[發明專利]景觀水體水質在線預警系統

無效

• 申請號: 201210546095.8
• 申請日: 2012-12-16
• 公開（公告）號: CN103018418A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 彭森;劉磊;孫井梅;趙新華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明屬于水污染控制領域,涉及水污染控制與防治方法，具體說涉及景觀水體水質監測以及預警系統的設計應用。

背景技術

隨著近年來城市化進程的不斷深入，景觀水體在城市中大量涌現，因其具有調節局部氣候、吸塵降噪、美化環境等功能，對改善城市生態環境起到了重要作用。然而景觀水體多為靜止或流動性差的封閉緩流水體,其自我調節機能薄弱。以往由于缺乏有效的監控與預測手段，在景觀水體的運行過程中無法全面了解其水質情況，水體水質容易發生惡化。本預警系統的建立，旨在掌握景觀水體的水質變化規律，及早對水質惡化趨勢進行預警預報，并指導運行管理者及時采取應急措施防止水質污染事故，避免水質惡化對城市生態環境產生不良影響。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種景觀水體水質在線預警系統，掌握水體水質變化趨勢，及時對水質惡化趨勢進行預警，保證城市景觀水體的水環境質量，并對景觀水體運行過程中水質數據的有效分析與管理提供科學依據與技術支持。

為了解決上述技術問題，本發明景觀水體水質在線預警系統予以實現的技術方案是：該系統由景觀水體水質在線監測系統、數據中心和主控計算機組成；所述景觀水體水質在線監測系統，用于監測景觀水體的水質數據并與數據中心進行數據傳輸，包括設置在水質在線監測點處的若干個遙測遠傳終端和數據傳輸系統；所述若干個遙測遠傳終端分別位于景觀水體中水質監測點上，用于在線測量景觀水體的水質數據，并按約定的時間將采集的水質數據以有線或無線方式定時發送給數據中心；所述數據傳輸系統用于遙測遠傳終端與數據中心的信息傳輸；所述數據中心用于控制景觀水體水質在線監測系統，并存儲其發回的水體水質數據，包括服務器和存儲在該服務器中的數據庫；所述服務器用于監控所述遙測遠傳終端采集到的景觀水體的水質數據，并與數據傳輸系統進行數據傳輸；所述數據庫用來存儲按時序監測的景觀水體水質在線監測數據；所述主控計算機通過調用并運行下述功能模塊，隨時處理數據庫中的數據，實現在線監測水質數據的分析與管理；當水體水質發生惡化時，進行預測預警，并依據預警警情提出應急預案；

所述主控計算機中存儲有以下功能模塊：

1）數據存儲模塊，用于存儲景觀水體水質在線預警的相關數據和信息；

2）在線監測控制模塊，用于控制水質在線監測系統按設定的時間對水體水質進行循環監測；

3）水質預測模塊，用于讀取數據庫中按時序監測的水質數據，并將其作為輸入數據代入神經網絡模型進行景觀水體水質預測；

4）水質預警模塊，讀取水質預測結果，用于分析水質監測與預測結果，分別對每項水質參數異常監測值進行預警,并進行預警警級的確定；

5）專家應急預案模塊：用于針對各項水質指標的預警警情提出應急預案。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明由于采用了以上的技術方案，實現了景觀水體水質在線分析與預警。第1步通過景觀水體水質在線監測系統對水體水質進行測定，并將監測數據傳輸到數據中心的服務器中進行存儲與分析；第2步利用神經網絡模型技術，建立當前水體水質情況和未來水質變化之間的非線性關系模型，用來預測景觀水體水質變化趨勢；第3步在設定水質參數的預警警級、警限后，對景觀水體水質變化情況進行預警分析；第4步針對水質指標的警情報告采取專家應急預案以保證景觀水體水質達標。

由上所述，本發明可以準確和迅速地對景觀水體的水質變化情況進行分析和預警，預警的精度較高，具有較高的實用價值，提高了對水體水質變化異常情況的應對能力，同時實現了景觀水體運行情況相關數據的有效管理。

附圖說明

圖1是本發明的景觀水體水質在線預警系統的原理結構圖；

圖中：1-水質在線監測系統，2-數據中心，3-主控計算機，4-遙測遠傳終端(RTU），5-數據傳輸系統，6-服務器，7-數據庫；

圖2是BP神經網絡模型拓撲結構圖；

圖3是本發明的景觀水體水質在線預警系統的運行流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細地描述。

如圖1所示，本發明景觀水體水質在線預警系統，由景觀水體水質在線監測系統1、數據中心2和主控計算機3組成。