一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法与流程

1.本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法。


背景技术：

2.污水的温度与成分息息相关，不同的成分会造成温度的局部变化，故而可以通过监测污水的温度来探查污水的成分；基于紫外光谱分析的水质监测技术也是现代环境监测工作中的一个重要的监测方法，基于紫外光谱分析的水质监测技术具有实时检测、针对性强、准确性高、成本低等显著优势。目前对排污企业及相关园区、城镇的污水监控技术主要由在企业排污口安装国标法的水质监测仪器、视频监控，在污水或雨水的窨井中安装国标法水质检测仪、液位计、流量计等进行监控。存在以下问题：1、国标法测量水质存在较大的时间间隔，导致污染无法被实时监控，对于突发性的环境事故或者偷排违法行为无法有效监控；2、安装在窨井里的传统仪器由于潮湿、腐蚀性气体、易燃易爆气体等恶劣环境存在维护成本高、信号可靠性稳定性差、安全性差等致命问题；3、仅仅分布在窨井内的仪器对管网内的排水状态无法监测。


技术实现要素：

3.1、发明要解决的技术问题
4.针对以上的污染无法被实时监控；传统仪器维护成本高、信号可靠性稳定性差、安全性差等；对管网内的排水状态无法监测的技术问题，本发明提供了基于温度的污水溯源系统及其预警方法，它监控实时、无死角，污染源点位定位精准、污染特征比对可靠、系统传感器铺设运行安全性高，维护成本低。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
7.一种污水溯源预警研判系统，包括探测端模块、分析研判模型、企业管理模块、gis系统模块、无线信号模块和移动端模块，所述探测端模块包括分布式光纤测温模块和紫外可见光水质监测模块，所述探测端模块分布于所有监测端的排水管网内，所述分布式光纤测温模块与所述紫外可见光水质监测模块分别通过光纤连接于分析研判模型；所述分析研判模型的输出端连接企业管理模块和gis系统模块；所述gis系统模块连接无线信号模块；所述无线信号模块连接移动端模块；所述企业管理模块与移动端模块联动。
8.作为可选，所述分布式光纤测温模块的植入点位包括参照点、交汇点、特殊点、无效点、比较间隔、有效跳变幅度和有效均值的光纤点位数据参数设置。
9.作为可选，所述分析研判模型包括温度报警模型和水质报警模型，所述企业管理模块内设有排污特征库。
10.作为可选，所述温度报警模型包括晴天和雨天两套报警模型，所述分析研判模型以固定时间连续点位温度突变为报警主要依据，排除辅助参考点温度、特殊点位温度、初期
雨水各区域的不同温度和支线不同温度干扰因素；所述水质报警模型通过紫外
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可见光水质监测设备检测到的吸收峰物质与企业水特征污染物的排污特征库进行比对。
11.作为可选，所述布式光纤测温模块内设有测温探头和温度信号转换器，所述温度信号转换器连接有光纤。
12.作为可选，所述紫外可见光水质监测模块内设有紫外光谱仪。
13.作为可选，所述移动端模块为app或网页。
14.一种污水溯源预警研判系统的预警研判方法，包括以下步骤：
15.将探测端模块放置于排水管网内，检测水温和光谱分析，实时监测排水管网内温度和水质的变化情况；
16.企业管理模块内建立管网沿线相关企业的排污特征污染物的排污特征库；
17.经分析研判模型对水温和水质预警结果进行交叉分析，辅助以时间逻辑判断，得出综合报警结果；
18.在gis系统模块上产生精确定位信号；
19.无线信号模块将定位以及分析信号发射至移动端模块；
20.移动端模块将信息呈现于管理人员；
21.管理人员将异样水温与水质信息定位，并溯源至产生异样的探测端模块端。
22.作为可选，所述测温步骤中，将点位温度数据根据设置进行功能区分，并在此基础上进行数据初步处理，进行分布式处理。
23.作为可选，所述移动端模块内安装有所述排污特征库，移动端模块将经监测出的数据与比对指纹库对比分析，产生管理人员易于识别的预警信息。
24.3、有益效果
25.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
26.(1)本申请实施例提出的一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法，可无死角实时监控和掌握污水排放情况及污水排放来源，且污染源点位定位精准。
27.(2)本申请实施例提出的一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法，系统传感器铺设运行的安全性高。
28.(3)本申请实施例提出的一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法，设备的维护成本低。
29.(4)本申请实施例提出的一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法，水温信息查看方便。
附图说明
30.图1为本发明实施例提出的一种污水溯源预警研判系统及其预警研判方法的框图。
31.1、探测端模块；11、分布式光纤测温模块；12、紫外可见光水质监测模块；2、分析研判模型；3、企业管理模块；4、gis系统模块；5、无线信号模块；6、移动端模块。
具体实施方式
32.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
33.下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
34.实施例
35.结合附图1，一种污水溯源预警研判系统，包括探测端模块1、分析研判模型2、企业管理模块3、gis系统模块4、无线信号模块5和移动端模块6，所述探测端模块1包括分布式光纤测温模块11和紫外可见光水质监测模块12，所述探测端模块1分布于所有监测端的排水管网内，所述分布式光纤测温模块11与所述紫外可见光水质监测模块12分别通过光纤连接于分析研判模型2；所述分布式光纤测温模块11的植入点位包括参照点、交汇点、特殊点、无效点、比较间隔、有效跳变幅度和有效均值的光纤点位数据参数设置。环保、水务或政府其他监管部门能够实时掌握污水排放情况及污水排放来源；企业可实时掌握污水处理、排放情况，做好内部质量控制；协助社会各界做好水污染应急保障工作(通过系统联动及时切断污染源头)。
36.所述分析研判模型2的输出端连接企业管理模块3和gis系统模块4，所述gis系统模块4连接无线信号模块5；所述分析研判模型2包括温度报警模型和水质报警模型，所述企业管理模块3内设有排污特征库。排污特征库内分门别类排列好污水水温特征并增加索引，用于方便检索。
37.所述温度报警模型包括晴天和雨天两套报警模型，所述分析研判模型2以固定时间连续点位温度突变为报警主要依据，排除辅助参考点温度、特殊点位温度、初期雨水各区域的不同温度和支线不同温度干扰因素。所述布式光纤测温模块内设有测温探头和温度信号转换器，所述温度信号转换器连接有光纤。测温探头用于测出温度，温度信号转换器将温度转换成信号。信号将会从光纤传导至分析研判模型2中。
38.所述紫外可见光水质监测模块12内设有紫外光谱仪。紫外光谱水质检测技术的理论基础为分子吸收光谱原理。当外界传导得来的辐射能量作用到待检测物质的分子时，物质内部便会通过电磁辐射的形式来吸收或予以释放。而当辐射能量作用在透明或半透明的待检测物质时，该物质将吸收与其运动状态变化相对应频率的辐射能，并向较高的太能迁
移。这种物质对辐射具有的选择性吸收产生的光谱，称为吸收光谱。紫外－可见光谱就属于这其中一种吸收光谱。而它的另一个重要特性是其电子跃迁产生的光谱是宽谱带。紫外
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可见光水质监测设备会将检测到的吸收峰物质与企业水特征污染物的排污特征库进行比对。
39.所述无线信号模块5连接移动端模块6；所述企业管理模块3与移动端模块6联动。所述移动端模块6为app或网页。app或网页可以方便得供管理人员使用移动设备查看。
40.一种污水溯源预警研判系统的预警研判方法，包括以下步骤：
41.将探测端模块1放置于排水管网内，检测水温和光谱分析，实时监测排水管网内温度和水质的变化情况；将点位温度数据根据设置进行功能区分，并在此基础上进行数据初步处理，进行分布式处理。
42.企业管理模块3内建立管网沿线相关企业的排污特征污染物的排污特征库；
43.经分析研判模型2对水温和水质预警结果进行交叉分析，辅助以时间逻辑判断，得出综合报警结果；
44.在gis系统模块4上产生精确定位信号；
45.无线信号模块5将定位以及分析信号发射至移动端模块6；
46.移动端模块6将信息呈现于管理人员；
47.管理人员将异样水温与水质信息定位，并溯源至产生异样的探测端模块1端。
48.所述测温步骤中，将点位温度数据根据设置进行功能区分，并在此基础上进行数据初步处理，进行分布式处理。
49.所述移动端模块6内安装有所述排污特征库，移动端模块6将经监测出的数据与比对指纹库对比分析，产生管理人员易于识别的预警信息。
50.某项目在某园区道路雨水管网及某工业企业分别铺设了1.5km与1km分布式光纤，分布式光纤测温模块11测得温度信号，紫外
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可见光水质检测模块测得水质信息，并在gis系统模块4上进行处理并展现，经分析研判模型22对水温和水质进行数据分析，该系统经过一段时间试运行及时发现了某企业的污水排放温度和水质出现异样，从而发现了生活污水混入雨水管网的现象。
51.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。