[發明專利]一種基于大數據的城市污水監控控制系統

在審

• 申請號: 202110088560.7
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112885039A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳市渝華發電子科技有限公司
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大數據的城市污水監控控制系統，其特征在于，包括監測模塊、數據整理模塊、數據庫、分析模塊、處理器、控制器、警報模塊、管理模塊、天氣監測模塊、距離監測模塊、溫度監測模塊和顯示模塊；

所述監測模塊用于實時監測污水排放信息，所述監測模塊將污水排放信息傳輸到數據整理模塊，所述數據整理模塊接收監測模塊傳輸的數據信息并對污水排放信息進行整理，具體整理過程如下：

步驟一：獲取污水排放信息內的排水管長度，將排水管長度標記為Li，i＝1...n；

步驟二：獲取污水排放信息內的污水流經管道的時間，將污水流經管道的時間標記為ti，i＝1...n；

步驟三：獲取污水排放信息內的污水排放時間，將污水排放時間標記為Ti，i＝1...n；

所述數據庫內存儲有排水管信息，所述排水管信息包括排水管的半徑信息，所述數據庫將排水管信息傳輸到分析模塊；所述數據庫內還存儲有污水允許排放的污染濃度閾值，所述數據庫將污水允許排放的污染濃度閾值傳輸到分析模塊，所述數據整理模塊將污水排放信息傳輸到處理器，所述處理器接收數據整理模塊傳輸的污水排放信息并傳輸到分析模塊，所述分析模塊接收處理器傳輸的污水排放信息和數據庫傳輸的排水管信息并對污水排放信息和排水管信息進行分析和計算，得出污水排放的流量H＝V/ti以及污水排放總量S＝H*Ti；

所述分析模塊的具體分析和計算過程如下：

S1：獲取排水管信息內的排水管半徑信息，將排水管半徑信息標記為Ri，i＝1...n；

S2：根據排水管的長度、半徑、污水流經管道的時間以及污水排放時間計算出排水管的污水排放流量和污水排放總量：

S21：根據圓的面積計算公式：面積＝π*半徑*半徑，得出M＝π*Ri*Ri；

S22：根據圓柱體的體積計算公式：體積＝底面積*高度，得出V＝M*Li；

S23：根據水的流量計算公式：流量＝體積/時間，得出H＝V/ti；

S24：根據水的總量計算公式：總量＝流量*時間，得出S＝H*Ti；

S3：根據數據整理模塊傳輸的污水水質信息，分析模塊對污水污染濃度值進行計算，具體計算過程如下：

S31：獲取污水水質信息內的污水PH值信息，將污水PH值標記為C；

S32：獲取污水水質信息內的污水濁度信息，將污水濁度值標記為E；

S33：獲取污水水質信息內的污水溶解氧信息，將污水溶解氧值標記為F；

S34：獲取污水水質信息內的污水硫化物信息，污水硫化物值標記為G；

S35：對污水PH值信息、污水濁度信息、污水溶解氧信息以及硫化物信息形成污染分配權重，將污水PH值信息、污水濁度信息、污水溶解氧信息以及硫化物信息的權重依次分配為Q1、Q2、Q3和Q4，其中Q1+Q2+Q3+Q4＝1且Q1Q2Q3Q4；

S36：根據公式Y＝|C-8|×Q1+E×Q2-F×Q3+G×Q4；計算得到污水污染濃度值Y；

所述分析模塊接收數據庫傳輸的污水允許排放的污染濃度閾值并將污水污染濃度值Y與污水允許排放的污染濃度閾值進行比較，判定污水的污染濃度值Y是否超標，具體的判定過程如下：

W1：根據數據庫傳輸的污水允許排放的污染濃度閾值，將污水允許排放的污染濃度閾值標記為X；

W2：將Y與X進行對比，判定污水污染濃度是否超標，判定結果為：

W21：當YX時，則判定該污水污染濃度沒有超標；

W22：當Y≧X時，則判定該污水污染濃度超標,則生成報警指令；

其中，所述分析模塊將報警指令輸到處理器，所述處理器接收報警指令并傳輸到控制器，所述控制器接收報警指令并傳輸到警報模塊，所述警報模塊根據控制器傳輸的報警指令發出警報信號；

所述分析模塊用于將污水污染濃度值Y和污水排放總量S傳輸到數據判定模塊，所述天氣監測模塊實時監測排水管所處位置的降雨量信息，所述天氣監測模塊將降雨量信息傳輸到數據判定模塊，所述距離監測模塊監測排水管出口與預設居民區的距離，所述距離監測模塊將距離信息傳輸到數據判定模塊，所述溫度監測模塊實時監測排水管所處位置的溫度信息，所述溫度監測模塊將溫度信息傳輸到數據判定模塊；

所述數據判定模塊對污水污染濃度值Y、污水排放總量S、降雨量信息、距離信息和溫度信息做出下述處理，具體處理步驟如下：

P1：獲取系統當前時間三天內的降雨量并求平均值得到降雨量均值，將其標記為A，將排水管出口與預設居民區的距離標記為B，獲取系統當前時間三天內的溫度并求平均值得到溫度均值，將其標記為將W；

P2：按照污水污染濃度值Y、污水排放總量S、降雨量均值A、距離B和溫度均值W對應的排序分配權重，排序在前的權重大于排序在后的信息；

P3：將污水污染濃度值Y權重分配為Z1，污水排放總量S權重分配為Z2，降雨量均值A權重分配為Z3，距離B權重分配為Z4，溫度均值W權重分配為Z5；

P4：利用公式K＝Y×Z1+S×Z2-A×Z3-B×Z4+W×Z5；計算得到污染威脅值K。