CN104535735A - 水质远程在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为了解决现有技术中水质在线检测数据可靠性与水质在线检测设备的电力消耗之间的矛盾，提供了一种水质远程在线监测方法。该方法包括如下步骤：按照第一模式布置多个远程水质检测装置在水体中的位置；获得水质分布信息；设置远程水质检测装置在第一时间段内的工作模式；定时获得水质分布信息；根据该定时获得的水质分布信息设置远程水质检测装置的工作模式；改变所述第一模式到第二模式；重复定时获得水质分布信息。本发明利用包括流速、位置、水压等环境数据并结合水质检测数据布置和改变远程水质检测装置的位置，有利于提高远程在线水质监测的准确性和针对性，并且通过上述信息改变远程水质检测装置的工作模式，节省了不必要的电力浪费。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测技术领域，更具体地，涉及一种水质远程在线监测方法。
背景技术
当今的水质污染现象严重，工业化社会带来的环境水质污染事故层出不穷，单纯地采集样品回实验室分析已不能适应人们对环境监测的要求。现有的水质在线监测一般包括以下步骤：采集水样→水样预处理→抽取样品→分析仪器测试→保存结果，并按上述的流程以设定的周期采集新的水样进行循环检测。当检测得到的数据出现异常，例如与历史监测值相比出现偏低或者偏高的情况时，无法准确判断是由水样引起还是由分析仪器的测试过程的干扰引起，因此，亟需提高水质在线监测数据的可靠性，以在最短的时间内精确预报水质污染的突发事故。
对此，申请号为CN201310727050.5的发明专利申请公开了一种水质在线监测方法及监测系统，该监测方法包括：第一检测模式，远程水质检测装置器通过对待测水样按预设监测周期循环抽样进行参数监测得到对应不同时间点的检测数据，当检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时，进入第二检测模式；第二检测模式，远程水质检测装置器进行自检测试，并根据自检测试的结果判断远程水质检测装置器的检测数据是否有效。本发明监测方法及监测系统提高了水质在线监测中检测数据的可靠性，从而提高水质监测突发事件的准确预警能力，便于应急处理。
但是，该方案中的水质监测系统和方法中对受污染区域和未受污染区域的监测过程中，检测设备消耗电力相同。现有技术中一般仅是通过降低数据采集频率来节省监控设备的电力。但是，这种方式无法对突发事故采取及时的监测。
发明内容
本发明为了解决现有技术中水质在线检测数据可靠性与水质在线检测设备的电力消耗之间的矛盾，提供了一种水质远程在线监测方法。该方法包括如下步骤：
(1)按照第一模式布置多个远程水质检测装置在水体中的位置，所述远程水质检测装置包括GPS模块、流速传感器和水压传感器；
(2)发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息；
(3)根据水质分布信息，设置水质高于预设阈值的远程水质检测装置在第一时间段内处于待机工作模式；
(4)定时发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息；
(5)根据水质分布信息，若某处于待机状态的远程水质检测装置检测到的水质数据低于预设阈值，则将其工作模式转换为正常工作模式，在该正常工作模式中，远程水质检测装置按照第一频率向远程发送水质数据；若某处于正常工作模式的远程水质检测装置检测到的水质数据连续2次高于预设阈值，则将其工作模式转换为待机工作模式，所述待机工作模式中远程水质检测装置仅接收远程发送的水质数据采集指令而不主动采集水质数据；
(6)根据步骤(4)和步骤(5)确定受污染区域，并改变所述第一模式到第二模式，所述第二模式不同于所述第一模式，按照第二模式布置各个远程水质检测装置中的至少一个在水体中的位置；
(7)重复步骤(4)至(6)。
进一步地，若步骤(2)得到的水质分布信息中某个或某些远程水质检测装置的水质数据高于预设阈值且变化速率超过预设警报值，则向远程发送报警信息，该报警信息中包括所述的某个或某些远程水质检测装置的位置信息和水压信息。
进一步地，定期向各个远程水质检测装置发送自检指令。
进一步地，对于检测到的水质数据高于预设阈值的远程水质检测装置，增大步骤(4)中的发送频率。
进一步地，所述水质数据包括COD值和总氮总磷信息。
进一步地，所述第一模式中，各个远程水质检测装置被布置成星形或树形。
进一步地，所述水质分布信息包括位置信息、水质数据、水压信息和流速信息。
进一步地，在所述第二模式中，在受污染区域中增加远程水质检测装置的数量，并减少其它区域的远程水质检测装置的数量。
本发明的有益效果是：利用包括流速、位置、水压等环境数据并结合水质检测数据布置和改变远程水质检测装置的位置，有利于提高远程在线水质监测的准确性和针对性，并且通过上述信息改变远程水质检测装置的工作模式，节省了不必要的电力浪费。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的流程图。
具体实施方式
如图1所示，水质远程在线监测方法包括如下步骤：
(1)按照第一模式布置多个远程水质检测装置在水体中的位置，所述远程水质检测装置包括GPS模块、流速传感器和水压传感器，在本实施例中按照第一模式，各个远程水质检测装置被布置成星形或树形；
(2)发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息，所述水质分布信息包括位置信息、水质数据、水压信息和流速信息；
上述发送指令并获得数据的具体过程为：首先，向远程水质检测装置发送控制指令，以控制远程水质检测装置进行水质分析并反馈分析数据，然后，采集所述远程水质检测装置反馈的分析数据，与位置信息、流速信息和水压信息结合在一起，并对所述分析数据进行存储及处理，获取最终的水质数据；最后，将所述水质数据传输给远程的监控端。通过向远程水质检测装置发送控制指令进行统一控制，节省了在远程水质检测装置上安装的硬件及相应软件，最终实现了水质监测装置的集成化和低成本化。
(3)根据水质分布信息，设置水质高于预设阈值的远程水质检测装置在第一时间段内处于待机工作模式；
(4)定时发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息；
(5)根据水质分布信息，若某处于待机状态的远程水质检测装置检测到的水质数据低于预设阈值，则将其工作模式转换为正常工作模式，在该正常工作模式中，远程水质检测装置按照第一频率向远程发送水质数据；若某处于正常工作模式的远程水质检测装置检测到的水质数据连续2次高于预设阈值，则将其工作模式转换为待机工作模式，所述待机工作模式中远程水质检测装置仅接收远程发送的水质数据采集指令而不主动采集水质数据；所述水质数据包括COD值和总氮总磷信息；根据水压信息能够计算得到各个远程水质检测装置所处的位置，并结合GPS模块获得的位置信息得到可能受到污染的区域的立体图示，并且有利于在改变远程水质检测装置的位置时直接查找到其在水下的位置；
(6)根据步骤(4)和步骤(5)的上述立体图示在远程确定受污染区域，并在监测现场改变所述第一模式到第二模式，所述第二模式不同于所述第一模式，按照第二模式布置各个远程水质检测装置中的至少一个在水体中的位置；
(7)重复步骤(4)至(6)。
优选地，若步骤(2)得到的水质分布信息中某个或某些远程水质检测装置的水质数据高于预设阈值且变化速率超过预设警报值，则向远程发送报警信息，该报警信息中包括所述的某个或某些远程水质检测装置的位置信息和水压信息。
优选地，定期向各个远程水质检测装置发送自检指令。对各个远程水质检测装置进行自检测试，以确保各个远程水质检测装置的检测数据有效，从而避免各个远程水质检测装置检测过载的干扰引起的测量误差，提高水质在线监测中检测数据的可靠性。远程水质检测装置的自检包括COD检测单元和总氮总磷检测单元的自检，以及对GPS模块、流速传感器和水压传感器的自检。
优选地，对于检测到的水质数据高于预设阈值的远程水质检测装置，增大步骤(4)中的发送频率。
优选地，在所述第二模式中，在受污染区域中增加远程水质检测装置的数量，并减少其它区域的远程水质检测装置的数量。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种水质远程在线监测方法，包括：
(1)按照第一模式布置多个远程水质检测装置在水体中的位置，所述远程水质检测装置包括GPS模块、流速传感器和水压传感器；
(2)发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息；
(3)根据水质分布信息，设置水质高于预设阈值的远程水质检测装置在第一时间段内处于待机工作模式；
(4)定时发送水质数据采集指令到各个远程水质检测装置，获得水质分布信息；
(5)根据水质分布信息，若某处于待机状态的远程水质检测装置检测到的水质数据低于预设阈值，则将其工作模式转换为正常工作模式，在该正常工作模式中，远程水质检测装置按照第一频率向远程发送水质数据；若某处于正常工作模式的远程水质检测装置检测到的水质数据连续2次高于预设阈值，则将其工作模式转换为待机工作模式，所述待机工作模式中远程水质检测装置仅接收远程发送的水质数据采集指令而不主动采集水质数据；
(6)根据步骤(4)和步骤(5)确定受污染区域，并改变所述第一模式到第二模式，所述第二模式不同于所述第一模式，按照第二模式布置各个远程水质检测装置中的至少一个在水体中的位置；
(7)重复步骤(4)至(6)。
2.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，若步骤(2)得到的水质分布信息中某个或某些远程水质检测装置的水质数据高于预设阈值且变化速率超过预设警报值，则向远程发送报警信息，该报警信息中包括所述的某个或某些远程水质检测装置的位置信息和水压信息。
3.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，定期向各个远程水质检测装置发送自检指令。
4.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，对于检测到的水质数据高于预设阈值的远程水质检测装置，增大步骤(4)中的发送频率。
5.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，所述水质数据包括COD值和总氮总磷信息。
6.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，所述第一模式中，各个远程水质检测装置被布置成星形或树形。
7.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，所述水质分布信息包括位置信息、水质数据、水压信息和流速信息。
8.根据权利要求1的水质远程在线监测方法，其特征在于，在所述第二模式中，在受污染区域中增加远程水质检测装置的数量，并减少其它区域的远程水质检测装置的数量。
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