CN110765228A - 一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法包括如下步骤：S1：设置监控节点和数据处理中心；S2：监控节点通过在线取样设备自动从河流各个节点采集水样，通过水质检测仪进行水质分析；S3：信号收发设备将水质检测仪的分析数据发送至数据处理中心；S4：计算处理模块对河流中的污染元素进行识别分类；S5：计算处理模块得到各个节点的污染指标；S6：计算处理模块标示出污染指标的时空分布特征；S7：根据污染指标的时空分布特征标示出污染特征显著的河流，根据相对应干流、支流和汇水节点追踪出完整的污染流踪，根据流踪和定向监控节点追踪到污染源所在的范围。

Description

一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法
技术领域
本发明具体涉及一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法。
背景技术
在环境问题日益严峻的今天，河流的污水治理仍面临较大挑战。一些工业企业为了避免超过排放指标，偷偷埋设暗管，将污染物通过复杂的暗管排放至河流中，导致河流被污染，水生物大量死亡，污染河流沿岸的环境。而现有技术中，对于暗管排污往往依赖举报、人力排查，不仅难以追踪出污染源所在位置，更容易演变成一阵风式的整治而缺乏长效监控与治理。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，包括以下步骤：
S1：设置监控节点和数据处理中心，所述的监控节点包括在线取样设备、水质检测仪和信号收发设备；监控节点基于GIS系统的河流网络分布进行设置，分为四级监控节点，一级监控节点沿干流流向密集设置，二级监控节点沿支线河流稀疏、均匀设置，三级监控节点为汇水节点，设置于各个干流和支流交汇处，四级监控节点为定向监控节点，设置于重点工业企业、大型公共设施区域内的河流处；所述的数据处理中心包括水文数据库模块、计算处理模块和可视化显示模块。
S2：监控节点通过在线取样设备自动从河流各个节点采集水样，通过水质检测仪进行水质分析；
S3：信号收发设备将水质检测仪的分析数据发送至数据处理中心，储存入水文数据库模块；
S4：计算处理模块通过自适应共振神经网络对河流中的污染元素进行识别分类；
S5：计算处理模块加入季节、降水量、居民密集度和工厂分布进行动态处理，得到各个节点的污染指标；
S6：计算处理模块通过ArcGIS插值法，标示出污染指标的时空分布特征，并通过可视化显示模块将污染指标的时空分布特征显示在GIS系统的地图上；
S7：根据污染指标的时空分布特征标示出污染特征显著的河流，根据相对应干流、支流和汇水节点追踪出完整的污染流踪，根据流踪和定向监控节点追踪到污染源所在的范围。
为了实现更好的对河流污水的监测，优选地，所述的水质检测仪为分光光度计。
优选地，所述的在线取样设备包括埋设于河流内的暗管和与暗管相连的自动采样器。
为了更好地实现对污染源的追踪，优选地，所述的计算处理模块可输入环境保护局的历史水文数据以缩小误差。
有益效果：本发明通过对河流网络的在线监控，实现了广域、动态化的水质监测，依靠河流网络自身的水流实现全域的监控，大幅降低了监控的成本；通过对各个监控节点的数据分析，结合污染指标的时空分布特征，计算出污染河流的完整流踪，根据流踪实现对污染源的追踪定位；定位速度快、精度高，覆盖范围广，成本低，可以有效打击过排、偷排等对环境造成严重污染的现象。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，包括如下步骤：
S1：设置监控节点和数据处理中心，所述的监控节点包括在线取样设备、水质检测仪和信号收发设备；所述的在线取样设备包括埋设于河流内的暗管和与暗管相连的自动采样器；所述的水质检测仪为分光光度计；监控节点基于GIS系统的河流网络分布进行设置，分为四级监控节点，一级监控节点沿干流流向密集设置，二级监控节点沿支线河流稀疏、均匀设置，三级监控节点为汇水节点，设置于各个干流和支流交汇处，四级监控节点为定向监控节点，设置于重点工业企业、大型公共设施区域内的河流处；所述的数据处理中心包括水文数据库模块、计算处理模块和可视化显示模块。
S2：监控节点通过在线取样设备自动从河流各个节点采集水样，通过水质检测仪进行水质分析；
S3：信号收发设备将水质检测仪的分析数据发送至数据处理中心，储存入水文数据库模块；
S4：计算处理模块通过自适应共振神经网络对河流中的污染元素进行识别分类；
S5：计算处理模块加入季节、降水量、居民密集度和工厂分布进行动态处理，得到各个节点的污染指标；计算处理模块可输入环境保护局的历史水文数据以缩小误差；
S6：计算处理模块通过ArcGIS插值法，标示出污染指标的时空分布特征，并通过可视化显示模块将污染指标的时空分布特征显示在GIS系统的地图上；
S7：根据污染指标的时空分布特征标示出污染特征显著的河流，根据相对应干流、支流和汇水节点追踪出完整的污染流踪，根据流踪和定向监控节点追踪到污染源所在的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：设置监控节点和数据处理中心，所述的监控节点包括在线取样设备、水质检测仪和信号收发设备；监控节点基于GIS系统的河流网络分布进行设置，分为四级监控节点，一级监控节点沿干流流向密集设置，二级监控节点沿支线河流稀疏、均匀设置，三级监控节点为汇水节点，设置于各个干流和支流交汇处，四级监控节点为定向监控节点，设置于重点工业企业、大型公共设施区域内的河流处；所述的数据处理中心包括水文数据库模块、计算处理模块和可视化显示模块；
S2：监控节点通过在线取样设备自动从河流各个节点采集水样，通过水质检测仪进行水质分析；
S3：信号收发设备将水质检测仪的分析数据发送至数据处理中心，储存入水文数据库模块；
S4：计算处理模块通过自适应共振神经网络对河流中的污染元素进行识别分类；
S5：计算处理模块加入季节、降水量、居民密集度和工厂分布进行动态处理，得到各个节点的污染指标；
S6：计算处理模块通过ArcGIS插值法，标示出污染指标的时空分布特征，并通过可视化显示模块将污染指标的时空分布特征显示在GIS系统的地图上；
S7：根据污染指标的时空分布特征标示出污染特征显著的河流，根据相对应干流、支流和汇水节点追踪出完整的污染流踪，根据流踪和定向监控节点追踪到污染源所在的范围。
2.根据权利要求1所述的一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，其特征在于，所述的水质检测仪为分光光度计。
3.根据权利要求1所述的一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，其特征在于，所述的在线取样设备包括埋设于河流内的暗管和与暗管相连的自动采样器。
4.根据权利要求1所述的一种基于河流网络在线监测的污染源追踪方法，其特征在于，所述的计算处理模块可输入环境保护局的历史水文数据以缩小误差。
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