CN113447629A - 一种水环境预警综合应急管理平台 - Google Patents

一种水环境预警综合应急管理平台 Download PDF

Info

Publication number
CN113447629A
CN113447629A CN202110584238.3A CN202110584238A CN113447629A CN 113447629 A CN113447629 A CN 113447629A CN 202110584238 A CN202110584238 A CN 202110584238A CN 113447629 A CN113447629 A CN 113447629A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
water environment
unit
data
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110584238.3A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruan Qinlin
Original Assignee
Ruan Qinlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruan Qinlin filed Critical Ruan Qinlin
Priority to CN202110584238.3A priority Critical patent/CN113447629A/zh
Publication of CN113447629A publication Critical patent/CN113447629A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/28—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring areas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水环境预警综合应急管理平台，属于水环境保护技术领域，包括水环境检测系统、三维展示模块和区块共享模块；所述水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，所述三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，所述区块共享模块用于实现不同水环境数据以及治理方式的相互共享，本发明科学合理，使用安全方便，本发明通过对水环境的各项数据进行检测，对检测数据进行统一计算，并在三维坐标系中对水环境的各项数据进行定位，使得可以直观的了解水环境情况，还可以得知各个水环境数据之间相互影响的程度，便于根据分析结果对水环境的治理做出针对性的治理方案。

Description

一种水环境预警综合应急管理平台
技术领域
本发明涉及水环境保护技术领域，具体是一种水环境预警综合应急管理平台。
背景技术
水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境，水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域；
对于水环境的保护就是保护人们赖以生存的家园，当前对于水环境的预警管理平台，是对水环境各个方面的数值进行检测，并根据检测的历史大数据对各个方面的数值进行预测，实现水环境的预警，存在一定的缺陷：
1、无法直观的了解水环境各个方面之间的影响关系，只是对单一的数据进行分析，使得对于水环境的治理采用单一的方式；
2、不同的水环境预警和治理封闭，无法第一时间实现水环境预警和治理的分享，并且，不同水环境的治理方式和影响因素各不相同，使得即使进行单一的交互也无法寻找到最佳的治理方式；
所以，人们急需一种水环境预警综合应急管理平台来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水环境预警综合应急管理平台，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水环境预警综合应急管理平台，该预警综合管理平台包括水环境检测系统、中央控制系统、三维展示模块和区块共享模块；
所述水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，所述中央控制系统用于对水环境检测模块所检测的数据进行归类和处理，以便于对各项水环境数据进行统一量化，所述三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，使得可以更加直观的对水环境数据的变化进行了解，可以从宏观上把控水环境变化的情况，了解每一次水环境数据更新与之前的水环境数据之间的变化情况，使得对于水环境的预警更加的准确清晰，所述区块共享模块用于实现不同水环境数据以及治理方式的相互共享，使得不同的水环境之间可以互通有无，有助于水环境治理经验的交流和分享，同时，还避免了认为恶意的对水环境数据进行更改，保证了水环境数据的真实性；
所述水环境检测系统的输出端连接中央控制系统的输入端，所述中央控制系统的输出端连接三维展示模块和区块共享模块的输入端。
根据上述技术方案，所述水环境检测系统包括水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块；
所述水质检测模块用于对水环境的水质数据进行检测，作为水环境预警的重要参数，通过水质变化进一步反应水环境的变化，所述漂浮物检测模块用于对水面漂浮的漂浮物的面积进行检测，对漂浮物的面积占水体总面积的比例进行计算，所述流速检测模块用于对水体的流速进行检测，通过水质、漂浮物和流速的检测，对检测数据进行统一的量化，寻找三者之间的联系和影响程度，使得可以根据相互之间的联系和影响程度寻找最佳的水环境治理方案，使得对于水环境的治理具有事半功倍的效果；
所述水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块的输出端均电性连接中央控制系统的输入端。
根据上述技术方案，所述水质检测模块包括溶解氧传感器、浊度传感器和酸碱度传感器；
所述溶解氧传感器用于对水体中溶解的氧浓度进行检测，所述溶解氧传感器的检测数据为P，单位为mg/L，所述浊度传感器用于对水体的浑浊度进行检测，所述浊度传感器的检测数据为Q，单位为NTU，所述酸碱度传感器用于对水体的PH值进行检测，所述酸碱度传感器的检测数据为J；
所述流速检测模块为流速传感器；
所述流速传感器安装在水体中，用于对水体流动的速度进行检测，所述流速传感器的检测数据为V，单位为m/s；
所述漂浮物检测模块包括二维坐标建立单元、图像采集单元、图像转化单元、时间记录单元和面积分析单元；
所述二维坐标建立单元用于建立二维直角坐标系，利用建立的二维直角坐标系对漂浮物的面积进行分析和计算，所述图像采集单元用于对水体表面的图像信息进行采集，也是对水体表面漂浮物的数据采集，所述图像转化单元用于将图像采集单元所采集的图像信息转化成以水面为基准的二维模型，所述图像转化单元还用于对水面的颜色变化区域进行转化，所述图像转化单元还用于对水面凸起区域进行转化，使得可以将采集的图像转化成漂浮物处于标注状态的二维模型，便于对水面漂浮物的面积进行计算，所述时间记录单元用于对时间进行记录，所述时间记录单元的记录数据为t，使得可以根据水体流速V以及时间变化，对漂浮物所在区域的水流流动距离L进行计算，结合水面宽度I，便于根据水流的流动距离对漂浮物面积与单位水面面积之间的比例进行计算，避免出现水面重复计算导致计算数据出错的情况，使得对于漂浮物的面积与单位水面面积之间的比例计算更加的精准，所述面积分析单元用于根据二维坐标系中处于标注状态的漂浮物对漂浮物的面积进行分析和计算，所述漂浮物的面积为s。
根据上述技术方案，所述中央控制系统包括检测数据处理单元、数据标签添加单元和数据存储单元；
所述检测数据处理单元用于对水环境检测模块的各项检测数据进行归类和统一计算，便于更加直接清楚的了解水环境检测数据之间的相互关系，便于根据水环境之间的相互关系实现对关键数据的改善，所述数据标签添加单元用于对归类和计算之后的检测数据添加唯一的标签，以便于实现数据的唯一性，以便于根据数据的唯一性对水环境进行预警，所述数据存储单元用于对检测数据处理单元统一和计算之后的数据进行存储，以便于后期进行数据的调用；
所述检测数据处理单元与水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块电性连接，所述数据标签添加单元的输出端连接检测数据处理单元的输入端，所述检测数据处理单元的输出端连接数据存储单元的输入端。
根据上述技术方案，所述三维展示模块包括三维坐标建立单元、量化数据添加单元、量化数据更新单元、坐标值添加单元和变化向量生成单元；
所述三维坐标建立单元用于建立三维直角坐标系，用于对归类处理之后的水环境检测数据进行显示，还用于对更新之后的水环境数据进行显示，所述量化数据添加单元用于将检测数据处理单元处理并归类计算之后的水环境检测数据添加到建立的三维直角坐标系中，在直角坐标系中进行展示，所述量化数据更新单元用于将更新之后的水环境检测数据非替换式的添加到三维直角坐标系中，所述非替换式是指不对原有的水环境检测并归类计算的数据进行替换，所述坐标值添加单元是指根据检测数据处理单元计算的数据在三维直角坐标系中对添加的量化数据和更新后的量化数据进行坐标值的添加，使得根据坐标值更加直观的了解水环境归类计算数据在三维直角坐标系中的确定位置，实现对水环境归类计算数据的定位处理，所述变化向量生成单元根据每次更新的水环境检测归类计算数据建立变化向量，所述变化向量反应了水环境的变化情况，有利于根据变量向量实现对水环境的预警，也可以更加直观的了解水环境的变化情况，也可以更加直观的了解水环境检测数据相互之间的影响关系，有利于针对性的对水环境进行治理；
检测数据处理单元连接量化数据添加单元和量化数据更新单元，三维坐标建立单元建立三维坐标系，所述量化数据添加单元的输出端连接三维坐标系和坐标值添加单元，所述量化数据更新单元的输出端连接三维坐标系、坐标值添加单元和变化向量生成单元，所述变化向量生成单元与三维坐标系连接。
根据上述技术方案，所述区块共享模块包括变化向量上传单元、治理措施赋予单元和变化向量下载单元；
所述变化向量上传单元用于将变化向量生成单元所生成的变化向量上传至区块链，以便于实现不同水环境相互之间的信息交互，避免单一治理，并且，水环境相互连通，也有利于整体水环境的预警和治理，同时，还避免了恶意的对水环境数据进行更改，所述治理措施赋予单元在对变化向量进行上传时，赋予变化向量变化过程中的水环境治理措施，有利于其余水环境预警管理平台实行治理措施的借鉴，所述变化向量下载单元用于从区块链上下载并存储其余水环境预警管理平台对于水环境治理的变化向量数据和治理措施，以便于吸取经验教训，有利于水环境的治理和改善；
三维坐标系连接变化向量上传单元，所述治理措施赋予单元的输出单连接变化向量上传单元，所述变化向量上传单元的输出端连接管理平台区块链，所述管理平台区块链的输出端连接变化向量下载单元，所述变化向量下载单元的输出端连接数据存储单元的输入端。
根据上述技术方案，所述水质检测模块所检测水质归类和计算的评分为Z，总分值为Z总：
Z＝Z1+Z2+Z3；
其中，Z1为溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧的评分，Z2为浊度传感器所检测的水环境的浊度的评分，Z3为酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度的评分；
Z1、Z2和Z3均通过检测数据处理单元进行计算和处理；
根据下列公式对Z1进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，P表示溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧数值，单位为mg/L，P2表示水环境中溶解氧的最大值；
根据下列公式对Z2进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，Q表示浊度传感器所检测的水环境的浊度数值，a表示设定的系数；
根据下列公式对Z3进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
其中，J表示酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度数值；
则：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
将Z作为三维坐标系的Z轴。
根据上述技术方案，所述漂浮物检测模块对所检测的漂浮物的面积s的检测采用以下方式；
对水面漂浮物的轮廓进行描绘，对每一个轮廓点进行二维坐标的定位(Mi，Ni)；
当若干个相对的二维坐标的差值相等时，表明该漂浮物为规则图形，根据公式：
s＝m*n；
其中，m表示两个相对二维坐标系的差值，n表示另外两个相对二维坐标系的差值，s表示漂浮物的面积；
当若干个相对的二维坐标的差值不相等是，表明漂浮物为不规则图形，此时，寻找漂浮物轮廓中最突出的两个点，根据这两个点将漂浮物分隔成两部分，分别利用积分计算公式对其进行计算，再将两部分分别计算的值加一起，得到不规则漂浮物的面积s；
根据以下公式对水面表面积进行计算：
S＝L*I＝V*t*I；
其中，L表示水体流过的距离，I表示水体的宽度，V表示水体流动的速度，t表示水体流动的时长；
根据下列公式对漂浮物的面积s的数值Y进行统一：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
将Y作为三维坐标系的Y轴。
根据上述技术方案，所述流速检测模块对水体的流速V进行检测，并对流速V进行评分，X＝V*b，其中，b表示系数，将X作为三维坐标系的X轴。
根据上述技术方案，根据X、Y、Z的计算结果，将水环境检测系统的检测数据归类计算之后，所述量化数据添加单元将数据X、Y、Z添加到三维坐标系中，所述坐标值添加单元将X、Y、Z的值作为坐标点赋予三维坐标系中的点坐标值(X1，Y1，Z1)；
所述量化数据更新单元将更新之后的水环境检测数据添加到三维坐标系上，赋予其坐标值(Xi，Yi，Zi)；
所述变化向量生成单元根据下列公式对变化向量进行生成：
(Xi-1，Yi-1，Zi-1)＝(Xi，Yi，Zi)-(X1，X2，X3)；
变化向量为(Xi-1，Yi-1，Zi-1)，将数值(Xi-1，Yi-1，Zi-1)赋予向量。
根据Xi-1与Zi-1之间的比例以及Yi-1与Zi-1之间的比例大小，确认水体流速和漂浮物与水体表面的面积比例确认对水质影响程度，根据影响程度大小针对性的对水环境进行治理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对水环境的各项数据进行检测，对检测数据进行统一计算，并在三维坐标系中对水环境的各项数据进行定位，使得可以直观的了解水环境情况，达到预警的目的，同时，还利用向量数据更新单元对水环境检测数据进行更新，使得可以根据更新的数据生成向量，根据向量的大小和方向确认水环境的变化情况已经变化的程度，使得对于水环境的了解和预警更加的清晰，同时，还可以从三维坐标的向量变化得知各个水环境数据之间相互影响的程度，便于根据分析结果对水环境的治理做出针对性的治理方案，可以有效的提高水环境治理的效率；
2、通过将三维坐标系中的向量上传至管理平台区块链中，实现水环境检测数据向量的共享，并且，通过治理措施赋予单元赋予变化向量治理措施，使得可以结合变化向量的变化情况以及治理措施，从区块链中选择合理的治理方案进行水环境的治理。
附图说明
图1为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的模块组成示意图；
图2为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的模块连接结构示意图；
图3为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的水环境检测系统组成示意图；
图4为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的区块连接示意图；
图5为本发明一种水环境预警综合应急管理平台含辅助线的向量变化示意图；
图6为本发明一种水环境预警综合应急管理平台不含辅助线的向量变化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～6所示，一种水环境预警综合应急管理平台，该预警综合管理平台包括水环境检测系统、中央控制系统、三维展示模块和区块共享模块；
水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，中央控制系统用于对水环境检测模块所检测的数据进行归类和处理，以便于对各项水环境数据进行统一量化，三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，使得可以更加直观的对水环境数据的变化进行了解，可以从宏观上把控水环境变化的情况，了解每一次水环境数据更新与之前的水环境数据之间的变化情况，使得对于水环境的预警更加的准确清晰，区块共享模块用于实现不同水环境数据以及治理方式的相互共享，使得不同的水环境之间可以互通有无，有助于水环境治理经验的交流和分享，同时，还避免了认为恶意的对水环境数据进行更改，保证了水环境数据的真实性；
水环境检测系统的输出端连接中央控制系统的输入端，中央控制系统的输出端连接三维展示模块和区块共享模块的输入端。
水环境检测系统包括水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块；
水质检测模块用于对水环境的水质数据进行检测，作为水环境预警的重要参数，通过水质变化进一步反应水环境的变化，漂浮物检测模块用于对水面漂浮的漂浮物的面积进行检测，对漂浮物的面积占水体总面积的比例进行计算，流速检测模块用于对水体的流速进行检测，通过水质、漂浮物和流速的检测，对检测数据进行统一的量化，寻找三者之间的联系和影响程度，使得可以根据相互之间的联系和影响程度寻找最佳的水环境治理方案，使得对于水环境的治理具有事半功倍的效果；
水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块的输出端均电性连接中央控制系统的输入端。
水质检测模块包括溶解氧传感器、浊度传感器和酸碱度传感器；
溶解氧传感器用于对水体中溶解的氧浓度进行检测，溶解氧传感器的检测数据为P，单位为mg/L，浊度传感器用于对水体的浑浊度进行检测，浊度传感器的检测数据为Q，单位为NTU，酸碱度传感器用于对水体的PH值进行检测，酸碱度传感器的检测数据为J；
流速检测模块为流速传感器；
流速传感器安装在水体中，用于对水体流动的速度进行检测，流速传感器的检测数据为V，单位为m/s；
漂浮物检测模块包括二维坐标建立单元、图像采集单元、图像转化单元、时间记录单元和面积分析单元；
二维坐标建立单元用于建立二维直角坐标系，利用建立的二维直角坐标系对漂浮物的面积进行分析和计算，图像采集单元用于对水体表面的图像信息进行采集，也是对水体表面漂浮物的数据采集，图像转化单元用于将图像采集单元所采集的图像信息转化成以水面为基准的二维模型，图像转化单元还用于对水面的颜色变化区域进行转化，图像转化单元还用于对水面凸起区域进行转化，使得可以将采集的图像转化成漂浮物处于标注状态的二维模型，便于对水面漂浮物的面积进行计算，时间记录单元用于对时间进行记录，时间记录单元的记录数据为t，使得可以根据水体流速V以及时间变化，对漂浮物所在区域的水流流动距离L进行计算，结合水面宽度I，便于根据水流的流动距离对漂浮物面积与单位水面面积之间的比例进行计算，避免出现水面重复计算导致计算数据出错的情况，使得对于漂浮物的面积与单位水面面积之间的比例计算更加的精准，面积分析单元用于根据二维坐标系中处于标注状态的漂浮物对漂浮物的面积进行分析和计算，漂浮物的面积为s。
中央控制系统包括检测数据处理单元、数据标签添加单元和数据存储单元；
检测数据处理单元用于对水环境检测模块的各项检测数据进行归类和统一计算，便于更加直接清楚的了解水环境检测数据之间的相互关系，便于根据水环境之间的相互关系实现对关键数据的改善，数据标签添加单元用于对归类和计算之后的检测数据添加唯一的标签，以便于实现数据的唯一性，以便于根据数据的唯一性对水环境进行预警，数据存储单元用于对检测数据处理单元统一和计算之后的数据进行存储，以便于后期进行数据的调用；
检测数据处理单元与水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块电性连接，数据标签添加单元的输出端连接检测数据处理单元的输入端，检测数据处理单元的输出端连接数据存储单元的输入端。
三维展示模块包括三维坐标建立单元、量化数据添加单元、量化数据更新单元、坐标值添加单元和变化向量生成单元；
三维坐标建立单元用于建立三维直角坐标系，用于对归类处理之后的水环境检测数据进行显示，还用于对更新之后的水环境数据进行显示，量化数据添加单元用于将检测数据处理单元处理并归类计算之后的水环境检测数据添加到建立的三维直角坐标系中，在直角坐标系中进行展示，量化数据更新单元用于将更新之后的水环境检测数据非替换式的添加到三维直角坐标系中，非替换式是指不对原有的水环境检测并归类计算的数据进行替换，坐标值添加单元是指根据检测数据处理单元计算的数据在三维直角坐标系中对添加的量化数据和更新后的量化数据进行坐标值的添加，使得根据坐标值更加直观的了解水环境归类计算数据在三维直角坐标系中的确定位置，实现对水环境归类计算数据的定位处理，变化向量生成单元根据每次更新的水环境检测归类计算数据建立变化向量，变化向量反应了水环境的变化情况，有利于根据变量向量实现对水环境的预警，也可以更加直观的了解水环境的变化情况，也可以更加直观的了解水环境检测数据相互之间的影响关系，有利于针对性的对水环境进行治理；
检测数据处理单元连接量化数据添加单元和量化数据更新单元，三维坐标建立单元建立三维坐标系，量化数据添加单元的输出端连接三维坐标系和坐标值添加单元，量化数据更新单元的输出端连接三维坐标系、坐标值添加单元和变化向量生成单元，变化向量生成单元与三维坐标系连接。
区块共享模块包括变化向量上传单元、治理措施赋予单元和变化向量下载单元；
变化向量上传单元用于将变化向量生成单元所生成的变化向量上传至区块链，以便于实现不同水环境相互之间的信息交互，避免单一治理，并且，水环境相互连通，也有利于整体水环境的预警和治理，同时，还避免了恶意的对水环境数据进行更改，治理措施赋予单元在对变化向量进行上传时，赋予变化向量变化过程中的水环境治理措施，有利于其余水环境预警管理平台实行治理措施的借鉴，变化向量下载单元用于从区块链上下载并存储其余水环境预警管理平台对于水环境治理的变化向量数据和治理措施，以便于吸取经验教训，有利于水环境的治理和改善；
三维坐标系连接变化向量上传单元，治理措施赋予单元的输出单连接变化向量上传单元，变化向量上传单元的输出端连接管理平台区块链，管理平台区块链的输出端连接变化向量下载单元，变化向量下载单元的输出端连接数据存储单元的输入端。
水质检测模块所检测水质归类和计算的评分为Z，总分值为Z总：
Z＝Z1+Z2+Z3；
其中，Z1为溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧的评分，Z2为浊度传感器所检测的水环境的浊度的评分，Z3为酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度的评分；
Z1、Z2和Z3均通过检测数据处理单元进行计算和处理；
根据下列公式对Z1进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，P表示溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧数值，单位为mg/L，P2表示水环境中溶解氧的最大值；
根据下列公式对Z2进行计算：
Figure 572781DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，Q表示浊度传感器所检测的水环境的浊度数值，a表示设定的系数；
根据下列公式对Z3进行计算：
Figure 489921DEST_PATH_IMAGE006
；
其中，J表示酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度数值；
则：
Figure 269658DEST_PATH_IMAGE008
；
将Z作为三维坐标系的Z轴。
漂浮物检测模块对所检测的漂浮物的面积s的检测采用以下方式；
对水面漂浮物的轮廓进行描绘，对每一个轮廓点进行二维坐标的定位(Mi，Ni)；
当若干个相对的二维坐标的差值相等时，表明该漂浮物为规则图形，根据公式：
s＝m*n；
其中，m表示两个相对二维坐标系的差值，n表示另外两个相对二维坐标系的差值，s表示漂浮物的面积；
当若干个相对的二维坐标的差值不相等是，表明漂浮物为不规则图形，此时，寻找漂浮物轮廓中最突出的两个点，根据这两个点将漂浮物分隔成两部分，分别利用积分计算公式对其进行计算，再将两部分分别计算的值加一起，得到不规则漂浮物的面积s；
根据以下公式对水面表面积进行计算：
S＝L*I＝V*t*I；
其中，L表示水体流过的距离，I表示水体的宽度，V表示水体流动的速度，t表示水体流动的时长；
根据下列公式对漂浮物的面积s的数值Y进行统一：
Figure 602551DEST_PATH_IMAGE010
；
将Y作为三维坐标系的Y轴。
流速检测模块对水体的流速V进行检测，并对流速V进行评分，X＝V*b，其中，b表示系数将X作为三维坐标系的X轴。
根据X、Y、Z的计算结果，将水环境检测系统的检测数据归类计算之后，量化数据添加单元将数据X、Y、Z添加到三维坐标系中，坐标值添加单元将X、Y、Z的值作为坐标点赋予三维坐标系中的点坐标值(X1，Y1，Z1)；
量化数据更新单元将更新之后的水环境检测数据添加到三维坐标系上，赋予其坐标值(Xi，Yi，Zi)；
变化向量生成单元根据下列公式对变化向量进行生成：
(Xi-1，Yi-1，Zi-1)＝(Xi，Yi，Zi)-(X1，X2，X3)；
变化向量为(Xi-1，Yi-1，Zi-1)，将数值(Xi-1，Yi-1，Zi-1)赋予向量。
根据Xi-1与Zi-1之间的比例以及Yi-1与Zi-1之间的比例大小，确认水体流速和漂浮物与水体表面的面积比例确认对水质影响程度，根据影响程度大小针对性的对水环境进行治理。
实施例一：
水质检测模块所检测水质归类和计算的评分为Z，总分值为Z总＝300：
Z＝Z1+Z2+Z3；
其中，Z1为溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧的评分，Z2为浊度传感器所检测的水环境的浊度的评分，Z3为酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度的评分；
Z1、Z2和Z3均通过检测数据处理单元进行计算和处理；
根据下列公式对Z1进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
其中，P＝8表示溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧数值，单位为mg/L，P2＝9表示水环境中溶解氧的最大值；
根据下列公式对Z2进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，Q＝30表示浊度传感器所检测的水环境的浊度数值，a＝2000表示设定的系数；
根据下列公式对Z3进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，J表示酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度数值；
则：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
将Z作为三维坐标系的Z轴。
漂浮物检测模块对所检测的漂浮物的面积s的检测采用以下方式；
对水面漂浮物的轮廓进行描绘，对每一个轮廓点进行二维坐标的定位(Mi，Ni)；
当若干个相对的二维坐标的差值相等时，表明该漂浮物为规则图形，根据公式：
s＝m*n＝0.24m2；
其中，m＝0.2表示两个相对二维坐标系的差值，n＝1.2表示另外两个相对二维坐标系的差值，s＝0.24m2表示漂浮物的面积；
根据以下公式对水面表面积进行计算：
S＝L*I＝V*t*I＝3*5*4＝60m2；
其中，L＝15m表示水体流过的距离，I＝4m表示水体的宽度，V＝3m/s表示水体流动的速度，t＝5s表示水体流动的时长；
根据下列公式对漂浮物的面积s的数值Y进行统一：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
；
将Y作为三维坐标系的Y轴。
流速检测模块对水体的流速V＝3m/s进行检测，并对流速V进行评分，X＝V*b＝3*50＝150，其中，b表示系数，将X作为三维坐标系的X轴。
根据X＝150、Y＝250、Z＝234.13的计算结果，将水环境检测系统的检测数据归类计算之后，量化数据添加单元将数据X、Y、Z添加到三维坐标系中，坐标值添加单元将150、250、234.13的值作为坐标点赋予三维坐标系中的点坐标值(X1，Y1，Z1)＝(200,220，268.32)；
量化数据更新单元将更新之后的水环境检测数据添加到三维坐标系上，赋予其坐标值(Xi，Yi，Zi)；
变化向量生成单元根据下列公式对变化向量进行生成：
(Xi-1，Yi-1，Zi-1)＝(Xi，Yi，Zi)-(X1，X2，X3)＝(50，-30，34.19)；
变化向量为(50，-30，34.19)，将数值(50，-30，34.19赋予向量。
根据Xi-1＝50与Zi-1＝34.19之间的比例以及Yi-1＝-30与Zi-1＝34.19之间的比例大小，确认水体流速和漂浮物与水体表面的面积比例确认对水质影响程度，当流速越大时，水质得分越高，当单位水面表面积内的漂浮物的面积越少时，水质越高，并且，流速对于水质的改善更加的有效，根据影响程度大小针对性的对水环境进行治理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种水环境预警综合应急管理平台，其特征在于：该预警综合管理平台包括水环境检测系统、中央控制系统、三维展示模块和区块共享模块；所述水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，所述中央控制系统用于对水环境检测模块所检测的数据进行归类和处理，所述三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，所述区块共享模块用于实现不同水环境数据以及治理方式的相互共享；所述水环境检测系统的输出端连接中央控制系统的输入端，所述中央控制系统的输出端连接三维展示模块和区块共享模块的输入端；
所述水环境检测系统包括水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块；所述水质检测模块用于对水环境的水质数据进行检测，所述漂浮物检测模块用于对水面漂浮的漂浮物的面积进行检测，所述流速检测模块用于对水体的流速进行检测；所述水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块的输出端均电性连接中央控制系统的输入端；
所述水质检测模块包括溶解氧传感器、浊度传感器和酸碱度传感器；所述溶解氧传感器用于对水体中溶解的氧浓度进行检测，所述溶解氧传感器的检测数据为P，单位为mg/L，所述浊度传感器用于对水体的浑浊度进行检测，所述浊度传感器的检测数据为Q，单位为NTU，所述酸碱度传感器用于对水体的PH值进行检测，所述酸碱度传感器的检测数据为J；所述流速检测模块为流速传感器；所述流速传感器安装在水体中，用于对水体流动的速度进行检测，所述流速传感器的检测数据为V，单位为m/s；所述漂浮物检测模块包括二维坐标建立单元、图像采集单元、图像转化单元、时间记录单元和面积分析单元；所述二维坐标建立单元用于建立二维直角坐标系，利用建立的二维直角坐标系对漂浮物的面积进行分析和计算，所述图像采集单元用于对水体表面的图像信息进行采集，所述图像转化单元用于将图像采集单元所采集的图像信息转化成以水面为基准的二维模型，所述图像转化单元还用于对水面的颜色变化区域进行转化，所述图像转化单元还用于对水面凸起区域进行转化，所述时间记录单元用于对时间进行记录，所述时间记录单元的记录数据为t，所述面积分析单元用于根据二维坐标系中处于标注状态的漂浮物对漂浮物的面积进行分析和计算，所述漂浮物的面积为s；
所述水质检测模块所检测水质归类和计算的评分为Z，总分值为Z总：
Z＝Z1+Z2+Z3；其中，Z1为溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧的评分，Z2为浊度传感器所检测的水环境的浊度的评分，Z3为酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度的评分；Z1、Z2和Z3均通过检测数据处理单元进行计算和处理；
根据下列公式对Z1进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，P表示溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧数值，单位为mg/L，P2表示水环境中溶解氧的最大值；根据下列公式对Z2进行计算：
Figure 573925DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，Q表示浊度传感器所检测的水环境的浊度数值，a表示设定的系数；根据下列公式对Z3进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，J表示酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度数值；则：
Figure 491066DEST_PATH_IMAGE004
；
将Z作为三维坐标系的Z轴。
2.根据权利要求1所述的一种水环境预警综合应急管理平台，其特征在于：所述漂浮物检测模块对所检测的漂浮物的面积s的检测采用以下方式；根据以下公式对水面表面积进行计算：
S＝L*I＝V*t*I；
其中，L表示水体流过的距离，I表示水体的宽度，V表示水体流动的速度，t表示水体流动的时长；根据下列公式对漂浮物的面积s的数值Y进行统一：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
；
将Y作为三维坐标系的Y轴。
3.根据权利要求2所述的一种水环境预警综合应急管理平台，其特征在于：所述流速检测模块对水体的流速V进行检测，并对流速V进行评分，X＝V*b，其中，b表示系数，将X作为三维坐标系的X轴。
4.根据权利要求3所述的一种水环境预警综合应急管理平台，其特征在于：根据X、Y、Z的计算结果，将水环境检测系统的检测数据归类计算之后，所述量化数据添加单元将数据X、Y、Z添加到三维坐标系中，所述坐标值添加单元将X、Y、Z的值作为坐标点赋予三维坐标系中的点坐标值(X1，Y1，Z1)；
所述量化数据更新单元将更新之后的水环境检测数据添加到三维坐标系上，赋予其坐标值(Xi，Yi，Zi)；
所述变化向量生成单元根据下列公式对变化向量进行生成：(Xi-1，Yi-1，Zi-1)＝(Xi，Yi，Zi)-(X1，X2，X3)；
变化向量为(Xi-1，Yi-1，Zi-1)，将数值(Xi-1，Yi-1，Zi-1)赋予向量。
CN202110584238.3A 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台 Pending CN113447629A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110584238.3A CN113447629A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110584238.3A CN113447629A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台
CN202010493063.0A CN111596024B (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010493063.0A Division CN111596024B (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113447629A true CN113447629A (zh) 2021-09-28

Family

ID=72188314

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010493063.0A Active CN111596024B (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台
CN202110584238.3A Pending CN113447629A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010493063.0A Active CN111596024B (zh) 2020-06-03 2020-06-03 一种水环境预警综合应急管理平台

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN111596024B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104102191A (zh) * 2014-06-25 2014-10-15 兰州交通大学 水环境信息集成与共享系统
CN105046454A (zh) * 2015-09-01 2015-11-11 东北农业大学 流域水基环境管理决策支持系统
US20170004236A1 (en) * 2014-01-23 2017-01-05 Urban Planning & Desing Institute Of Shenzhen (Updis) Method for early warning analysis of eutrophication of designed artificial water body
CN106534811A (zh) * 2017-01-12 2017-03-22 王昱淇 一种用于水域漂浮物监测的无人机监控系统
CN107705048A (zh) * 2017-11-10 2018-02-16 江苏省泰州引江河管理处 一种湖泊网格化管理系统
CN107749081A (zh) * 2017-08-22 2018-03-02 福建四创软件有限公司 基于三维网格可视化动态播放的水生态预测成果展示方法
CN109052633A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 重庆工商大学 智慧型污水处理无级调控系统
CN110992415A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 吴昊 一种基于大数据的水面漂浮物污染评价系统及其方法
CN111047179A (zh) * 2019-12-06 2020-04-21 长安大学 一种基于频繁模式挖掘的车辆运输效率分析方法
CN111062845A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 俞悦 一种河湖水体生态数据的网格化管理系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100798413B1 (ko) * 2006-10-24 2008-01-28 (주)한국해양과학기술 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는시스템 및 이의 방법
CN107609742B (zh) * 2017-08-14 2020-10-30 环境保护部华南环境科学研究所 一种水环境预警综合管理平台
RU2691679C1 (ru) * 2018-02-15 2019-06-17 Андрей Владимирович ВАВИЛИН Способ создания трека пути движения для автономного движения подвижного объекта и способ осуществления автономного движения подвижного объекта по треку пути движения
CN112149867A (zh) * 2019-12-04 2020-12-29 何凡 一种水环境污染预警系统方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170004236A1 (en) * 2014-01-23 2017-01-05 Urban Planning & Desing Institute Of Shenzhen (Updis) Method for early warning analysis of eutrophication of designed artificial water body
CN104102191A (zh) * 2014-06-25 2014-10-15 兰州交通大学 水环境信息集成与共享系统
CN105046454A (zh) * 2015-09-01 2015-11-11 东北农业大学 流域水基环境管理决策支持系统
CN106534811A (zh) * 2017-01-12 2017-03-22 王昱淇 一种用于水域漂浮物监测的无人机监控系统
CN107749081A (zh) * 2017-08-22 2018-03-02 福建四创软件有限公司 基于三维网格可视化动态播放的水生态预测成果展示方法
CN107705048A (zh) * 2017-11-10 2018-02-16 江苏省泰州引江河管理处 一种湖泊网格化管理系统
CN109052633A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 重庆工商大学 智慧型污水处理无级调控系统
CN111062845A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 俞悦 一种河湖水体生态数据的网格化管理系统
CN110992415A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 吴昊 一种基于大数据的水面漂浮物污染评价系统及其方法
CN111047179A (zh) * 2019-12-06 2020-04-21 长安大学 一种基于频繁模式挖掘的车辆运输效率分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111596024B (zh) 2021-07-06
CN111596024A (zh) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109977523B (zh) 一种海量船舶ais轨迹数据在线压缩方法及装置
CN115953099B (zh) 一种基于多维数据和数据分析的数字孪生处理系统及方法
CN111476120B (zh) 一种无人机智能船舶水尺识别方法及装置
Sieracki et al. Algorithm to estimate cell biovolume using image analyzed microscopy
CN110377465A (zh) 一种车载can总线的异常检测方法
CN112307688A (zh) 一种电力推进船舶能效监控管理优化系统和方法
CN115660137B (zh) 一种船舶风浪航行能耗精准估算方法
CN115308101A (zh) 水质监测管理方法及系统
CN110567383A (zh) 基于结构森林和亚像素的受电弓磨耗预警系统及检测方法
CN111596024B (zh) 一种水环境预警综合应急管理平台
CN104571122B (zh) 一种基于轨迹聚类的船舶互助组救援有效性检验方法
CN114821229A (zh) 基于条件生成对抗网络的水下声学数据集增广方法及系统
CN117330040B (zh) 一种基于水上测绘无人船的滩涂地形测绘方法及系统
CN110909955B (zh) 一种水环境污染预警系统及其方法
CN116026418B (zh) 一种用于石油化工的碳排放核查在线监测系统
CN117115637A (zh) 一种基于大数据技术的水质监测预警方法及系统
CN117059193A (zh) 蓝藻风险确定方法、装置、设备和介质
CN115294556B (zh) 基于改进YOLOv5的密闭振动筛上异常流态流体检测方法
CN109785261A (zh) 一种基于灰度体元模型的机载lidar三维滤波方法
CN114462617A (zh) 一种基于蒸馏机制的数据异常检测方法
CN113902327A (zh) 一种海上风电场基础结构腐蚀健康状态的评估方法及系统
CN112305182A (zh) 水库氮素污染的多级源解析可视化系统及方法
He et al. RaRWS: A Radar-assisted Real-time Water Segmentation Network to Meet the Autonomous Navigation of USV in Inland Waterways
Tai-Shan et al. The method of intelligent inspection of product quality based on computer vision
CN116821398B (zh) 一种道路缺陷识别模型训练用数据集获取方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210928

RJ01 Rejection of invention patent application after publication