【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水管网水质监测，具体为一种排水管网水质监测预警溯源系统及方法。
技术介绍
1、污水厂进口污水浓度过高、一旦超过处理负荷，受到冲击、严重影响污泥活性，造成污泥菌种大量死亡，影响污水处理厂正常运行，导致污水处理厂出水水质超标，进而影响下游河道水质。需对污水管网水质污染进行预警及溯源分析。排水管网位于地下,其结构错综复杂,管网异常进水多为间歇性或一次性排放，管道中倾倒废水、偷排、漏排具有随机性，传统“人防”溯源难度极大。
2、目前水环境管理依赖于在线自动监测站的水质监测数据，但现有系统缺乏数据精准分析、预警及溯源功能，导致模型模拟精度较差及水污染的不可追溯，无法满足快速响应水污染事件的需求，仅在污水处理厂进水口处进行水质监测无法做到水污染提前预警及污染防控。
3、传统的水质监测方法，如人工取样和实验室分析，通常存在监测效率低、水质污染溯源困难、人力物力成本高昂、数据不连续等问题。
4、为了解决这些问题，提出了一种排水管网水质监测预警溯源系统及方法。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种排水管网水质监测预警溯源系统及方法，有效的解决了
技术介绍
提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种排水管网水质监测预警溯源系统，包括管网水质监测站点点位布设，管网水质预警监测站点建设，水质预警、溯源业务平台建设，水质预警溯源模型构建，水质污染溯源机制流程建设。
3、一种排水
4、步骤一：通过对排水管网、排污口及周边现状调研和污染源污水辨识与影响分析结果，结合现场点位实际工况，设置监测点位；
5、步骤二：围绕污水厂进水浓度超标、管网健康以及间歇性的污染偷排问题，在污水管网的各个节点及企业交汇处及可疑区域部署安装水质监测设备及低功耗管网水质数据采集与远传终端进行水质在线实时监测，将各点位硬件设备实时监测的数据上传至污水管网水质监测预警溯源平台，进行数据分析整理、空间信息可视化展示，异常监测数据预警预报，污染溯源追踪，巡派办管理；
6、步骤三：基于对管网水质的实时在线监测，利用大数据分析、人工智能、gis等技术提取管网运行特征，训练部署排水管网运行ai模型，建立水质预警业务平台，实现管网水质污染物预测、预警功能；
7、步骤四：建立水质溯源业务平台，通过将感知层的生产的监测源数据，汇入监控中心数据库，通过水质溯源平台数据库，启动溯源机制，精准锁定污染来源，向监管部门人员下发任务派遣单，接受任务后，监管人员通过现场图片、文字描述及视频向系统上传，并形成问题编号，问题整改及反馈情况亦通过系统上传，形成“监控预警-专家会诊-追踪溯源-跟踪督办”的快速反应闭环，做到监测数据实时掌控、污染源溯源过程全程监管；
8、步骤五；依据水质在线监测设备监测的大量数据，构建swmm城市排水管网水质模型、贝叶斯-mcmc蒙特卡洛采样算法、时序预警模型，通过“厂-网-源”的空间逻辑链，模型智能追溯到可疑网段，再对具体企业进行排查与追溯，从时间上和空间上由面到点逐步缩小并锁定管网监控排查范围，逐步缩小异常区域，通过分析水质特征逐步缩小并定位偷排漏排问题点位，锁定排污区域；
9、步骤六：利用排水管网的基础数据构建排水管网树状拓扑关系结构图，并进行水流路径分析和水质时序数据梯度分析，系统根据模型计算，水流流向相关关联节点水质变化情况，根据等级形成预警案件，启动工作流程机制，一旦水质异常发生异常，平台技术人员立即通知现场溯源服务人员，及时前往嫌疑点位进行溯源排查，促进实现污染源源头管控，形成“预警-溯源”联动工作机制，通过一段时间的运行，优化工作流程，数据模型算法，建立一套完整的预警溯源方法、机制流程。
10、优选的，所述步骤一中，监测点位根据不同的场景进行布设，其中包括商业区、工业区、居住区、污水排口。
11、优选的，所述步骤二中，水质监测设备包括监测因子ph、电导率、cod、浊度。
12、优选的，所述步骤三中，水质预警业务平台实时向相关监管单位负责人及污水处理厂发送报警信息，指导污水处理厂提前做好应对工作，水质预警业务平台主要功能包括监测数据实时展示、异常监测数据预警预报、空间信息可视化展示、数据统计分析、数据查询、系统管理。
13、优选的，所述步骤四中，水质溯源业务平台主要功能包括监测数据实时展示、空间信息可视化展示、数据统计分析、数据查询、系统管理、污染溯源追踪、巡派办管理、智能分析决策。
14、优选的，所述步骤五中，依据水质在线监测设备监测的大量数据，构建swmm城市排水管网水质模型、贝叶斯-mcmc蒙特卡洛采样算法、时序预警模型，将污水管网系统中污水偷排漏排污染源识别问题转化为数学问题，对所有可能节点、排放量和排放时间三个参数进行水质模型预测；建立污染物浓度随时间变化的过程线，快速预测不同排放情景，提高物理溯源效率；采用贝叶斯方法进行统计反演，充分考虑先验信息、观测噪声以及模型误差的影响，结果采用概率密度的分布形式，获得实际意义的结果；利用云平台技术的数据处理功能，实现mcmc抽样法涉及的大量计算，快速、准确分析出各参数组合的似然度值，快速确定出污水直排可能的节点、排放浓度和排放量。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术管网预警溯源监管机制可以快速研判管网进口水质，可追踪偷排漏排、超标排放污染源头，为污水处理厂入口进水提供预警，预留应急处置时间，实现污水管网的预警溯源，快速高效查找污染源头，提高监管效率，保障污水处理厂稳定运行，有效减少冲击；积累了大量溯源监测工作经验和一手资料，协助解决区域地表水考核压力较大的河流，进一步优化项目资源，统筹调配，为水环境管理有关决策提供有力支撑；对违法偷排产生了较强的震慑作用，极大震慑偷排、漏排等违法行为形成“预警-溯源”联动工作机制，识别出区域内水环境污染段及其污染类型，找到治理和管理的重点以及责任主体；
17、当出现水质异常超标时，通过智慧溯源算法进行追踪分析，在短时间内锁定超排区域或特定疑似企业，快速完成污染应急事件响应，提升智慧排水管理效能，指挥调度执法任务从形成、下发、处理、反馈形成闭环，通过精准定位污染源，减少不必要的排查和治理成本，减少因水污染事件导致的直接经济损失，减少人力物力投入，提高财政资金使用效率；
18、加强跨部门信息交流，联合执法，促进政府、企业、非政府组织和公众之间的合作，共同推动水资源保护和污染治理工作，通过多方合作提高环保工作的效率和效果；本专利技术项目的开展，在环保系统起到示范作用，将给污水管网和地表水水质提升起到引领效益，为水环境管理提供科学依据。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种排水管网水质监测预警溯源系统，其特征在于：包括管网水质监测站点点位布设，管网水质预警监测站点建设，水质预警、溯源业务平台建设，水质预警溯源模型构建，水质污染溯源机制流程建设。
2.一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤一中，监测点位根据不同的场景进行布设，其中包括商业区、工业区、居住区、污水排口。
4.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤二中，水质监测设备包括监测因子pH、电导率、COD、浊度。
5.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤三中，水质预警业务平台实时向相关监管单位负责人及污水处理厂发送报警信息，指导污水处理厂提前做好应对工作，水质预警业务平台主要功能包括监测数据实时展示、异常监测数据预警预报、空间信息可视化展示、数据统计分析、数据查询、系统管理。
6.根据权利要求2所述的一种排水管网水质
7.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤五中，依据水质在线监测设备监测的大量数据，构建SWMM城市排水管网水质模型、贝叶斯-MCMC蒙特卡洛采样算法、时序预警模型，将污水管网系统中污水偷排漏排污染源识别问题转化为数学问题，对所有可能节点、排放量和排放时间三个参数进行水质模型预测；建立污染物浓度随时间变化的过程线，快速预测不同排放情景，提高物理溯源效率；采用贝叶斯方法进行统计反演，充分考虑先验信息、观测噪声以及模型误差的影响，结果采用概率密度的分布形式，获得实际意义的结果；利用云平台技术的数据处理功能，实现MCMC抽样法涉及的大量计算，快速、准确分析出各参数组合的似然度值，快速确定出污水直排可能的节点、排放浓度和排放量。
...【技术特征摘要】
1.一种排水管网水质监测预警溯源系统，其特征在于：包括管网水质监测站点点位布设，管网水质预警监测站点建设，水质预警、溯源业务平台建设，水质预警溯源模型构建，水质污染溯源机制流程建设。
2.一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤一中，监测点位根据不同的场景进行布设，其中包括商业区、工业区、居住区、污水排口。
4.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤二中，水质监测设备包括监测因子ph、电导率、cod、浊度。
5.根据权利要求2所述的一种排水管网水质监测预警溯源系统的建立方法，其特征在于：所述步骤三中，水质预警业务平台实时向相关监管单位负责人及污水处理厂发送报警信息，指导污水处理厂提前做好应对工作，水质预警业务平台主要功能包括监测数据实时展示、异常监测数据预警预报、空间信息可视化展示、数据统计分析、数据查询、系统管理...
【专利技术属性】
技术研发人员：李计珍，吴得福，李和通，熊思，李琪，荆立明，高心岗，刘丹，
申请(专利权)人：青岛佳明测控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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