本發(fā)明涉及水質(zhì)檢測，具體為一種河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，污染問題越來越突出，環(huán)境保護(hù)問題受到了全社會(huì)的高度關(guān)注。而水是自然環(huán)境的重要資源，但其污染問題逐漸嚴(yán)重，因此河道水質(zhì)檢測方法逐漸興起并得到了廣泛的應(yīng)用，常規(guī)水質(zhì)環(huán)境檢測一般是使用在現(xiàn)場水質(zhì)檢測設(shè)備，并對檢測設(shè)備要求檢測數(shù)據(jù)現(xiàn)場以及反應(yīng)速度，使用簡單、方便攜帶等。

2、但現(xiàn)有的技術(shù)仍存在一些問題，傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方法可能無法實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的水質(zhì)數(shù)據(jù)，同時(shí)在進(jìn)行檢測時(shí)，沒有將傳感器的性能與水質(zhì)進(jìn)行掛鉤，從而造成檢測結(jié)果誤差較大，針對不同污染源的細(xì)致監(jiān)測和處理方案也相對不足，導(dǎo)致對水質(zhì)異常情況的響應(yīng)不夠迅速和精準(zhǔn)

3、在實(shí)際應(yīng)用中，由于傳統(tǒng)方法的限制，因此存在著無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決河道水質(zhì)環(huán)境的問題，從而導(dǎo)致水質(zhì)污染無法得到及時(shí)治理，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成潛在威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法及系統(tǒng)，解決了背景技術(shù)中提到的無法實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的水質(zhì)數(shù)據(jù)，同時(shí)在處理復(fù)雜的水質(zhì)環(huán)境時(shí)存在一定的局限性的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法，具體步驟如下：

5、s1、數(shù)據(jù)采集，對布控范圍內(nèi)的河道，設(shè)置第一時(shí)間戳，采集第一水質(zhì)數(shù)據(jù)組，在第一時(shí)間戳后以固定時(shí)間間隔，獲得第二時(shí)間戳，并采集獲取第二水質(zhì)數(shù)據(jù)組；

6、s2、對用于布控的傳感器進(jìn)行檢測，獲取傳感器性能數(shù)據(jù)組，將傳感器性能數(shù)據(jù)組、第一水質(zhì)數(shù)據(jù)組以及第二水質(zhì)數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)清理和預(yù)處理，分別形成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集；

7、s3、將第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集進(jìn)行無量綱處理后整合計(jì)算，從而分別獲取第一介入值ysxz、第二介入值dzxz以及傳感器補(bǔ)正值cgqb，之后將第一介入值ysxz、第二介入值dzxz以及傳感器補(bǔ)正值cgqb進(jìn)行整合計(jì)算，獲取水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd；

8、s4、將計(jì)算獲取的水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd與預(yù)設(shè)的第一閾值y進(jìn)行對比，生成第一對比結(jié)果，并根據(jù)第一對比結(jié)果判斷布控范圍內(nèi)的水質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，若符合則不進(jìn)行處理，若不符合則將水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd與第一閾值y進(jìn)行無量綱處理后整合計(jì)算，獲取判定差值pdx，將判定差值pdx與預(yù)設(shè)的第二閾值r進(jìn)行二次對比，生成第二對比結(jié)果，通過第二對比結(jié)果判斷水質(zhì)所處的污染量級(jí)范圍；

9、s5、根據(jù)水質(zhì)所處的污染量級(jí)范圍，執(zhí)行預(yù)設(shè)的處理方案，并生成處理日志，進(jìn)行歸檔保存。

10、優(yōu)選的，s1步驟中對河道的布控通過流速檢測模塊、溫度檢測模塊、深度檢測模塊以及污染檢測模塊完成；

11、所述流速檢測模塊用于對布控河道的水流流速進(jìn)行檢測計(jì)算，在第一時(shí)間戳下獲取的河道流速值記為第一流速值hdls，在第二時(shí)間戳下獲取的河道流速值記為第二流速值dzlsz；

12、所述溫度檢測模塊用于對布控河道的溫度進(jìn)行檢測，在第一時(shí)間戳下獲取的河道溫度值記為第一溫度值hdwdz，在第二時(shí)間戳下獲取的河道溫度值記為第二溫度值dzwdz；

13、所述深度檢測模塊用于對布控河道的深度進(jìn)行檢測，在第一時(shí)間戳下獲取的河道深度值記為第一深度值hdsdz，在第二時(shí)間戳下獲取的河道深度值記為第二深度值dzsdz；

14、所述污染檢測模塊用于對布控河道的污染程度進(jìn)行檢測，在第一時(shí)間戳下獲取的河道污染值記為第一污染值hdwrz，在第二時(shí)間戳下獲取的河道污染值記為第二污染值dzwrz；

15、s2步驟中傳感器性能數(shù)據(jù)組通過品控檢測模塊和信號(hào)檢測模塊獲取，其中品控檢測模塊用于獲取傳感器測量半徑值cgqbj和傳感器測量靈敏度cgqlmd，信號(hào)檢測模塊用于獲取傳感器響應(yīng)時(shí)間cgqxys和傳感器傳輸率cgqchl。

16、優(yōu)選的，s2步驟中，第一數(shù)據(jù)集包括：第一流速值hdls、第一溫度值hdwdz、第一深度值hdsdz以及第一污染值hdwrz；

17、第二數(shù)據(jù)集包括：第二流速值dzlsz、第二溫度值dzwdz、第二深度值dzsdz以及第二污染值dzwrz；

18、第三數(shù)據(jù)集包括：傳感器測量半徑值cgqbj、傳感器測量靈敏度cgqlmd、傳感器響應(yīng)時(shí)間cgqxys和傳感器傳輸率cgqchl。

19、優(yōu)選的，所述第一介入值ysxz和第二介入值dzxz分別通過下述公式計(jì)算獲?。?/p>

20、

21、式中：hdls為第一流速值，hdwdz為第一溫度值，hdsdz為第一深度值，hdwrz為第一污染值，dzls為第二流速值，dzwdz為第二溫度值，dzsdz為第二深度值，dzwrz為第二污染值；

22、a1、a2、a3、b1、b2以及b3為權(quán)重值，且a1、a2、a3、b1、b2以及b3的值由用戶調(diào)整設(shè)置。

23、優(yōu)選的，所述傳感器補(bǔ)正值通過下述公式計(jì)算獲取：

24、

25、式中：傳感器測量半徑值cgqbj、傳感器測量靈敏度cgqlmd、傳感器響應(yīng)時(shí)間cgqxys和傳感器傳輸率cgqchl，ln為對數(shù)函數(shù)。

26、優(yōu)選的，所述水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd通過下述公式計(jì)算獲取：

27、

28、式中：ysxz為第一介入值，dzxz為第二介入值，cgqb為傳感器補(bǔ)正值。

29、優(yōu)選的，所述第一對比結(jié)果方式如下：

30、當(dāng)水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd≤第一閾值y時(shí)，代表當(dāng)前河道水質(zhì)在合理范圍內(nèi)，不需要介入；

31、當(dāng)水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值szpd＞第一閾值y時(shí)，代表當(dāng)前河道水質(zhì)在不合理范圍內(nèi)，需要進(jìn)行介入。

32、優(yōu)選的，所述第二對比結(jié)果方式如下：

33、當(dāng)判定差值pdx≤第二閾值r時(shí)，代表當(dāng)前河道水質(zhì)為一級(jí)污染狀態(tài)；

34、當(dāng)?shù)诙撝祌＜判定差值pdx≤第二閾值r*108％，代表當(dāng)前河道水質(zhì)為二級(jí)污染狀態(tài)；

35、當(dāng)判定差值pdx＞第二閾值r*108％時(shí)，代表當(dāng)前河道水質(zhì)為三級(jí)污染狀態(tài)；

36、判定差值pdx通過下述公式計(jì)算獲?。?/p>

37、

38、式中：szpd為水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值，y為第一閾值。

39、優(yōu)選的，當(dāng)河道水質(zhì)處于一級(jí)污染狀態(tài)時(shí)，在河道內(nèi)設(shè)置曝氣設(shè)備、攪拌設(shè)備以及過濾設(shè)備，曝氣機(jī)以30％～45％功率進(jìn)行作業(yè)，攪拌設(shè)備以40％～55％功率進(jìn)行作業(yè)，過濾設(shè)備以30％～50％功率進(jìn)行作業(yè)；

40、當(dāng)河道水質(zhì)處于二級(jí)污染狀態(tài)時(shí)，在河道內(nèi)設(shè)置曝氣設(shè)備、攪拌設(shè)備以及過濾設(shè)備，曝氣機(jī)以46％％～75％功率進(jìn)行作業(yè)，攪拌設(shè)備以56％～80％功率進(jìn)行作業(yè)，過濾設(shè)備以51％～70％功率進(jìn)行作業(yè)；

41、當(dāng)河道水質(zhì)處于三級(jí)污染狀態(tài)時(shí)，在河道內(nèi)設(shè)置曝氣設(shè)備、攪拌設(shè)備以及過濾設(shè)備，曝氣機(jī)以100％功率進(jìn)行作業(yè)，攪拌設(shè)備以100％功率進(jìn)行作業(yè)，過濾設(shè)備以100％功率進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)對河道水進(jìn)行采樣，分析其污染性質(zhì)，若為工業(yè)污染，對河道周圍15公里范圍內(nèi)的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行排查，匹配污染源，責(zé)令即日起6—12個(gè)月內(nèi)完成整改，若為農(nóng)業(yè)污染，則對河道周邊3公里農(nóng)業(yè)企業(yè)進(jìn)行排查，匹配污染源，責(zé)令即日起2—6個(gè)月內(nèi)完成整改，并根據(jù)動(dòng)態(tài)檢測結(jié)果，判斷其是否進(jìn)行有效整改。

42、本發(fā)明還提供一種河道水質(zhì)環(huán)境檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括第一采集單元、第二采集單元、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)解析單元以及信息處理單元；

43、第一采集單元用于分別在第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳對河道進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，從而分別獲得第一水質(zhì)數(shù)據(jù)組和第二水質(zhì)數(shù)據(jù)組，所述第一采集單元包括流速檢測模塊、溫度檢測模塊、深度檢測模塊以及污染檢測模塊，其中流速檢測模塊用于獲取第一流速值hdls和第二流速值dzlsz，溫度檢測模塊用于獲取第一溫度值hdwdz和第二溫度值dzwdz，深度檢測模塊用于獲取第一深度值hdsdz和第二深度值dzsdz，污染檢測模塊用于獲取第一污染值hdwrz和第二污染值dzwrz；

44、第二采集單元用于對傳感器進(jìn)行檢測從而獲取傳感器性能數(shù)據(jù)組，所述第二采集單元包括品控檢測模塊和信號(hào)檢測模塊，其中品控檢測模塊用于對傳感器進(jìn)行檢測以獲取傳感器測量半徑值cgqbj、傳感器測量靈敏度cgqlmd，信號(hào)檢測模塊用于對傳感器進(jìn)行檢測以獲取傳感器響應(yīng)時(shí)間cgqxys以及傳感器傳輸率cgqchl；

45、數(shù)據(jù)分析單元用于數(shù)據(jù)預(yù)處理和運(yùn)算，所述數(shù)據(jù)分析單元包括數(shù)據(jù)清洗模塊和計(jì)算模塊，所述數(shù)據(jù)清洗模塊用于對第一采集單元獲取第一水質(zhì)數(shù)據(jù)組和第二水質(zhì)數(shù)據(jù)組以及第二采集單元獲取的傳感器性能數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理，從而生成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集，所述計(jì)算模塊用于對第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集進(jìn)行整合計(jì)算，從而獲取水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值；

46、數(shù)據(jù)解析單元用于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、包括第一對比模塊和第二對比模塊，所述第一對比模塊用于將水質(zhì)動(dòng)態(tài)判定值與預(yù)設(shè)的第一閾值y進(jìn)行比較，生成第一對比結(jié)果，并根據(jù)第一對比結(jié)果判斷布控范圍內(nèi)的水質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，所述第二對比模塊用于將判定差值與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行二次對比，生成第二對比結(jié)果，通過第二對比結(jié)果判斷水質(zhì)所處的污染量級(jí)范圍；

47、信息處理單元用于對環(huán)境保護(hù)方法和污染量級(jí)范圍進(jìn)行匹配以及生成處理日志，所述信息處理單元包括儲(chǔ)存模塊、執(zhí)行模塊以及記錄模塊，所述儲(chǔ)存模塊用于儲(chǔ)存預(yù)設(shè)的處理方案，所述執(zhí)行模塊用于將河道所處的具體污染量級(jí)與處理方案進(jìn)行匹配和執(zhí)行，所述記錄模塊用于生成處理日志，進(jìn)行歸檔保存。

48、(三)有益效果

49、本發(fā)明提供了一種河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

50、1、該河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法及系統(tǒng)，通過多步驟的數(shù)據(jù)采集、傳感器性能檢測、數(shù)據(jù)整合計(jì)算和水質(zhì)判定，實(shí)現(xiàn)了對水質(zhì)的全面監(jiān)測和動(dòng)態(tài)判定，相對于傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方法，本方法更具時(shí)效性、準(zhǔn)確性和針對性，并且通過引入傳感器性能修正和多閾值對比，提高了本方法對水質(zhì)檢測結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

51、2、該河道水質(zhì)環(huán)境檢測方法及系統(tǒng)，通過設(shè)置不同閾值范圍內(nèi)的判定差值對應(yīng)不同的污染狀態(tài)，使得水質(zhì)評估更為動(dòng)態(tài)化。系統(tǒng)能夠隨時(shí)響應(yīng)水質(zhì)的變化，更精準(zhǔn)地判斷污染狀況，而不同等級(jí)的處理方案根據(jù)水質(zhì)狀態(tài)智能選擇相應(yīng)的設(shè)備和作業(yè)功率，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)治理的智能化，從而提高治理效率，減少能耗，降低治理成本。