本发明涉及水质检测技术领域，尤其是涉及一种检测灵敏度高，准确性好的突发水质污染源追溯系统及方法。
背景技术：
通常的水质监测方法只能定点监测，而河道流域是大面积的，无法进行综合有效的评估监测；
针对全天候监测的传感器，目前的传感器信号分析方法有很大的不足，针对检测得到的海量检测数据，缺乏有效的特征分析方法；
目前的监测方法中，存在传感器综合检测信息的利用度不高的问题。
技术实现要素：
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的监测方法监测范围有限，传感器综合检测信息的利用度不高的不足，提供了一种检测灵敏度高，准确性好的突发水质污染源追溯系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种突发水质污染源追溯系统，包括设于河道上游、中游和下游的3组浮子，河道上游、中游和下游均设有限制浮子的移动范围的围栏；每组浮子均由n个浮子组成，每个浮子上均设有溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器；所述浮子包括壳体、设于壳体内的处理器、无线发射器、存储器、GPS定位仪、导向电机和3个动力电机，设于壳体下部的导向块和3个螺旋桨，3个动力电机分别与3个螺旋桨连接，导向电机与导向块连接，处理器分别与无线发射器、存储器、GPS定位仪、导向电机、3个动力电机、溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器电连接；还包括计算机和与计算机电连接的无线接收器。
本发明的3组浮子分别设于河道上游、中游和下游，各个浮子均可在围栏范围内移动，从而使检测的信号更加均匀、准确，溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器可以全面测量河道的水质，处理器控制无线发射器发送检测信号，无线接收器接收检测信号，计算机对检测信号进行处理并做出水质判断。
作为优选，所述壳体下部设有用于容纳各个传感器的筒状金属网，壳体内设有气缸，气缸的伸缩杆下端与筒状金属网上端连接，气缸与处理器电连接。
作为优选，壳体下部设有下端开口的导向筒，金属网位于导向筒中，导向筒周壁上设有若干交错排列的通孔；金属网通过若干个滑块与导向筒内周面接触，导向筒下边缘内侧设有与金属网接触的环形毛刷。
作为优选，壳体边缘设有环形边，环形边内设有环形空腔，环形空腔中充有氦气。
作为优选，壳体包括矩形体和设于矩形体前部的三角形体，导向块位于三角形体下部，3个螺旋桨位于矩形体下部。
一种突发水质污染源追溯系统的方法，包括如下步骤：
(6-1)3组浮子的存储器中分别设有3组浮子所处的地域，各个浮子的GPS定位仪检测浮子所处的地域，各个浮子的处理器通过导向电机控制导向块转向，各个浮子的处理器通过3个动力电机分别控制3个螺旋桨旋转，从而使各组浮子始终位于设定的地域中；
(6-2)溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器分别检测溶解氧、水温、pH值、氨氮含量、磷酸盐含量和浊度；
(6-3)处理器控制无线发射器发送各个传感器的检测信号，无线接收器接收检测信号，计算机将每种传感器的检测信号进行平均，得到每种传感器的平均检测信号；
(6-4)对平均检测信号均进行如下处理：
对于每个传感器的平均检测信号中的每个时刻t，计算机计算t-T时刻至t时刻的电压幅度均值VU(t)、电压幅度最大值MA(t)和电压幅度最小值MI(t)；
设定
其中，
设定溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器的V(t)分别为Vs1(t)、Vs2(t)、Vs3(t)、Vs4(t)、Vs5(t)和Vs6(t)；
(6-5)利用公式计算综合判断指标Eva(t)；
当Eva(t)≥R1的时候，计算机做出当前时刻水质良好的判断；
当R1＞Eva(t)≥R2，计算机做出当前时刻水质中性的判断；
当Eva(t)＜R2，计算机做出当前时刻水质差的判断。
作为优选，处理器控制无线发射器发送GPS定位仪检测的位置信息，计算机将位置信息与水质判断结果关联。
作为优选，所述壳体下部设有用于容纳各个传感器的筒状金属网，壳体内设有气缸，气缸的伸缩杆下端与筒状金属网上端连接；
步骤(6-2)中还包括如下步骤：处理器控制气缸带动金属网下降至存储器中预设的高度。
作为优选，R1为5.5至6；R2为2至3。
因此，本发明具有如下有益效果：检测灵敏度高，准确性好，监测范围广。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的一种原理框图；
图3是本发明的一种流程图。
图中：浮子1、溶解氧传感器2、温度传感器3、pH值传感器4、氨氮传感器5、有机磷生物传感器6、浊度传感器7、计算机8、无线接收器9、壳体11、处理器12、无线发射器13、存储器14、GPS定位仪15、导向电机16、动力电机17、导向块18、螺旋桨19、筒状金属网20、气缸21、导向筒22、环形毛刷24、环形边201。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2所示的实施例是一种突发水质污染源追溯系统，包括设于河道上游、中游和下游的3组浮子1，河道上游、中游和下游均设有限制浮子的移动范围的围栏；每组浮子均由6个浮子组成，每个浮子上均设有溶解氧传感器2、温度传感器3、pH值传感器4、氨氮传感器5、有机磷生物传感器6和浊度传感器7；
浮子包括壳体11、设于壳体内的处理器12、无线发射器13、存储器14、GPS定位仪15、导向电机16和3个动力电机17，设于壳体下部的导向块18和3个螺旋桨19，3个动力电机分别与3个螺旋桨连接，导向电机与导向块连接，处理器分别与无线发射器、存储器、GPS定位仪、导向电机、3个动力电机、溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器电连接；还包括计算机8和与计算机电连接的无线接收器9。
壳体下部设有用于容纳各个传感器的筒状金属网20，壳体内设有气缸21，气缸的伸缩杆下端与筒状金属网上端连接，气缸与处理器电连接。
壳体下部设有下端开口的导向筒22，金属网位于导向筒中，导向筒周壁上设有若干交错排列的通孔；金属网通过若干个滑块与导向筒内周面接触，导向筒下边缘内侧设有与金属网接触的环形毛刷24。
壳体边缘设有环形边201，环形边内设有环形空腔，环形空腔中充有氦气。
如图3所示的一种突发水质污染源追溯系统的方法，包括如下步骤：
步骤100，3组浮子分别在3个围栏内移动
3组浮子的存储器中分别设有3组浮子所处的地域，各个浮子的GPS定位仪检测浮子所处的地域，各个浮子的处理器通过导向电机控制导向块转向，各个浮子的处理器通过3个动力电机分别控制3个螺旋桨旋转，从而使各组浮子始终位于设定的地域中；
步骤200，传感器检测水质参数
每个浮子的溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器分别检测溶解氧、水温、pH值、氨氮含量、磷酸盐含量和浊度；处理器控制气缸带动金属网下降至存储器中预设的高度。
步骤300，计算平均检测信号
处理器控制无线发射器发送各个传感器的检测信号，无线接收器接收检测信号，计算机将每种传感器的检测信号进行平均，得到每种传感器的平均检测信号；
步骤400，对平均检测信号进行处理
对于每个传感器的平均检测信号中的每个时刻t，计算机计算t-T时刻至t时刻的电压幅度均值VU(t)、电压幅度最大值MA(t)和电压幅度最小值MI(t)；
设定
其中，
设定溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、氨氮传感器、有机磷生物传感器和浊度传感器的V(t)分别为Vs1(t)、Vs2(t)、Vs3(t)、Vs4(t)、Vs5(t)和Vs6(t)；
步骤500，水质判断
利用公式计算综合判断指标Eva(t)；
当Eva(t)≥5.64的时候，计算机做出当前时刻水质良好的判断；
当5.64＞Eva(t)≥2.38，计算机做出当前时刻水质中性的判断；
当Eva(t)＜2.38，计算机做出当前时刻水质差的判断。
处理器控制无线发射器发送GPS定位仪检测的位置信息，计算机将位置信息与水质判断结果关联。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。