本發(fā)明涉及水質(zhì)分析，更具體地說，本發(fā)明涉及一種水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水質(zhì)檢測是評估水體中各種物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的過程，旨在確定水的適用性、安全性和污染程度。水質(zhì)檢測是保護(hù)公共健康和環(huán)境的重要措施，廣泛應(yīng)用于飲用水、地下水、表面水、河流、湖泊、海洋和污水領(lǐng)域。

2、水質(zhì)檢測分析系統(tǒng)是一種先進(jìn)的技術(shù)解決方案，用于實現(xiàn)對水質(zhì)的實時、連續(xù)、自動化監(jiān)測。該系統(tǒng)通過部署在污水處理設(shè)施內(nèi)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，實時采集污水處理過程中的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，包括ph值、溶解氧濃度、懸浮固體濃度、cod、bod、氨氮、總磷。

3、通過采集的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以進(jìn)行水質(zhì)分析和評估，對水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)測和控制。系統(tǒng)可以分析水質(zhì)數(shù)據(jù)中的趨勢和異常，提前發(fā)現(xiàn)潛在的水質(zhì)問題，并支持決策者采取相應(yīng)的措施。此外，系統(tǒng)可以生成水質(zhì)檢測報告，包括樣品信息、分析結(jié)果和評估結(jié)論，為決策者提供科學(xué)的依據(jù)。

4、但是其在實際使用時，仍舊存在一些缺點，如，首先，現(xiàn)有技術(shù)在評估水體水質(zhì)水平時所采集的數(shù)據(jù)往往偏向于少數(shù)幾個水質(zhì)指標(biāo)，如ph值、溶解氧、氨氮。這種單一指標(biāo)的數(shù)據(jù)收集方法限制了對水質(zhì)的全面評估。為了提高評估的全面性，需要考慮收集更多的水質(zhì)指標(biāo)，涵蓋物理、化學(xué)和生物方面的參數(shù)，例如總懸浮物、總磷、生化需氧量、重金屬含量以及藻類指標(biāo)。其次，現(xiàn)有技術(shù)在采集水質(zhì)指標(biāo)的過程中往往忽略了水體所處的環(huán)境條件以及不同深度對指標(biāo)的影響。水體的環(huán)境條件，如水流速度、溫度以及水體不同深度的特征會對水質(zhì)指標(biāo)的分布和變化產(chǎn)生影響。因此，在數(shù)據(jù)采集過程中，應(yīng)該考慮到這些環(huán)境因素，并在不同深度或采樣點進(jìn)行采集，以更準(zhǔn)確地了解水體的整體水質(zhì)情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，通過以下方案，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，包括，步驟1：子區(qū)域劃分：用于將待監(jiān)測水體為目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域，將目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域劃分為各子監(jiān)測區(qū)域，并依次標(biāo)記為1、2、3……n；

3、步驟2：子區(qū)域水質(zhì)信息采集：包括基本水質(zhì)信息采集單元、特定污染物信息采集單元以及水體環(huán)境信息采集單元，用于對子區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集得到綜合參數(shù)并將綜合參數(shù)輸出至子區(qū)域水質(zhì)分析步驟；

4、步驟3：子區(qū)域水質(zhì)分析：用于將子區(qū)域水質(zhì)信息采集步驟中采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入并計算，得到子區(qū)域有機物污染系數(shù)、子區(qū)域無機物污染系數(shù)以及子區(qū)域水質(zhì)指數(shù)；

5、步驟4：目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)分析：用于將子區(qū)域水質(zhì)分析步驟所得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入并進(jìn)行計算，得到目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)；

6、步驟5：水質(zhì)判斷：用于將目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，并對比結(jié)果輸入至互動反饋步驟；

7、步驟6：互動反饋：用于將對比結(jié)果導(dǎo)入管理員終端，等待終端信息處理。

8、優(yōu)選的，所述綜合參數(shù)是指子區(qū)域水體ph值參數(shù)、子區(qū)域水體重金屬含量參數(shù)、子區(qū)域水體氨氮含量參數(shù)、子區(qū)域水體總磷含量參數(shù)、子區(qū)域水體懸浮固體含量參數(shù)、子區(qū)域水體浮游生物含量參數(shù)、子區(qū)域水體溶氧量參數(shù)、子區(qū)域水體溫度參數(shù)、子區(qū)域水體流速參數(shù)、子區(qū)域水體化學(xué)需氧量參數(shù)；

9、所述子區(qū)域水體溶氧量參數(shù)指i子區(qū)域水體溶氧量khi；

10、所述子區(qū)域水體重金屬含量參數(shù)指i子區(qū)域水體重金屬汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅含量fmi；

11、所述子區(qū)域水體化學(xué)需氧量參數(shù)指i子區(qū)域水體化學(xué)需氧量codi；

12、所述子區(qū)域水體ph值參數(shù)指i子區(qū)域水體ph值phi；

13、所述子區(qū)域水體氨氮含量參數(shù)指i子區(qū)域水體氨氮含量nhi；

14、所述子區(qū)域水體懸浮固體含量參數(shù)指i子區(qū)域水體懸浮固體含量ki；

15、所述子區(qū)域水體溫度參數(shù)指i子區(qū)域水體溫度wti；

16、所述子區(qū)域水體總磷含量參數(shù)指i子區(qū)域水體總磷含量li；

17、所述子區(qū)域水體流速參數(shù)指i子區(qū)域水體流速wvi；

18、所述子區(qū)域水體浮游生物含量參數(shù)指i子區(qū)域水體浮游生物含量hmi。

19、優(yōu)選的，所述子區(qū)域水體浮游生物含量參數(shù)的具體采集方式如下：

20、通過容器采集子區(qū)域v容升水樣，用濾膜過濾較大顆粒的沉淀物后，用孔徑為2微米的網(wǎng)過濾出水樣中的浮游生物，統(tǒng)計得出浮游生物中藍(lán)藻數(shù)量m藍(lán)以及硅藻數(shù)量m硅，最終得到子區(qū)域水體浮游生物含量參數(shù)

21、優(yōu)選的，所述子區(qū)域水體懸浮固體含量參數(shù)的具體采集方式如下：

22、通過容器在子區(qū)域采集v固升水樣，并將樣本蒸干后統(tǒng)計殘留固體質(zhì)量，多次采集統(tǒng)計并將結(jié)果依次記為k1、k2、k3……kn，最終得到

23、優(yōu)選的，所述子區(qū)域水體流速參數(shù)的具體采集方式如下：

24、在子區(qū)域中放置一個固定的葉輪，將對葉輪的某一點進(jìn)行標(biāo)記，記錄t葉時間段內(nèi)葉輪轉(zhuǎn)動的總角度ρ，最終得到子區(qū)域水體流速

25、優(yōu)選的，所述子區(qū)域有機物污染系數(shù)的數(shù)學(xué)模型如下：

26、其中ah指子區(qū)域有機物污染系數(shù)，α1、α2、μ、ω1指常數(shù)，hmi指i子區(qū)域水體浮游生物含量，khi指i子區(qū)域水體溶氧量，wti指i子區(qū)域水體溫度，wvi指i子區(qū)域水體流速，codi指i子區(qū)域水體化學(xué)需氧量。

27、優(yōu)選的，所述子區(qū)域無機物污染系數(shù)的數(shù)學(xué)模型如下：

28、其中an指子區(qū)域無機物污染系數(shù)，α3、β、ρ1、ρ2是常數(shù)，phi指i子區(qū)域水體ph值，nhi指i子區(qū)域水體氨氮含量，li指i子區(qū)域水體總磷含量，ki指i子區(qū)域水體懸浮固體含量，fmi指i子區(qū)域水體重金屬汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅含量。

29、優(yōu)選的，所述子區(qū)域水質(zhì)指數(shù)的數(shù)學(xué)模型如下：

30、其中ωi指子區(qū)域水質(zhì)指數(shù)，ah指子區(qū)域有機物污染系數(shù)，an指子區(qū)域無機物污染系數(shù)，指權(quán)重系數(shù)。

31、優(yōu)選的，所述目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)的數(shù)學(xué)模型如下：

32、其中ω指目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)，ωi指子區(qū)域水質(zhì)指數(shù)。

33、優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值是根據(jù)行業(yè)規(guī)范以及水質(zhì)檢測目標(biāo)所制定的，代表了水質(zhì)的安全警戒線。系統(tǒng)在接收到目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)分析步驟所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后，會對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，如果目標(biāo)區(qū)域的水質(zhì)指數(shù)值低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)值，即表明該區(qū)域水質(zhì)較為健康。如果污染指數(shù)值高于警戒值則可能表示水質(zhì)在一些問題，如重金屬離子含量高，有機物含量高，說明該區(qū)域的水質(zhì)需要更進(jìn)一步的凈化處理措施。

34、優(yōu)選的，所述互動反饋步驟在對比結(jié)果高于預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)會在終端上觸發(fā)警報功能，通過聲音、振動及彈窗形式向管理人員發(fā)出警示信號并給出相關(guān)參數(shù)，同時系統(tǒng)會幫助管理人員分析影響目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)的原因以及各個污染因素所占的比重。

35、優(yōu)選的，一一種水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：

36、子區(qū)域劃分模塊：用于將待監(jiān)測水體為目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域，將目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域劃分為各子監(jiān)測區(qū)域，并依次標(biāo)記為1、2、3……n；

37、子區(qū)域水質(zhì)信息采集模塊：包括基本水質(zhì)信息采集單元、特定污染物信息采集單元以及水體環(huán)境信息采集單元，用于對子區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集得到綜合參數(shù)并將綜合參數(shù)輸出至子區(qū)域水質(zhì)分析模塊；

38、子區(qū)域水質(zhì)分析模塊：用于將子區(qū)域水質(zhì)信息采集模塊中采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入并計算，得到子區(qū)域有機物污染系數(shù)、子區(qū)域無機物污染系數(shù)以及子區(qū)域水質(zhì)指數(shù)；

39、目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)分析模塊：用于將子區(qū)域水質(zhì)分析模塊所得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入并進(jìn)行計算，得到目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)；

40、水質(zhì)判斷模塊：用于將目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)指數(shù)值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，并對比結(jié)果輸入至互動反饋模塊。

41、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

42、1、本發(fā)明通過精準(zhǔn)的區(qū)域劃分，實現(xiàn)了對目標(biāo)區(qū)域的全面監(jiān)測，通過子區(qū)域劃分模塊，將目標(biāo)區(qū)域按不同深度梯度劃分為若干子區(qū)域，并在每個子區(qū)域內(nèi)采集基本信息，這些基本信息覆蓋了基本水質(zhì)信息、特定污染物信息以及水體環(huán)境信息三大方面，從而提供了更為全面細(xì)致的監(jiān)測信息；

43、2、本發(fā)明通過分析模塊，對采集的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析處理，以建立更準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，從而更精準(zhǔn)地反映水質(zhì)情況。該模型能夠全面分析水體的污染狀況，并深入分析導(dǎo)致污染的因素。