用于工业废水监测的自动控制系统

1.本发明属于废水监测技术领域，具体涉及用于工业废水监测的自动控制系统。


背景技术：

2.为了避免污染河流的水质，河流区域的工厂在排放废水前，需要根据其工业类型，按照相关的排放标准进行处理。如果排放前未严格按照排放标准进行处理，不仅会污染河流的水质，若废水的毒性较大还会造成河流内动植物的死亡甚至灭绝，除此，废水中的有害物质被动植物摄食和吸收后会残留在体内，之后会通过食物链到达人体内，对人体造成危害。
3.因此，需要对排放入河流的废水进行监测。但是，通常河流流经的线路都比较长，且线路上经常会有多个工厂。当发现污染时，难以准确的对污染源进行确认。
4.因此，需要一种用于工业废水检测的自动控制系统，能够对河流中的污染源进行准确的识别。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种用于工业废水检测的自动控制系统，能够对河流中的污染源进行准确的识别。
6.本发明提供的基础方案为：
7.用于工业废水监测的自动控制系统，包括监测端和后台端；
8.监测端有多个，分别设置在河流流经线路的各区域；监测端用于采集所在区域的水质数据，并发送给后台端；后台端内存储有各监测端的定位；
9.后台端用于接收到水质数据后分析水质是否存在超标项，若某区域存在超标项，则判断其相邻的上游区域在预设时间内是否存在同样的超标项；若不存在则后台端将该存在超标项的区域标记为污染源区域，若存在则后台端判断第二相邻的上游区域在第二预设时间内是否存在同样的超标项，循环上述过程，直到找到存在相同超标项的最上游区域；其中，第二预设时间大于预设时间；后台端还用于将存在相同超标项的最上游区域标记为污染源区域；
10.后台端还用于当两个相邻区域均存在同样的超标项时，根据水质数据分析两个相邻区域的超标程度，若相邻的下游区域的超标程度不低于与相邻的上游区域，则将该相邻的下游区域标记为污染源区域；
11.后台端还用于存储污染源区域时，判断预设的整改时间内是否已存储过相同的污染源区域，若是则放弃存储。
12.基础方案工作原理及有益效果：
13.系统正式运行的过程中，各监测端会对采集其所在区域的水质数据并发送给后台端。后台端接收到水质数据后，会进行水质分析，判断是否存在超标项，如果某区域存在，则需要结合其相邻上游区域来分析该区域是否为污染源。
14.因此，后台端判断其相邻的上游区域在预设时间内是否存在同样的超标项；若不存在，则说明超标项就是该区域产生的，并非从上游区域流下，因此，后台端将该存在超标项的区域标记为污染源区域。若存在，则说明该超标项是受到相邻上游的污染导致的，但是，由于并不清楚相邻上游区域是超标项的产生区域还是流经区域，因此，需要分析第二相邻的上游区域在第二预设时间内是否存在同样的超标项，并以此类推，直到找到存在相同超标项的最上游区域，即，找到污染的真正源头。之后，后台端将存在相同超标项的最上游区域标记为污染源区域。
15.除此，当两个相邻区域均存在同样的超标项时，除了上述的上游影响下游外，还有一种特殊情况经常被忽视，那就是下游区域自己本身也在排放污染。如果不能及时识别出这种情况，即使及时将最上游的污染源头治理了，该下游区域仍会继续排放污染，待后续发现问题再治理，处理起来就会很费时费力。
16.使用本系统，则可以规避这种情况，当两个相邻区域均存在同样的超标项时，后台端会根据水质数据分析两个相邻区域的超标程度。水从上游区域流向下游区域的过程中，河流会进行一定程度的自清洁，换个说法，如果没有新的污染源，相邻下游区域的污染情况会比相邻上游区域要稍好一些。因此，如果后台端的分析结果为相邻的下游区域的超标程度不低于相邻的上游区域，则说明该下游区域自身也存在排放问题。此时，后台端会将该相邻的下游区域标记为污染源区域，避免进行污染源整治时，因为污染源梳理不完全而导致污染持续扩大的情况。
17.后台端在存储污染源区域时，还会判断预设的整改时间内是否已存储过相同的污染源区域，如果有，说明该污染源已经被标记并存储过，目前正在整改中，无需对其进行重复存储，因此，后台端放弃存储该污染源。
18.综上，使用本系统，能够对河流中的污染源进行准确的识别。
19.进一步，还包括管理端，用于查看后台端内的数据；后台端还用于存储新的污染源区域时，将其发送给管理端。
20.后台端存储新的污染源区域时，需要尽快对该污染源进行处理，因此，后台端将其发送给管理端，让管理人员了解情况，便于及时作出应对措施。
21.进一步，后台端内还存储有各区域内工厂的定位和类型，以及各类型工厂的常见超标项；后台端还用于存储新的污染源区域时，根据超标项、对应区域内的工厂的定位和类型、以及各类型工厂的常见超标项，分析污染源的排放工厂。
22.这样的方式，可以进一步锁定污染源的源头，便于管理人员快速找到排放处理不当的污水的工厂，从源头处掐断处理不当的污水。再配合治理方案对被污染区域进行治理，可保证污水治理的有效性和持久性。
23.进一步，还包括治理端；后台端内还存储有各超标项的治理方案，后台端还用于向管理端发送污染源区域时，根据当前的水质数据匹配出对应的治理方案并发送给治理端。
24.在向管理端发送污染源区域的同时，给治理端发送治理方案，治理人员可通过治理端了解目前的治理任务，及时采取对应的措施对被污染区域进行治理。
25.进一步，后台端存储新的污染源区域时，还存储对应的监测时间；治理端有多个，后台端还用于存储各治理端的编号及对应的治理人员信息。
26.便于对污染治理的情况进行分析和追溯。
27.进一步，后台端还用于当某区域存在超标项且只存在最上游区域的污染源区域，同时该污染源区域在预设的整改时间内已经存储过时，判断该污染源区域的已存储时长是否大于预设的整治时长，若是则生成核查信号。
28.当某区域存在超标项且只存在最上游区域的污染源区域，同时该污染源区域在预设的整改时间内已经存储过，说明该超标项的废水就是从该最上游的污染源区域顺流下来的。此时，后台端会分析该污染源区域的已存储时长，如果已存储时长大于预设的整治时长，则说明该污染源区域的整治效果并不理想，没有达到预期的效果，仍有下游区域被污染。因此，后台端生成核查信号，待后续对效果不理想的原因进行分析。
29.进一步，治理方案包括治理区域、各治理区域的治理时间点及治理时长；治理端用于进行定位并发送给后台端；后台端还用于生成核查信号时，根据对应治理端的历史定位进行轨迹分析，若轨迹分析与治理方案中的治理区域、各治理区域的治理时间点及治理时长不匹配，则后台端生成人员失误信号并存储，若匹配则后台端生成待确定信号并存储。
30.由于河流具有一定的流动性，在进行污染治理时，需要根据上下游的关系，综合考虑各治理区域的治理时间点及治理时长，才能保证治理的效果。当后台端生成核查信号，即治理效果不理想时，后台端还会根据对应治理端的历史定位进行轨迹分析，通过轨迹分析判断对应治理人员的治理方式与治理方案中的治理区域、各治理区域的治理时间点及治理时长是否匹配。如果不匹配，则说明治理效果不理想是由于治理人员未严格执行治理方案造成的，因此，后台端生成人员失误信号。如果匹配，则有两种可能，治理方案本身存在问题，或者治理人员的行程虽然与治理方案能对上，但是具体的执行未严格遵守治理方案。因此，后台端生成待确认信号，待后续进一步确认具体情况。
31.进一步，待确认信号包括对应的治理方案及对应的治理端的编号；后台端还用于生成待确认信号时，判断是否已存储过相同治理方案的待确认信号；若存在，则后台端放弃存储新的待确认信号并分析两个待确认信号中治理端的编号是否相同，若不相同，则后台端删除包含相同治理方案且已存储的待确认信号，并生成方案优化信号发送给管理端；后台端还用于生成待确认信号时，分析是否已存储过治理端编号相同且治理方案不同的待确认信号，若存在，则后台端生成人员监督信号并发送给管理端。
32.后台端生成待确认信号时，如果已经存储过相同治理方案的待确认信号，则说明该治理方案可能存在问题，但还有一种特殊情况，就是这些待确认信号都是由同一治理人员在执行，如果是特殊情况，则仍无法判断究竟是治理方案的问题还是治理人员的问题。因此，后台端分析两个待确认信号中治理端的编号是否相同，若相同，则说明属于上述的特殊情况，由于特殊情况下各待确认信号的关键信息基本相同，因此放弃存储新的待确认信号，节约后台端内存；若治理端的编号不相同，则说明不同的治理人员使用该方案都出现了效果不理想的问题，基本可以确认是治理方案存在问题。因此，后台端放弃存储新的待确认信号同时，删除包含相同治理方案且已存储的待确认信号，并生成方案优化信号发送给管理端，通知管理人员及时对该治理方案进行优化。
33.除此，后台端生成待确认信号时，如果已存储过治理端编号相同且治理方案不同的待确认信号，则说明对应的治理人员在运用多种治理方案时均出现了效果不理想的情况，其治理时的执行操作很可能存在问题，因此，后台端生成人员监督信号并发送给管理端，让管理人员加强对该治理人员的监督管理。
34.进一步，治理端还用于接收到治理方案后向后台端发送延迟处理信号或重新处理信号；后台端还用于存储接收到的延迟处理信号及重新处理信号；后台端还用于接收到重新处理信号后，根据最新的水质数据生成新的治理方案并发送给对应的治理端。
35.当治理人员遇到特殊情况时，如遇到不适合治理的天气(暴雨天之类的天气)，可通过治理端给后台端发送延迟处理信号；待天气好转后再给后台端发送重新处理信号，重新去对被污染区域进行治理，但是由于受天气影响，河流的污染情况可能已经发生了变化，因此，后台端根据最新的水质数据生成新的治理方案并发送给对应的治理端，让治理人员能够用符合当下情况的治理方案去进行污水治理。
36.除此，由于后台端会存储接收到的延迟处理信号及重新处理信号，管理人员可通过管理端定期进行查看并核对，通过这样的方式对治理人员进行监管，保证治理人员延迟处理的理由真实有效。
37.进一步，监测端包括多功能水质分析仪、水质叶绿素检测仪、水质bod检测仪及水质cod检测仪。
38.采用这些监测装置，可以对水质进行全面准确的分析。
附图说明
39.图1为本发明实施例一的逻辑框图。
具体实施方式
40.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
41.实施例一
42.需要说明的是，本系统刚开始运行时，如果某上游区域的废水排放已经完一段时间，导致其下游某个区域存在超标项，但该排放不合格废水的上游区域的检测正常时，通常会难以检测出真正的污染源。因此，本系统在正式运行前，需要先对各区域进行常规的检测和治理，确保系统刚开始运行时各区域的指标是正常的，以保证系统的有效性。
43.如图1所示，用于工业废水监测的自动控制系统，包括监测端、后台端、管理端和治理端。本实施例中，后台端为云服务器，管理端和后台端分别为装载对应app的智能手机，监测端包括多功能水质分析仪、水质叶绿素检测仪、水质bod检测仪及水质cod检测仪，通过这些监测装置，可以对水质进行全面准确的分析。监测端通过宽带与后台端通信，管理端及后台端分别通过5g模块与服务器通信。
44.管理端用于查看后台端内的数据。监测端有多个，分别设置在河流流经线路的各区域；监测端的具体数量及安装位置，本领域技术人员可依据河流的具体规模以及河流流经线路上工厂的分布情况具体设置。监测端用于采集所在区域的水质数据，并发送给后台端。治理端有多个，每个治理人员均有自己的治理端。
45.后台端内存储有各监测端的定位，还存储有各治理端的编号及对应的治理人员信息。后台端用于接收到水质数据后分析水质是否存在超标项，若某区域存在超标项，则判断其相邻的上游区域在预设时间内是否存在同样的超标项；若不存在则后台端将该存在超标项的区域标记为污染源区域，若存在则后台端判断第二相邻的上游区域在第二预设时间内是否存在同样的超标项，循环上述过程，直到找到存在相同超标项的最上游区域；其中，第
二预设时间大于预设时间；后台端还用于将存在相同超标项的最上游区域标记为污染源区域。
46.后台端还用于当两个相邻区域均存在同样的超标项时，根据水质数据分析两个相邻区域的超标程度，若相邻的下游区域的超标程度不低于与相邻的上游区域，则将该相邻的下游区域标记为污染源区域。
47.后台端还用于存储污染源区域时，判断预设的整改时间内是否已存储过相同的污染源区域，若是则放弃存储。后台端还用于存储新的污染源区域时，将其发送给管理端。后台端存储新的污染源区域时，还存储对应的监测时间。
48.后台端内还存储有各区域内工厂的定位和类型，以及各类型工厂的常见超标项；后台端还用于存储新的污染源区域时，根据超标项、对应区域内的工厂的定位和类型、以及各类型工厂的常见超标项，分析污染源的排放工厂。后台端内还存储有各超标项的治理方案，后台端还用于向管理端发送污染源区域时，根据当前的水质数据匹配出对应的治理方案并发送给治理端。
49.具体实施过程如下：
50.系统正式运行时，各监测端会对采集其所在区域的水质数据，如氨氮、总磷、总氮、浊度、色度、悬浮物等数据，并发送给后台端。
51.后台端接收到水质数据后，会进行水质分析，判断是否存在超标项，如果某区域存在，则需要结合其相邻上游区域来分析该区域是否为污染源。因此，后台端判断其相邻的上游区域在预设时间内是否存在同样的超标项；若不存在，则说明超标项就是该区域产生的，并非从上游区域流下，因此，后台端将该存在超标项的区域标记为污染源区域。若存在，则说明该超标项是受到相邻上游的污染导致的，但是，由于并不清楚相邻上游区域是超标项的产生区域还是流经区域，因此，需要分析第二相邻的上游区域在第二预设时间内是否存在同样的超标项，并循环上述过程(一旦某个上个区域存在相同超标项，就分析更早之前其相邻上游区域是否存在相同的超标项)，直到找到存在相同超标项的最上游区域(即污染的真正源头)。之后，后台端将存在相同超标项的最上游区域标记为污染源区域。预设时间、第二预设时间及各后续阶段预设时间的具体数值，本领域技术人员可依据各区域的长度及水流速度具体设置。
52.当两个相邻区域均存在同样的超标项时，除了上述的上游影响下游外，还有一种特殊情况经常被忽视，那就是下游区域自己本身也在排放污染。如果不能及时识别出这种情况，即使及时将最上游的污染源头治理了，该下游区域仍会继续排放污染，待后续发现问题再治理，处理起来就会很费时费力。使用本系统，则可以规避这种情况，当两个相邻区域均存在同样的超标项时，后台端会根据水质数据分析两个相邻区域的超标程度。水从上游区域流向下游区域的过程中，河流会进行一定程度的自清洁，换个说法，如果没有新的污染源，相邻下游区域的污染情况会比相邻上游区域要稍好一些。因此，如果后台端的分析结果为相邻的下游区域的超标程度不低于相邻的上游区域，则说明该下游区域自身也存在排放问题。此时，后台端会将该相邻的下游区域标记为污染源区域，避免进行污染源整治时，因为污染源梳理不完全而导致污染持续扩大的情况。
53.后台端在存储污染源区域时，还会判断预设的整改时间内是否已存储过相同的污染源区域，如果有，说明该污染源已经被标记并存储过，目前正在整改中，无需对其进行重
复存储，因此，后台端放弃存储该污染源。
54.后台端存储新的污染源区域时，需要尽快对该污染源进行处理，因此，后台端将其发送给管理端，让管理人员了解情况，便于及时作出应对措施。同时，后台端还会根据当前的水质数据匹配出对应的治理方案并发送给治理端，治理人员可通过治理端了解目前的治理任务，及时采取对应的措施对被污染区域进行治理。
55.除此，后台端在存储新的污染源时，还会根据超标项、对应区域内的工厂的定位和类型、以及各类型工厂的常见超标项，分析污染源的排放工厂。这样，可以进一步锁定污染源的源头，便于管理人员快速找到排放处理不当的污水的工厂，从源头处掐断处理不当的污水。再配合治理方案对被污染区域进行治理，可保证污水治理的有效性和持久性。
56.实施例二
57.与实施例一不同的是，本实施例，后台端还用于当某区域存在超标项且只存在最上游区域的污染源区域，同时该污染源区域在预设的整改时间内已经存储过时，判断该污染源区域的已存储时长是否大于预设的整治时长，若是则生成核查信号。
58.治理端用于进行定位并发送给后台端；后台端还用于生成核查信号时，根据对应治理端的历史定位进行轨迹分析，若轨迹分析与治理方案中的治理区域、各治理区域的治理时间点及治理时长不匹配，则后台端生成人员失误信号并存储，若匹配则后台端生成待确定信号并存储。其中，待确认信号包括对应的治理方案及对应的治理端的编号。
59.后台端还用于生成待确认信号时，判断是否已存储过相同治理方案的待确认信号；若存在，则后台端放弃存储新的待确认信号并分析两个待确认信号中治理端的编号是否相同，若不相同，则后台端删除包含相同治理方案且已存储的待确认信号，并生成方案优化信号发送给管理端；后台端还用于生成待确认信号时，分析是否已存储过治理端编号相同且治理方案不同的待确认信号，若存在，则后台端生成人员监督信号并发送给管理端。
60.治理端还用于接收到治理方案后向后台端发送延迟处理信号或重新处理信号；后台端还用于存储接收到的延迟处理信号及重新处理信号；后台端还用于接收到重新处理信号后，根据最新的水质数据生成新的治理方案并发送给对应的治理端。
61.具体实施过程如下：
62.后台端分析出超标项(如磷含量超标)时，如果分析结果为只存在最上游区域的污染源区域，并且该污染源区域(即最上游区域的污染源头)在预设的整改时间内已经存储过，则说明该超标项的废水就是从最上游区域的污染源一路顺流下来的。如果该污染源的已存储时长大于预设的整治时长，则说明该污染源区域的整治效果并不理想，没有达到预期的效果，仍有下游区域被污染。因此，后台端生成核查信号，待后续对效果不理想的原因进行分析。
63.具体的，生成核查信号后，后台端会根据对应治理端的历史定位进行轨迹分析，通过轨迹分析判断对应治理人员的治理方式与治理方案中的治理区域、各治理区域的治理时间点及治理时长是否匹配。如果不匹配，则说明治理效果不理想是由于治理人员未严格执行治理方案造成的，因此，后台端生成人员失误信号。如果匹配，则有两种可能，治理方案本身存在问题，或者治理人员的行程虽然与治理方案能对上，但是具体的执行未严格遵守治理方案。因此，后台端生成待确认信号，待后续进一步确认具体情况。
64.后台端生成待确认信号时，如果已经存储过相同治理方案的待确认信号，则说明
该治理方案可能存在问题，但还有一种特殊情况，就是这些待确认信号都是由同一治理人员在执行，如果是特殊情况，则仍无法判断究竟是治理方案的问题还是治理人员的问题。因此，后台端分析两个待确认信号中治理端的编号是否相同，若相同，则说明属于上述的特殊情况，由于特殊情况下各待确认信号的关键信息基本相同，因此放弃存储新的待确认信号，节约后台端内存；若治理端的编号不相同，则说明不同的治理人员使用该方案都出现了效果不理想的问题，基本可以确认是治理方案存在问题。因此，后台端放弃存储新的待确认信号同时，删除包含相同治理方案且已存储的待确认信号，并生成方案优化信号发送给管理端，通知管理人员及时对该治理方案进行优化。
65.除此，后台端生成待确认信号时，如果已存储过治理端编号相同且治理方案不同的待确认信号，则说明对应的治理人员在运用多种治理方案时均出现了效果不理想的情况，其治理时的执行操作很可能存在问题，因此，后台端生成人员监督信号并发送给管理端，让管理人员加强对该治理人员的监督管理。
66.通过这样的监督分析机制，当出现治理效果不理想时，系统会自动根据相关信息对治理效果不理想的原因进行分析，并根据分析的不同结果进行不同的处理，从而不断提升治理的效果和稳定性。同时，这样的方式，还可以对治理人员的工作进行有效的监督和管理，管理人员对治理人员进行考评时，也能够做到有理有据。对于治理人员而言，由于上述治理效果的监督机制，也可以让他们进行治理时更加的用心，使治理的效果更加有保障。综上，本技术通过独特的监督分析机制，可以有效的稳步提升治理效果的有效性和稳定性。
67.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。