[發明專利]基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法

在審

• 申請號: 202010436013.9
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111707792A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 程曉虎;曹莘慧
• 申請（專利權）人: 南京涵銘置智能科技有限公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G06Q50/26
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

1.一種基于人工智能的污染在線監測與溯源方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、建立污染廢水化學指紋庫；

步驟二、在線監測、實時收集污染風險數據；

步驟三、事故風險定性和篩選；

步驟四、定量分析、對比數據確定事故發生可能地；

步驟五、開展事故發生可能地的現場調查、取證及驗證。

2.根據權利要求1所述的基于人工智能的污染在線監測與溯源方法，其特征在于，所述建立風險化學指紋庫包括如下步驟：

S11、基于人工智能記錄監測水源內所有工廠排污口坐標和受納水體樣本；

S12、通過工廠定期上報、不定期現場檢查獲得、建立、更新受納水體樣本；

S13、將工廠每個生產線所產生、排出的污染廢水進行定量分析，選取鋁、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、鉬、銀、鎘、銻、錫、鋇、汞、鉛18種重金屬污染物元素在排出時占污染廢水的平均濃度作為指標，形成一個18維向量；

S14、將工廠每個生產線所產生、排出的污染廢水進行定量分析，選取氟離子、氯離子、溴離子、氯酸根離子、溴酸根離子、硝酸根離子、磷酸根離子、硫酸根離子8種穩定的陰離子污染物在排出時占污染廢水的平均濃度作為指標，形成一個8維向量；

S15、將工廠每個生產線所產生、排出的污染廢水進行定量分析，選取陰離子表面活性劑、氰化物、硫化物、苯胺類、有機磷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、二甲苯、乙苯、氯苯、二氯苯、對硝基氯苯、苯酚、脂類15種穩定的有機物污染物在排出時占污染廢水的平均濃度作為指標，形成一個15維向量；

S16、以S13～S15中的三個向量作為基本指標，建立污染廢水的化學指紋庫。

3.根據權利要求1所述的基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法，其特征在于，所述在線監測、實時收集污染風險數據包括如下步驟：通過設置在間隔預定距離的固定監測點，以預定頻率對水域內的污染物在線檢測，當確定存在污染物后，采用移動式人工智能在線檢測平臺對預定位置的水域進行在線檢測、實時收集。

4.根據權利要求1所述的基于人工智能的污染在線監測與溯源方法，其特征在于，所述事故風險定性和篩選包括如下步驟：

S31、確定污染物事件的發生，在該水域中某個斷層檢測出污染物高出環境保護要求或多種污染物同時高出該水域的背景指標；

S32、若固定監測點檢測的污染物濃度隨時間變化曲線近似為正態分布，可視為污染物瞬時排放；若固定監測點檢測的污染物濃度隨時間變化曲線近似為直線，可視為連續化排放；

S33、對水域內污染物進行定量分析，以第一時間檢測到污染物風險的監測點取樣的水域樣本作為第一樣本，同時其上游的監測點取樣的水域樣本作為第二樣本，并第一樣本和第二樣本的具體組分進行定量分析：

選取鋁、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、鉬、銀、鎘、銻、錫、鋇、汞、鉛18種重金屬污染物元素占第一樣本的平均濃度作為指標，形成一個18維向量；占第二樣本的平均濃度作為指標，形成一個18維向量

選取氟離子、氯離子、溴離子、氯酸根離子、溴酸根離子、硝酸根離子、磷酸根離子、硫酸根離子8種穩定的陰離子占第一樣本的平均濃度作為指標，形成一個8維向量；占第二樣本的平均濃度作為指標，形成一個8維向量；

選取陰離子表面活性劑、氰化物、硫化物、苯胺類、有機磷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、二甲苯、乙苯、氯苯、二氯苯、對硝基氯苯、苯酚、脂類15種穩定的有機物污染物在排出時占第一樣本的平均濃度作為指標，形成一個15維向量；占第二樣本的平均濃度作為指標，形成一個15維向量；

S34、計算不確定度，引入系統不確定度，其中，為污染物在水域中擴散所引起的不確定度分量；為監測點取樣所引起的不去確定度分量；為實驗誤差所引起的不確定度分量，與實驗方法有關；為工廠生產過程中所引起的不確定度分量；k為降解速率；

S35、對比監測點水域污染物組成與數據庫組成的相似度測量，當滿足如下條件時，

即可認為為可能風險點。