
12.本发明实施例的第三方面提供了一种蓝藻水华预报系统，所述系统包括：第一判断模块，用于获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；第一控制模块，用于当判断水温值处于预设范围内时，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；第二控制模块，用于当判断水温值未处于预设范围内时，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；面积占比值确定模块，用于识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值；第二判断模块，用于计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值；告警模块，用于当判断所述变化量大于第一阈值时，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。
13.本发明实施例提出的一种蓝藻水华监测装置及预报方法，该装置通过设置在水底的套杆，套杆的一端向外延伸出固定支架，固定支架再与套筒固定连接，拍摄机构活动设置于套筒形成的容纳空间内，拍摄机构包括漂浮件、由漂浮件朝套杆方向延伸出的托举件、以及固设于托举件上的拍摄终端和温度传感器，拍摄终端用于拍摄漂浮件所形成的区域内的水面照片，拍摄终端和温度传感器的电源线穿设于套杆中，与外部电性连接，托举件包括固设有拍摄终端的托举部和由托举部朝漂浮件方向依次延伸出的若干第一支撑部和第二支撑部，套筒的内壁上开设有滑槽，第二支撑部嵌设于滑槽内，以进行限位，另外，第一支撑部设置在所述拍摄终端的视场范围外具体的，采用上述装置可以实时对养殖水体的蓝藻进行监测，并准确的预报蓝藻生长状态，以提醒养殖户及时对养殖水体采取相应措施。
附图说明
14.图1为本发明实施例一提供的一种蓝藻水华监测装置的结构示意图；图2为本发明实施例二提供的一种蓝藻水华预报方法的实现流程图；图3为本发明实施例四提供的一种蓝藻水华预报系统的结构示意图；图4为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构框图。
15.以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
17.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
18.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
19.实施例一本发明实施例一提供一种蓝藻水华监测装置，请参阅图1，为本发明实施例一提供的一种蓝藻水华监测装置的结构示意图，其中，包括套杆1、套筒3以及拍摄机构，具体的：套杆1的一端向外延伸出固定支架2，该固定支架2远离套杆1的一端与套筒3固定连接，套杆1的另一端用于与水底固定连接，即可以通过螺栓将套杆1与养殖水体的底部a固定连接，其中，固定支架2可以为周向设置于套杆1的若干个固定杆，在本实施例当中，固定杆设置有两个，且对称设置于套杆1的两侧，套筒3则与两个固定杆远离该套杆1的端部固定连接。
20.进一步的，拍摄机构活动设置于套筒3形成的容纳空间内，拍摄机构包括浮于养殖水体水面b的漂浮件4、由漂浮件4朝套杆1方向延伸出的托举件、以及固设于托举件上的拍摄终端7和温度传感器，拍摄终端用于拍摄漂浮件4所形成的区域内的水面照片，拍摄终端7和温度传感器（图未示）的电源线穿设于套杆1中，与外部电性连接，其中，漂浮件4可以为浮力大的浮力材料，例如为，聚氨醋泡沫、环氧泡沬塑料、聚氨酷环氧硬质泡沬、聚甲基丙酰亚胺泡沬等，由于漂浮件4具有较大的浮力，且与托举件固定连接，足以将托举件以及托举件上固设的拍摄终端7和温度传感器支撑，而不沉入水底。
21.具体的，托举件包括固设有拍摄终端7的托举部6和由托举部6朝漂浮件4方向依次延伸出的若干第一支撑部5和第二支撑部（图未示），套筒3的内壁上开设有滑槽（图未示），第二支撑部嵌设于滑槽内，通过第二支撑部和滑槽的配合，使得拍摄机构在既定方向上移动，这样设置的目的在于，由于养殖水体的水位可能存在上升或者下降的情况，由于有漂浮件4的存在，拍摄机构在漂浮件4的带动下，与水平面共同上/下运动，从而保证了拍摄终端7始终与养殖水体水面b始终保持预设距离，具体的，可以参考图1中的虚线部分，表示的是当水位下降时，拍摄机构的状态，且在滑槽的限制下，不会出现拍摄的倾斜角度，那么，在同一距离下拍摄出预设照片，有助于提高对预设照片进行图像识别的准确度，另外，第一支撑部5设置在拍摄终端7的视场范围外，其中，视场（field of view，fov）就是拍摄终端7能够观察的物体的尺寸范围，可以理解的，即避免第一支撑部5出现在拍摄出的照片当中。
22.在本实施例当中，由于蓝藻水华监测装置整体为贯穿设计，已在水体中积累的蓝藻群体可以上浮到水体表面进行积聚，即不阻碍蓝藻的上浮路线，从而可以通过拍摄终端
获取到上方的蓝藻图像，为了进一步减少对蓝藻上浮的阻碍，第一支撑部5和固定杆的数量和相对位置可以保持一致，即从俯视的角度来看，第一支撑部5和固定杆重合。
23.综上，本发明实施例一提出的一种蓝藻水华监测装置，该装置通过设置套杆；套筒，套杆的一端向外延伸出固定支架，固定支架远离套杆的一端与套筒固定连接，套杆的另一端用于与水底固定连接；拍摄机构，拍摄机构活动设置于套筒形成的容纳空间内，拍摄机构包括漂浮件、由漂浮件朝套杆方向延伸出的托举件、以及固设于托举件上的拍摄终端和温度传感器，拍摄终端用于拍摄漂浮件所形成的区域内的水面照片，拍摄终端和温度传感器的电源线穿设于套杆中，与外部电性连接，具体的，采用上述装置可以实时对养殖水体的蓝藻进行监测，并准确的预报蓝藻生长状态，以提醒养殖户及时对养殖水体采取相应措施。
24.实施例二请参阅图2，图2示出了本发明实施例二提供的一种蓝藻水华预报方法的实现流程图，所述方法具体包括步骤s01至步骤s06。
25.步骤s01，获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内，若是，则执行步骤s02，若否，则执行步骤s03。
26.需要说明的是，蓝藻的生长速度随着水温的升高而加快。在常温条件下，一些有益的单细胞藻类生长速度并不比蓝藻慢，只有当气温达到20℃以上，水温25℃~35℃时，蓝藻的生长速度才会比其他藻类快。所以受其它藻种的生长制约，蓝藻并不可能在常温条件下大规模暴发，只有进入高温季节，蓝藻的生长速度优势才会体现出来。所以温度是蓝藻暴发的主要因素之一。在本实施例当中，通过温度传感器采集水温值，进而对蓝藻的暴发进行分析，其中，预设范围可以设置为25℃~35℃，在本发明其它一些实施例当中，可以缩小温度范围，例如为30℃~35℃。
27.步骤s02，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片。
28.步骤s03，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片。
29.具体的，根据对应的温度值，确定匹配的第一采样间隔或第二采样间隔，并根据第一采样间隔或第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片，需要说明的是，第一采样间隔比第二采样间隔短，目的在于，当通过温度传感器采集到温度值属于适合蓝藻生长的温度时，在相同时间段内，采集更多的照片，有助于对蓝藻的生长情况进行把握。
30.步骤s04，识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值。
31.具体的，首先需要建立目标物的图像识别模型，其中，以若干包含不同蓝藻面积的历史图片作为数据集，可以理解的，历史图片均是通过上述蓝藻水华监测装置的拍摄终端获取的，后将数据集分为训练子集和测试子集，在训练子集中，将所有历史图片中的目标物进行手动标记，作为神经网络模型的输入，而对应的历史图片中的目标物的面积占比值，作为神经网络模型的输出，通过神经网络模型进行训练，以得到输入一照片，对应输出照片中目标物的面积占比值的目标神经网络模型。
32.当根据采样间隔采集到若干目标照片后，判断当前获取到的面积占比值是否大于第二阈值；若是，说明蓝藻在水面的累积达到一定水平，则获取预设时间内历史相邻间面积
占比值的变化量，并计算预设时间内所有历史相邻间面积占比值的变化量的增长率；判断预设时间内的增长率是否呈递增趋势，即后一次的增长率比前一次的增长率高；若是，则执行计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断变化量是否大于第一阈值的步骤。需要说明的是，若蓝藻在水面的累积在可接受范围内趋于稳定，并不需要发出告警，因为适当的蓝藻有利于养殖水体生态的发展。
33.步骤s05，计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值，若是，则执行步骤s06。
34.当变化量大于第一阈值时，则说明蓝藻可能出现激增情况，则需要发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。
35.步骤s06，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。
36.综上，本发明实施例二当中的蓝藻水华预报方法，通过获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；若是，则获取预设范围匹配的第一采样间隔，根据第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；若否，则获取第二采样间隔，根据第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；识别各目标照片中的目标物，分别确定目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值；计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断变化量是否大于第一阈值；若是，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常，可以实时对养殖水体的蓝藻进行监测，并准确的预报蓝藻生长状态。
37.实施例三本发明实施例三同样提供一种蓝藻水华预报方法，所述方法与实施例二中提出的蓝藻水华预报方法的区别在于，获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内的步骤之前包括：根据养殖过程中向水体输入营养物的位置，即主要是养殖过程中向水体输入的废物（未食的饵料、养殖对象的粪便和排泄物等）以及随着水流进入养殖水体的农施化肥和家禽粪便等的位置，确定基准点位，后根据基准点位，在离基准点位第一预设距离处周向安设蓝藻水华监测装置，以建立蓝藻水华预报网络，其中，各蓝藻水华监测装置之间间隔第二预设距离。在本实施例当中，第二预设距离应小于第一预设距离，目的在于，既能覆盖较大的范围，又能对蓝藻的发展方向进行精确掌握。
38.另外，将蓝藻水华预报网络中的各蓝藻水华监测装置进行编号，并以基准点位为坐标原点，建立蓝藻水华预报网络的坐标系及蓝藻水华预报网络示意图，其中，蓝藻水华预报网络示意图中包含养殖水体的边界轮廓；根据坐标系，确定各蓝藻水华监测装置的坐标。
39.在搭建蓝藻水华预报网络和坐标系的基础上，当判断变化量大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第一目标编号，并将第一目标编号反馈给用户；根据第一目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第一目标坐标；将第一目标坐标以及坐标原点之间通过第一线段进行连接，形成第一区域，并用第一颜色标记；将第一目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第二线段进行连接，确定由第一线段和第二线段组成的最大区域，作为第二区域，并用第二颜色标记；将第一颜色和第二颜色交界处的第一线段进行去除，得到目标蓝藻水华预报网络示意图，并将目标蓝藻水华预报网络示意图反馈给用户。
40.进一步的，当判断变化量不大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第二目标编号，以及面积占比值；根据第二目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第二目
标坐标；将第二目标坐标以及坐标原点之间通过第三线段进行连接，形成第三区域；将第二目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第四线段进行连接，确定由第一线段和第二线段组成的最大区域，作为第四区域；根据第二目标编号的面积占比值，计算平均面积占比值，并将平均面积占比值输入目标映射模型中，输出第一目标颜色，第一目标颜色用于标记第三区域，可以理解的，在此之前，首先建立面积占比范围值与颜色的映射关系，以建立目标映射模型，其中，当平均面积占比值落入对应的面积占比范围值内时，则对应输出面积占比范围值匹配的颜色，作为第一目标颜色；根据第一目标颜色，确定饱和度比第一目标颜色低的第二目标颜色，第二目标颜色用于标记第四区域，其中，在rgb模式中的颜色是红r0-255，绿g0-255，蓝b0-255，而0代表这种颜色含量达到最低，255代表这种颜色含量达到最高，具体的，在确定饱和度比第一目标颜色低的第二目标颜色的步骤中，可以规定，例如，第一目标颜色为红r150，则第二目标颜色可以为红r120，第一目标颜色为红r120，则第二目标颜色可以为红r90，即以预设值进行调节，上述举例中的预设值为30进行调节；根据采用第一目标颜色标记的第三区域和采用第二目标颜色标记的第四区域，将目标蓝藻水华预报网络示意图进行更新，并反馈给用户。
41.实施例四请参阅图3，图3是本发明实施例四提供的一种蓝藻水华预报系统的结构示意图，该蓝藻水华预报系统200包括：第一判断模块21、第一控制模块22、第二控制模块23、面积占比值确定模块24、第二判断模块25以及告警模块26，其中：第一判断模块21，用于获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；第一控制模块22，用于当判断水温值处于预设范围内时，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；第二控制模块23，用于当判断水温值未处于预设范围内时，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；面积占比值确定模块24，用于识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值；第二判断模块25，用于计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值；告警模块26，用于当判断所述变化量大于第一阈值时，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。
42.进一步的，在本发明其它实施例当中，所述蓝藻水华预报系统200还包括：第三判断模块，用于判断当前获取到的面积占比值是否大于第二阈值；第一计算模块，用于当判断当前获取到的面积占比值大于第二阈值时，则获取预设时间内历史相邻间面积占比值的变化量，并计算预设时间内所有历史相邻间面积占比值的变化量的增长率；第四判断模块，用于判断预设时间内的增长率是否呈递增趋势。
43.进一步的，在本发明其它实施例当中，所述蓝藻水华预报系统200还包括：基准点位确定模块，用于根据养殖过程中向水体输入营养物的位置，确定基准点位；
蓝藻水华预报网络建立模块，用于根据所述基准点位，在离所述基准点位第一预设距离处周向安设所述蓝藻水华监测装置，以建立蓝藻水华预报网络，其中，各蓝藻水华监测装置之间间隔第二预设距离。
44.进一步的，在本发明其它实施例当中，所述蓝藻水华预报系统200还包括：编号模块，用于将所述蓝藻水华预报网络中的各蓝藻水华监测装置进行编号，并以所述基准点位为坐标原点，建立蓝藻水华预报网络的坐标系及蓝藻水华预报网络示意图，其中，所述蓝藻水华预报网络示意图中包含养殖水体的边界轮廓；坐标确定模块，用于根据所述坐标系，确定各蓝藻水华监测装置的坐标。
45.进一步的，在本发明其它实施例当中，所述告警模块26包括：第一目标编号获取单元，用于当判断所述变化量大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第一目标编号，并将所述第一目标编号反馈给用户；第一目标坐标确定单元，用于根据所述第一目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第一目标坐标；第一区域形成单元，用于将所述第一目标坐标以及所述坐标原点之间通过第一线段进行连接，形成第一区域，并用第一颜色标记；第二区域形成单元，用于将所述第一目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第二线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第二区域，并用第二颜色标记；目标蓝藻水华预报网络示意图获取单元，用于将第一颜色和第二颜色交界处的第一线段进行去除，得到目标蓝藻水华预报网络示意图，并将所述目标蓝藻水华预报网络示意图反馈给用户。
46.进一步的，在本发明其它实施例当中，所述蓝藻水华预报系统200还包括：第二目标编号获取模块，用于当判断所述变化量不大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第二目标编号，以及面积占比值；第二目标坐标确定模块，用于根据所述第二目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第二目标坐标；第三区域形成模块，用于将所述第二目标坐标以及所述坐标原点之间通过第三线段进行连接，形成第三区域；第四区域形成模块，用于将所述第二目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第四线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第四区域；平均面积占比值计算模块，用于根据第二目标编号的面积占比值，计算平均面积占比值，并将所述平均面积占比值输入目标映射模型中，输出第一目标颜色，所述第一目标颜色用于标记所述第三区域；第二目标颜色确定模块，用于根据所述第一目标颜色，确定饱和度比所述第一目标颜色低的第二目标颜色，所述第二目标颜色用于标记所述第四区域；更新模块，用于根据采用第一目标颜色标记的第三区域和采用第二目标颜色标记的第四区域，将所述目标蓝藻水华预报网络示意图进行更新，并反馈给用户。
47.实施例五
本发明另一方面还提出一种电子设备，请参阅图4，所示为本发明实施例五当中的电子设备的结构框图，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，处理器10执行计算机程序30时实现如上述的蓝藻水华预报方法。
48.其中，处理器10在一些实施例中可以是中央处理器（central processing unit, cpu）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
49.其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，sd或dx存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储装置，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（smart media card, smc），安全数字（secure digital, sd）卡，闪存卡（flash card）等。进一步地，存储器20还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储电子设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
50.需要指出的是，图4示出的结构并不构成对电子设备的限定，在其它实施例当中，该电子设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
51.本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的蓝藻水华预报方法。
52.本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
53.计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（ram），只读存储器（rom），可擦除可编辑只读存储器（eprom或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（cdrom）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
54.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据状态实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种蓝藻水华监测装置，其特征在于，所述装置包括：套杆；套筒，所述套杆的一端向外延伸出固定支架，所述固定支架远离所述套杆的一端与所述套筒固定连接，所述套杆的另一端用于与水底固定连接；拍摄机构，所述拍摄机构活动设置于所述套筒形成的容纳空间内，所述拍摄机构包括漂浮件、由所述漂浮件朝所述套杆方向延伸出的托举件、以及固设于所述托举件上的拍摄终端和温度传感器，所述拍摄终端用于拍摄所述漂浮件所形成的区域内的水面照片，所述拍摄终端和所述温度传感器的电源线穿设于所述套杆中，与外部电性连接；所述托举件包括固设有所述拍摄终端的托举部和由所述托举部朝所述漂浮件方向依次延伸出的若干第一支撑部和第二支撑部，所述套筒的内壁上开设有滑槽，所述第二支撑部嵌设于所述滑槽内；所述第一支撑部设置在所述拍摄终端的视场范围外。2.一种蓝藻水华预报方法，其特征在于，通过权利要求1所述的蓝藻水华监测装置实现，所述方法包括：获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；若是，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；若否，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值；计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值；若是，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。3.根据权利要求2所述的蓝藻水华预报方法，其特征在于，所述识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值的步骤之后还包括：判断当前获取到的面积占比值是否大于第二阈值；若是，则获取预设时间内历史相邻间面积占比值的变化量，并计算预设时间内所有历史相邻间面积占比值的变化量的增长率；判断预设时间内的增长率是否呈递增趋势；若是，则执行所述计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值的步骤。4.根据权利要求3所述的蓝藻水华预报方法，其特征在于，所述获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内的步骤之前包括：根据养殖过程中向水体输入营养物的位置，确定基准点位；根据所述基准点位，在离所述基准点位第一预设距离处周向安设所述蓝藻水华监测装置，以建立蓝藻水华预报网络，其中，各蓝藻水华监测装置之间间隔第二预设距离。5.根据权利要求4所述的蓝藻水华预报方法，其特征在于，所述获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内的步骤之前还包括：将所述蓝藻水华预报网络中的各蓝藻水华监测装置进行编号，并以所述基准点位为坐
标原点，建立蓝藻水华预报网络的坐标系及蓝藻水华预报网络示意图，其中，所述蓝藻水华预报网络示意图中包含养殖水体的边界轮廓；根据所述坐标系，确定各蓝藻水华监测装置的坐标。6.根据权利要求5所述的蓝藻水华预报方法，其特征在于，当判断所述变化量大于第一阈值时，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常的步骤包括：当判断所述变化量大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第一目标编号，并将所述第一目标编号反馈给用户；根据所述第一目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第一目标坐标；将所述第一目标坐标以及所述坐标原点之间通过第一线段进行连接，形成第一区域，并用第一颜色标记；将所述第一目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第二线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第二区域，并用第二颜色标记；将第一颜色和第二颜色交界处的第一线段进行去除，得到目标蓝藻水华预报网络示意图，并将所述目标蓝藻水华预报网络示意图反馈给用户。7.根据权利要求6所述的蓝藻水华预报方法，其特征在于，所述计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值的步骤之后包括：当判断所述变化量不大于第一阈值时，获取对应的蓝藻水华监测装置的第二目标编号，以及面积占比值；根据所述第二目标编号，确定对应的蓝藻水华监测装置的第二目标坐标；将所述第二目标坐标以及所述坐标原点之间通过第三线段进行连接，形成第三区域；将所述第二目标坐标与养殖水体的边界轮廓的最短距离通过第四线段进行连接，确定由所述第一线段和所述第二线段组成的最大区域，作为第四区域；根据第二目标编号的面积占比值，计算平均面积占比值，并将所述平均面积占比值输入目标映射模型中，输出第一目标颜色，所述第一目标颜色用于标记所述第三区域；根据所述第一目标颜色，确定饱和度比所述第一目标颜色低的第二目标颜色，所述第二目标颜色用于标记所述第四区域；根据采用第一目标颜色标记的第三区域和采用第二目标颜色标记的第四区域，将所述目标蓝藻水华预报网络示意图进行更新，并反馈给用户。8.一种蓝藻水华预报系统，其特征在于，所述系统包括：第一判断模块，用于获取温度传感器采集到的水温值，判断水温值是否处于预设范围内；第一控制模块，用于当判断水温值处于预设范围内时，则获取所述预设范围匹配的第一采样间隔，根据所述第一采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；第二控制模块，用于当判断水温值未处于预设范围内时，则获取第二采样间隔，根据所述第二采样间隔，控制拍摄终端采集养殖水体的目标照片；面积占比值确定模块，用于识别各所述目标照片中的目标物，分别确定所述目标物占漂浮件所形成的区域的面积占比值；第二判断模块，用于计算相邻获取到的面积占比值的变化量，并判断所述变化量是否大于第一阈值；
告警模块，用于当判断所述变化量大于第一阈值时，则发出告警，以提示养殖水体的蓝藻异常。

技术总结
本发明提供了一种蓝藻水华监测装置及预报方法，该装置通过设置在水底的套杆，套杆的一端向外延伸出固定支架，固定支架再与套筒固定连接，拍摄机构活动设置于套筒形成的容纳空间内，拍摄机构包括漂浮件、由漂浮件朝套杆方向延伸出的托举件、以及固设于托举件上的拍摄终端和温度传感器，托举件包括固设有拍摄终端的托举部和由托举部朝漂浮件方向依次延伸出的若干第一支撑部和第二支撑部，套筒的内壁上开设有滑槽，第二支撑部嵌设于滑槽内，以进行限位，另外，第一支撑部设置在所述拍摄终端的视场范围外具体的，采用上述装置可以实时对养殖水体的蓝藻进行监测，并准确的预报蓝藻生长状态，以提醒养殖户及时对养殖水体采取相应措施。施。施。


技术研发人员：冷健雄 彭戈 吴敏 黄庆发 陶靓 张初华 熊群群 朱海
受保护的技术使用者：江西怡杉环保股份有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/5