CN102855526A - 突发水污染事件监控预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种突发水污染事件监控预警系统，包括自动采样系统、监测系统、数据传输系统、信息管理系统、水污染预测预报模型系统，其特征在于：自动采样系统加设水样三级除砂处理装置，采用断面流动和多点循环的采样方式；水污染预测预报模型系统建立了污染物泄漏模拟模型和富营养化预测预报模型；信息管理系统建立监测站和控制中心站；其中自动采样系统、监测系统分别、水污染预测预报模型系统与信息管理系统监测站中的中央控制单元相连，自动采样系统与监测系统、水污染预测预报模型系统分别相连。本发明突破了传统关键技术，研制开发了包括自动采样系统、污染物泄漏模拟模型、富营养化预测预报模型等在内的多项系统，并进行了系统集成。
Description
技术领域
本发明涉及突发水污染事件处理领域，特别是一种突发水污染事件监控预警系统。
背景技术
随着社会经济不断地发展，环境污染问题日益突出，突发性环境污染事故也日渐增多，例如2006年湖南岳阳化工厂废水排放造成的砷污染事件、2007年太湖水污染事件、2009年盐城水厂原水受酚类化合物污染事件、2010年福建紫金矿业有毒废水泄漏事件等，另外国外也发生一些突发性污染事故，例如墨西哥湾漏油事故、匈牙利铝厂有毒废水泄漏事故等，这些污染事故突发性强、扩散速度快、影响面大、危害相当大，威胁人们的生命和身体健康，给国家和人民造成重大经济损失，造成社会不稳定，严重破坏生态环境，由此可见，突发性水污染事故造成的后果是灾难性的，影响是深远的。
因此，为了保护水环境安全，预防突发性污染事故的发生以及对已发生的污染事故迅速监测，进行及时、快速、准确和有效的处理处置，最大程度地减小污染程度和范围，建立起环境污染事故预警应急系统是相当必要，且具有巨大社会、经济效益和现实意义。
突发性应急监测具有以下两大特点：首先是不可预见性，包括事故发生地点、时间、污染因子等等都是不可预见的；其次是多学科性，环境科学本身是一门边缘科学，这也决定了监测工作的多学科性，因此，突发性应急监测是一项严肃而复杂的工作，监测部门仅仅依靠传统的人工检验和方法，已不能很好地解决各种问题，而且目前国内还缺乏对构建区域水环境安全监测预警系统的一般性理论和方法的研究，已有的预警系统对水环境安全与区域社会经济发展之间深刻关系的体现不够系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种突破了传统关键技术，研制开发了包括自动采样系统、污染物泄漏模拟模型、富营养化预测预报模型等在内的多项系统，并进行了系统集成的突发水污染事件监控预警系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种突发水污染事件监控预警系统，包括自动采样系统、监测系统、数据传输系统、信息管理系统、水污染预测预报模型系统，其特征在于：自动采样系统加设水样三级除砂处理装置，采用断面流动和多点循环的采样方式；水污染预测预报模型系统建立了污染物泄漏模拟模型和富营养化预测预报模型；信息管理系统建立监测站和控制中心站，在监测站，中央控制单元对采样和监测系统的运行进行统一管理，实现自动连续运转，并自动采集监测数据，然后基于GSM网络通过GPRS上传至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系统可实时获得各监测站最新数据及运行状态，并导入数据库，用户可通过Internet网络获取数据，实现远程数据共享；其中自动采样系统、监测系统分别、水污染预测预报模型系统与信息管理系统监测站中的中央控制单元相连，自动采样系统与监测系统、水污染预测预报模型系统分别相连。
而且，所述的污染物泄漏模拟模型以二维水动力、水质模型为基础进行开发，模型采用有限体积法和交替隐式方法进行离散求解。
而且，所述的富营养化预测预报模型采用三种富营养化预测方法，分别是基于二维水动力水质模型的富营养化预测模型、多元回归预测模型和人工神经网络富营养化预测模型。
而且，所述的数据库包括空间数据库和属性数据库，空间数据库包括基础空间数据库和环境空间数据库，属性数据库包括危险源数据库、化学危险品数据库、敏感目标数据库和应急救援数据库。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明的监测系统，对8项水质参数实现了无人值守的全自动连续监测；系统具有高度可扩展性，可根据需要扩充监测参数；具有自动校核、12V直流供电、自动清洗等多项功能；该系统集成通过RS-485总线和中央控制单元RTU相连，实现远程控制诊断功能。
2、本发明建立污染物泄漏模拟模型，可以用于污染物泄漏事故的模拟预测，可以以水质自动采样、监测设备采集的水质数据作为模型的校验数据，实时模拟污染水团在水库中的运动过程，并及时查询分析污水团的形态特征、峰值浓度、峰值点位置等，这为突发性水污染事件的应急处置提供了直观而准确的分析工具，可以用于应急工作中。
3、本发明建立富营养化预测预报模型，可以为湖库富营养化程度升高、水华爆发前的应急预案试演、事故中预警应急预测预报等工作提供技术平台，其中的基于二维水动力水质模型的富营养化预测模型还可以反映不同水文情势下特征污染物迁移转化特点。
4、本发明进行了系统集成，基于污染物泄漏模拟模型和富营养化预测预报模型，采用GIS技术、科学成果可视化技术等，增加模型对空间数据的处理能力和模拟能力，建立集成化的突发性水污染事件预警预报系统，实现了良好的人机对话，将数学模型的模拟成果快速、全面、形象地展示于集成系统界面中。
附图说明
图1是本发明的总体结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种突发水污染事件监控预警系统，包括自动采样系统、监测系统、数据传输系统、信息管理系统、水污染预测预报模型系统，其特征在于：自动采样系统加设水样三级除砂处理装置，采用断面流动和多点循环的采样方式；水污染预测预报模型系统建立了污染物泄漏模拟模型和富营养化预测预报模型；信息管理系统建立监测站和控制中心站；其中自动采样系统、监测系统分别、水污染预测预报模型系统与信息管理系统监测站中的中央控制单元相连，自动采样系统与监测系统、水污染预测预报模型系统分别相连。
根据图1所示，对本发明的实施方式做进一步描述：在监测站，中央控制单元对自动采样系统和监测系统的运行进行统一管理，实现自动连续运转，并自动采集监测数据，然后基于GSM网络通过GPRS上传至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系统可实时获得各监测站最新数据及运行状态，并导入数据库，用户可通过Internet网络获取数据，实现远程数据共享；水污染预测预报模型系统可以以水质自动采样、监测设备采集的水质数据作为模型的校验数据，实时模拟污染水团在水库中的运动过程，并及时查询分析污水团的形态特征、峰值浓度、峰值点位置等；富营养化预测预报模型为湖库富营养化程度升高、水华爆发前的应急预案试演、事故中预警应急预测预报等工作提供技术平台，其中的基于二维水动力水质模型的富营养化预测模型还可以反映不同水文情势下特征污染物迁移转化特点。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种突发水污染事件监控预警系统，包括自动采样系统、监测系统、数据传输系统、信息管理系统、水污染预测预报模型系统，其特征在于：自动采样系统加设水样三级除砂处理装置，采用断面流动和多点循环的采样方式；水污染预测预报模型系统建立了污染物泄漏模拟模型和富营养化预测预报模型；信息管理系统建立监测站和控制中心站，在监测站，中央控制单元对采样和监测系统的运行进行统一管理，实现自动连续运转，并自动采集监测数据，然后基于GSM网络通过GPRS上传至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系统可实时获得各监测站最新数据及运行状态，并导入数据库，用户可通过Internet网络获取数据，实现远程数据共享；其中自动采样系统、监测系统分别、水污染预测预报模型系统与信息管理系统监测站中的中央控制单元相连，自动采样系统与监测系统、水污染预测预报模型系统分别相连。
2.根据权利要求1所述的突发水污染事件监控预警系统，其特征在于：所述的污染物泄漏模拟模型以二维水动力、水质模型为基础进行开发，模型采用有限体积法和交替隐式方法进行离散求解。
3.根据权利要求1所述的突发水污染事件监控预警系统，其特征在于：所述的富营养化预测预报模型采用三种富营养化预测方法，分别是基于二维水动力水质模型的富营养化预测模型、多元回归预测模型和人工神经网络富营养化预测模型。
4.根据权利要求 1 所述的突发水污染事件监控预警系统，其特征在于：所述的数据库包括空间数据库和属性数据库，空间数据库包括基础空间数据库和环境空间数据库，属性数据库包括危险源数据库、化学危险品数据库、敏感目标数据库和应急救援数据库。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130102 |