一种水质监测预警系统和方法技术方案

本申请涉及一种水质监测预警系统和方法，该系统包括用于进行水样采集取水单元、用于对实时采集到的水样进行指标检测的实时检测单元、指标预测单元、综合分析单元和水质预警单元，其中，指标预测单元，用于根据检测得到的实时指标检测数据确定历史指标检测数据，并结合历史、实时指标检测数据，确定在预设的未来时间段内，预计输出的预测指标检测数据；综合分析单元，用于将获取到实时指标检测数据和预测指标检测数据，输入到预先构建的综合评价分析模型中，得到水质综合评价指标；预警单元，用于根据获取到的水质综合评价指标，输出预警策略。本申请基于实时采集到的水样，对未来水质的污染情况进行预测，能够提高水质数据监管效率。率。率。

A water quality monitoring and early warning system and method

【技术实现步骤摘要】
一种水质监测预警系统和方法


[0001]本申请涉及环境监测
，特别是涉及一种水质监测预警系统和方法。

技术介绍

[0002]随着水资源的需求剧增，随之导致对供水水质的安全保障要求也越来越严格，目前，水务企业面临的压力也越来越大。
[0003]由于各地自来水公司管辖的水源井普遍存在数量多、分布离散和管理难度大的问题。传统技术中，为了解决上述问题，相关的自来水公司考虑投入大量的人力成本进行巡检维护，另外，也有一部分的自来水公司试图通过架设光纤或铺设电缆的方式，对水源井的运行情况及水质的变化情况进行数据采集和监管，但由于在涉及到水源井、原水管道及多类型供水设备时，其带来的监管成本高且无法实时的集中管控。因此，传统方法仍然存在水质数据监管效率低下的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高水质数据监管效率的水质监测预警系统和方法。
[0005]一种水质监测预警系统，所述系统包括取水单元、实时检测单元、指标预测单元、综合分析单元和水质预警单元，其中：
[0006]所述取水单元，用于对设于预设采样位置处的水样进行采集，并将实时采集到的水样输送到实时检测单元；
[0007]所述实时检测单元，用于对实时采集到的水样进行指标检测，并将检测所得的实时指标检测数据传输到指标预测单元；其中，水样的检测指标包括水中氨氮含量指标、水体的污染程度指标和总有机碳含量指标中的至少一种；
[0008]所述指标预测单元，用于获取所述实时指标检测数据，并根据所述实时指标检测数据确定对应的目标水样检测指标；还用于根据所述目标水样检测指标，获取在预设的历史时间段内，检测得到的历史指标检测数据；还用于结合所述历史指标检测数据和实时指标检测数据之间的数据变化规律，确定在预设的未来时间段内，预计输出的预测指标检测数据；
[0009]所述综合分析单元，还用于将获取到所述实时指标检测数据和所述预测指标检测数据，输入到预先构建的综合评价分析模型中，通过所述综合评价分析模型对当前输入的数据进行综合评价分析处理，得到水质综合评价指标；
[0010]所述预警单元，用于根据获取到的水质综合评价指标，输出相应的预警策略。
[0011]一种应用于上述任一项所述的水质监测预警系统的水质监测预警方法，所述方法包括：
[0012]通过所述取水单元，对设于预设采样位置处的水样进行采集，并将实时采集到的水样输送到实时检测单元；
[0013]通过所述实时检测单元，对实时采集到的水样进行指标检测，并将检测所得的实时指标检测数据传输到指标预测单元；其中，水样的检测指标包括水中氨氮含量指标、水体的污染程度指标和总有机碳含量指标中的至少一种；
[0014]通过所述指标预测单元，获取所述实时指标检测数据，并根据所述实时指标检测数据确定对应的目标水样检测指标；以及，根据所述目标水样检测指标，获取在预设的历史时间段内，检测得到的历史指标检测数据；以及，结合所述历史指标检测数据和实时指标检测数据之间的数据变化规律，确定在预设的未来时间段内，预计输出的预测指标检测数据；
[0015]通过所述综合分析单元，将获取到所述实时指标检测数据和所述预测指标检测数据，输入到预先构建的综合评价分析模型中，通过所述综合评价分析模型对当前输入的数据进行综合评价分析处理，得到水质综合评价指标；
[0016]通过所述预警单元，根据获取到的水质综合评价指标，输出相应的预警策略。
[0017]上述一种水质监测预警系统和方法，一方面基于实时检测单元进行指标检测；另一方面结合实时指标检测数据以及检测到的历史指标检测数据之间的变化数据，对未来水质的污染情况进行有效预测，并输出预测指标检测数据；最后，结合综合分析评价模型，对输入的实时指标检测数据和预测指标检测数据进行分析处理，并根据得到的水质综合评价指标，输出预警策略。当前形成了一个实时监控到提前预警再到及时决策的良性闭环，提高了水质多尺度预报预测预警水平，实现了水资源的智能调度与精细化管理，能够有效提高水质数据的监管效率。
附图说明
[0018]图1为一个实施例中一种水质监测预警系统的结构框图；
[0019]图2为一个实施例中取水单元的应用场景图；
[0020]图3为一个实施例中各个水样的检测指标对应的传感器限值以及测量范围；
[0021]图4为一个实施例中综合分析单元的预警流程示意图；
[0022]图5为一个实施例中传感器的结构示意图；
[0023]图6为一个实施例中一种水质监测预警方法的流程示意图；
[0024]图7为一个实施例中水质监测预警系统的原理结构图；
[0025]图8为一个实施例中水样流通的流路图。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种水质监测预警系统100，该系统100包括取水单元101、实时检测单元102、指标预测单元103、综合分析单元104和水质预警单元105，其中：
[0028]取水单元101，用于对设于预设采样位置处的水样进行采集，并将实时采集到的水样输送到实时检测单元。实时检测单元102，用于对实时采集到的水样进行指标检测，并将检测所得的实时指标检测数据传输到指标预测单元；其中，水样的检测指标包括水中氨氮
含量指标、水体的污染程度指标和总有机碳含量指标中的至少一种。指标预测单元103，用于获取实时指标检测数据，并根据实时指标检测数据确定对应的目标水样检测指标；还用于根据目标水样检测指标，获取在预设的历史时间段内，检测得到的历史指标检测数据；还用于结合历史指标检测数据和实时指标检测数据之间的数据变化规律，确定在预设的未来时间段内，预计输出的预测指标检测数据。综合分析单元104，用于将获取到实时指标检测数据和预测指标检测数据，输入到预先构建的综合评价分析模型中，通过综合评价分析模型对当前输入的数据进行综合评价分析处理，得到水质综合评价指标。预警单元105，用于根据获取到的水质综合评价指标，输出相应的预警策略。
[0029]具体的，取水单元101，对设于预设采样位置处的水样进行采集，并将实时采集到的水样输送到实时检测单元。请参考图2，取水单元101包括悬浮装置(即图2中示意的浮球)和自吸泵(即图2中示意的取样泵)，自吸泵与实时检测单元102之间连通有一个输水管道，其中：悬浮装置漂浮在水面上，且悬浮装置的浮动高度随水位波动进行同步升降；悬浮装置与自吸泵之间固定连接，自吸泵沉浮在水面下，且与水底之间间隔有相应的距离；悬浮装置，用于在随水位波动进行同步升降时，带动自吸泵同步进行上浮或下沉；自吸泵，用于在进入工作模式时进行水样采集，并通过输水管道将采集到的水样输送到实时检测单元102(即进一步输送到设于堤坝上的水质预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质监测预警系统，其特征在于，所述系统包括取水单元、实时检测单元、指标预测单元、综合分析单元和水质预警单元，其中：所述取水单元，用于对设于预设采样位置处的水样进行采集，并将实时采集到的水样输送到实时检测单元；所述实时检测单元，用于对实时采集到的水样进行指标检测，并将检测所得的实时指标检测数据传输到指标预测单元；其中，水样的检测指标包括水中氨氮含量指标、水体的污染程度指标和总有机碳含量指标中的至少一种；所述指标预测单元，用于获取所述实时指标检测数据，并根据所述实时指标检测数据确定对应的目标水样检测指标；还用于根据所述目标水样检测指标，获取在预设的历史时间段内，检测得到的历史指标检测数据；还用于结合所述历史指标检测数据和实时指标检测数据之间的数据变化规律，确定在预设的未来时间段内，预计输出的预测指标检测数据；所述综合分析单元，用于将获取到所述实时指标检测数据和所述预测指标检测数据，输入到预先构建的综合评价分析模型中，通过所述综合评价分析模型对当前输入的数据进行综合评价分析处理，得到水质综合评价指标；所述预警单元，用于根据获取到的水质综合评价指标，输出相应的预警策略。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述取水单元包括悬浮装置和自吸泵，所述自吸泵与所述实时检测单元之间连通有一个输水管道，其中：所述悬浮装置漂浮在水面上，且所述悬浮装置的浮动高度随水位波动进行同步升降；所述悬浮装置与所述自吸泵之间固定连接，所述自吸泵沉浮在水面下，且与水底之间间隔有相应的距离；所述悬浮装置，用于在随水位波动进行同步升降时，带动所述自吸泵同步进行上浮或下沉；所述自吸泵，用于在进入工作模式时进行水样采集，并通过所述输水管道将采集到的水样输送到实时检测单元。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述实时检测单元包括多个传感器、控制单元、排水单元和自清洗单元，其中，所述传感器连接到所述控制单元，用于对实时采集到的水样进行指标检测，并将检测所得的实时指标检测数据传输到控制单元；所述控制单元还连接到排水单元，还用于在确定指标检测完成之后，控制所述排水单元排出当前采集到的水样；所述控制单元还连接到自清洗单元，还用于根据获取到的实时指标检测数据，对预先存储的指标标准数据进行调用，并比较所述实时指标检测数据与所述指标标准数据之间的差异；当比较所得的差异值大于等于预设的第一差异阈值，且，小于预设的第二差异阈值时，以及在确定所述自吸泵未进入工作模式，且当前实时采集到的水样已排出时，控制所述自清洗单元进入工作模式；所述自清洗单元与所述输水管道之间连通，用于在进入工作模式时，灌入无杂质的清水到所述输水管道中，对所述输水管道进行清洗，以减少所述输水管道内的残留水样。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述传感器包括传感器本体、设于所述传感器本体上的清洁装置和清洁接口，所述清洁接口与所述自清洗单元和清洁装置之间均保
持连通，其中：所述自清洗单元，还用于在进入工作模式时，通过所述清洁接口灌入无杂质的清水到所述清洁装置中；所述清洁装置固定于所述传感器本体的一侧，用于在灌入清水时，释放出定量的清水到传感器的外表面以及所述传感器本体，以进行清洗。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宽忠，
申请(专利权)人：东莞固高自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：