[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

本發明公開了一種基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法，屬于環境保護領域。包括建立污染廢水化學指紋庫；在線監測、實時收集污染風險數據；事故風險定性和篩選；定量分析、對比數據確定事故發生可能地；開展事故發生可能地的現場調查、取證及驗證五個步驟。本發明通過對目標水域內工廠的排污情況進行摸底調查，建立污水排放指紋庫，然后通過反演法確定對監測數據與實際數據之間的不確定度，然后通過對比相似度和不確定度之間的大小，確定污染源發生地。解決了傳統污染事故污染源溯源方法的主觀性、滯后性、設備要求高、工作量大的問題，降低數據檢測的難道，提高了溯源方法的可行性。

技術領域

本發明屬于環境保護領域，尤其是一種基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法。

背景技術

作為典型發展中國家，我國河流等水域一直受到化學品泄露事故的威脅，經常會有少部分工廠存在夜間偷排行為造成的水污染事件。其它發展中國家和發達國家也面臨類似的困擾和挑戰相同的河流污染事件的發生，因此，需要開發基于監測數據對污染源進行污染溯源，確定污染排放信息開展應急處置和風險防控的前提。

目前，較為有效的污染源溯源方法通常是利用同位素分析，紅外光譜等高精密設備進行化學特征分析，以此實現風險源的排查的，但是此方法更多的適用于一類特征污染物。而對于小流域的水體污染，由于國內地方環保部門根本不具有同位素分析，紅外光譜的能力，因此需要將樣本送至三方檢測機構進行定量檢測，然進一步對數據進行分析和處理，不具有時效性，以至于及時獲得相關證據，缺乏切實可行性。另外，對于事故化學品和風險源污染物之間的關聯性更多的采用經驗數據進行推斷，尚未形成規范和標準。現階段當前國內的地方外環保部門更多的依靠經驗法逐一檢查來排查事故涉嫌風險源，因此如何通過人工智能、大數據等方式科學、合理、可行的排查事故涉嫌風險源成為國內地方環保部門迫切需要解決的問題。

發明內容

發明目的：提供一種基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法，以解決上述背景所涉及的問題。

技術方案：一種基于人工智能的污染在線監測與溯源系統及方法，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。

作為一個優選方案，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。