CN117606554A - 一种生态环境监测实时反馈系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态环境监测实时反馈系统，涉及环境监测技术领域，通过随机采样获得检测数据，数据分析端将这组检测数据分析处理得到一组数据，将这组数据的采集点位置设为监测点，在监测点设有监测设备，监测设备将监测数据无线传输至监测中心，使其具有实时监测传输功能，能够更完整的获得监测数据；通过设立监测中心，数据处理端将所得的数据分析结果对应生成一个信号传输至系统反馈端，使监测人员能够对所监测的生态区域进行实时的信息获取。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，具体是一种生态环境监测实时反馈系统。
背景技术
随着经济技术的发展，生态环境的问题越来越受到关注，生态环境是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统，生态环境问题是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。
专利公开号为CN110262601B的发明公开了一种生态环境监测系统，包括控制模块，所述控制模块输入端设有定位模块、水质监测模块、天气检测模块和风浪检测模块，所述控制模块连接端设有规避模块，所述控制模块、定位模块、水质监测模块、天气检测模块、风浪检测模块和规避模块输入端设有能源转换模块。本发明通过天气检测模块对天气情况进行检测，通过风浪检测模块对风浪的强度和风浪的方向进行检测，通过规避模块航线优化，通过能源转换模块对水、太阳能和风能进行能源转换，转换所得的电能传递给电能储存单元进行储存，并将电能储存单元与系统连接，减少燃料消耗，整体使得本发明能够有效延长监测时长，同时提高了安全性。
上述所提出的技术在监测生态环境时，对监测地的生态环境进行检测时，还存在缺陷，比如对环境进行监测时，对生态环境的信息获取存在延迟，实时监测时间与信息反馈时间中间存在时差，导致当生态环境变化时不能及时发现。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种生态环境监测实时反馈系统，用于解决上述提出的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种生态环境监测实时反馈系统，包括数据获取端、数据处理端、系统反馈端、数据存储端；
所述数据获取端包括对所监测的数据信息进行获取，数据获取端将所获得的检测数据传输至数据处理端；
所述数据处理端对上传的数据进行处理，根据随机采样所获得的检测数据，得到这组数据的数据分布特点，从而获得一组数据，将这组数据所在的位置设为监测点；
所述系统反馈端设置在监测中心内，所述监测中心用于接收监测点所传输的信号，监测中心将所接收的数据信息传输至数据处理端，数据处理端将分析完成的数据再次传输至系统反馈端；
所述数据存储端将检测获得的数据和所分析得到的数据进行存储，当需要得到数据时方便对数据进行调取。
作为本发明进一步方案，所述监测点位置设置方式为：
根据随机采样所获得的检测数据a1，a2，a3，……，ai，得到对应的数值的概率密度函数f(a)；
由公式得到这组随机采样数据的期望值μ；
根据公式得到其方差S2，从而获得这组数据的分布；
将这组随机采样的数据分布记为A(μ，S2)，取横轴区间(μ+S2，μ-S2)，将这组区间作为判定条件，将随机采样得到的检测数据与区间范围作比较；
若μ-S2≤ai≤μ+S2，则令i＝i+1继续判定下个值，若ai＜μ-S2或ai＞μ+S2，则输出这个点的具体位置信息，然后继续判定下个数据，直到判定结束，将输出的这组数据对应找到在监测区域的位置，将这些位置设置为监测点。
作为本发明进一步方案，所述监测点位置设置有监测装置，所述监测装置系统内标记有地址码，所述地址码方便识别数据传输位置。
作为本发明进一步方案，所述监测点监测环境时，对监测数据的处理方式为：
数据处理端获得一组检测数据b1，b2，b3，……，bn，假设数据检测的标准范围为(B1，B2)，首先判定所检测的数据是否为标准范围内数值；
若bn＜B1或bn＞B2，则这个数据所对应的区域生态环境已经遭受污染，对应输出危险信号，将危险信号传输至监测中心，监测中心将获得对应检测数据的位置信息，同时发出危险警报；
若B1≤bn≤B2，则将这个数据传输至下一处理阶段，若μ-2S2≤bn≤μ+2S2，则这个监测数据为安全数据，对应生成安全信号反馈至监测中心；
若B1＜bn＜μ-2S2或μ+2S2＜bn＜B2，则这个数据为边缘数据，对应生成提醒信号，将这个提醒信号反馈至监测中心，对监测人员进行提醒。
作为本发明进一步方案，所述随机采样的方式为根据区域生态环境气候、地理环境以及生物生长等特点，对区域划分地点作为随机采样地点。
作为本发明进一步方案，所述数据信息采集包括对空气质量数据采集、土壤质量数据采集、水质数据采集等。
作为本发明进一步方案，所述数据获取端对所监测的区域的图像信息，对其进行建立模型，将所建立的监测点的位置对应标至模型中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过数据分析处理得到一组数据，将这组数据的采集点位置设为监测点，在监测点设有监测设备，监测设备将监测数据无线传输至监测中心，使其具有实时监测传输功能，能够更完整的获得监测数据，通过设立监测中心，数据处理端将所得的数据分析结果传输至系统反馈端，使监测人员能够对所监测的生态区域进行实时的信息获取。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了一种生态环境监测实时反馈系统，包括数据获取端、数据处理端、系统反馈端、数据存储端；
所述数据获取端用于对目标区域的数据信息进行采集，目标区域指所监测的生态环境的区域，其中数据信息指对空气质量数据采集、土壤质量数据采集、水质数据采集等，数据信息采集通过人工采样和实时数据信息监测并进行信息传输，人工采样时应对应标记好所采样的位置信息，数据获取端还用于对目标区域的图像信息进行采集，图像信息指通过通过卫星技术等手段对目标区域的地理图像信息进行采集，之后数据获取端将所获得的目标区域的数据信息和图像信息传输至数据处理端；
随机采样前，根据目标区域的区域生态环境气候、地理环境以及生物生长等特点，对目标区域的区域划分地点作为随机采样地点；
数据处理端用于对目标区域的数据信息和图像信息进行惯性处理，具体的处理方式为：
步骤一：通过数据获取端所获得的目标区域的图像信息，对所监测的区域建立网络立体模型，通过网络立体模型仿真，将监测区域通过建立模型达到更直观的监测；
根据随机采样所获得的检测数据a1，a2，a3，……，ai，得到对应的数值的概率密度函数f(a)，由得到这组随机采样数据的期望值μ，根据公式/>得到其方差S2，从而获得这组数据的分布，将这组随机采样的数据分布记为A(μ，S2)，取横轴区间(μ+S2，μ-S2)，将这组区间作为判定条件，将随机采样得到的检测数据与区间范围作比较，若μ-S2≤ai≤μ+S2，则令i＝i+1继续判定下个值，若ai＜μ-S2或ai＞μ+S2，则输出这个点的具体位置信息，然后继续判定下个数据，直到判定结束，将输出的这组数据对应找到在监测区域的位置，将这些位置设置为监测点，每个监测点均设有定位系统；
将所得到的监测点的位置对应标记至立体模型中，立体模型方便对所监测区域进行观测；
在监测点位置设置有监测装置，监测装置包括空气质量的传感器、检测土壤质量的传感器、检测水质的传感器等，所述监测装置上设置有接收信号的系统和传输信号的系统，所述传输信号系统和接收信号系统均采用无线传送方式；
当检测生态环境质量时，将每个监测点的监测装置系统标记有地址码，从而根据每组监测数据能找到对应的监测点，当所监测的数据出现异常情况时，能立即锁定其数据所在位置；
监测装置在监测环境时，将所得到的数据发送至数据处理端；数据处理端将得到的这组数据标记为b1，b2，b3，……，bn，假设数据检测的标准范围为(B1，B2)，先判定所检测的数据是否为标准范围内数值：
若bn＜B1或bn＞B2，则这个数据所对应的区域生态环境已经遭受污染，对应输出危险信号，将危险信号传输至监测中心，监测中心将获得对应检测数据的位置信息，同时发出危险警报；
若B1≤bn≤B2，则将这个数据传输至下一处理阶段，若μ-2S2≤bn≤μ+2S2，则这个监测数据为安全数据，对应生成安全信号反馈至监测中心；
若B1＜bn＜μ-2S2或μ+2S2＜bn＜B2，则这个数据为边缘数据，对应生成提醒信号，将这个提醒信号反馈至监测中心，对监测人员进行提醒；
所述系统反馈端设置有监测中心，监测中心用于接收监测点传输的信号，监测中心将所接收的数据信息传输至数据处理端，数据处理端将分析完成的数据再次反馈至监测中心；
所述数据存储端将检测获得的数据和所分析得到的数据进行存储，当需要得到数据时方便对数据进行调取。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：监测前期根据区域生态环境的地形、气候以及生物生长等特点，对所监测的区域进行随机采样，数据获取端获得采样的检测数据并传输至数据分析模块，数据分析模块对所获得的数据进行处理，然后得到一组数据，将这组数据所在的位置设为监测点，在监测点设置有监测设备，监测设备将所检测的数据传输至数据分析端，数据分析端对数据进行分析，得到对应的分析结果，数据分析端将分析结果对应生成一个信号传输至系统反馈端。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (7)
1.一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，包括：数据获取端、数据处理端、系统反馈端、数据存储端；
所述数据获取端包括对所监测的数据信息进行获取，数据获取端将所获得的检测数据传输至数据处理端；
所述数据处理端对上传的数据进行处理，根据随机采样所获得的检测数据，得到这组数据的数据分布特点，从而获得一组数据，将这组数据所在的位置设为监测点；
所述系统反馈端设置在监测中心内，所述监测中心用于接收监测点所传输的信号，监测中心将所接收的数据信息传输至数据处理端，数据处理端将分析完成的数据再次传输至系统反馈端；
所述数据存储端将检测获得的数据和所分析得到的数据进行存储，当需要得到数据时方便对数据进行调取。
2.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述监测点位置设置方式为：
根据随机采样所获得的检测数据a1，a2，a3，……，ai，得到对应的数值的概率密度函数f(a)；
由公式得到这组随机采样数据的期望值μ；
根据公式得到其方差S2，从而获得这组数据的分布；
将这组随机采样的数据分布记为A(μ，S2)，取横轴区间(μ+S2，μ-S2)，将这组区间作为判定条件，将随机采样得到的检测数据与区间范围作比较；
若μ-S2≤ai≤μ+S2，则令i＝i+1继续判定下个值，若ai＜μ-S2或ai＞μ+S2，则输出这个点的具体位置信息，然后继续判定下个数据，直到判定结束，将输出的这组数据对应找到在监测区域的位置，将这些位置设置为监测点。
3.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述监测点位置设置有监测装置，所述监测装置系统内标记有地址码，所述地址码方便识别数据传输位置。
4.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述监测点监测环境时，对监测数据的处理方式为：
数据处理端获得一组检测数据b1，b2，b3，……，bn，假设数据检测的标准范围为(B1，B2)，首先判定所检测的数据是否为标准范围内数值；
若bn＜B1或bn＞B2，则这个数据所对应的区域生态环境已经遭受污染，对应输出危险信号，将危险信号传输至监测中心，监测中心将获得对应检测数据的位置信息，同时发出危险警报；
若B1≤bn≤B2，则将这个数据传输至下一处理阶段，若μ-2S2≤bn≤μ+2S2，则这个监测数据为安全数据，对应生成安全信号反馈至监测中心；
若B1＜bn＜μ-2S2或μ+2S2＜bn＜B2，则这个数据为边缘数据，对应生成提醒信号，将这个提醒信号反馈至监测中心，对监测人员进行提醒。
5.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述随机采样的方式为根据区域生态环境气候、地理环境以及生物生长等特点，对区域划分地点作为随机采样地点。
6.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述数据信息采集包括对空气质量数据采集、土壤质量数据采集、水质数据采集等。
7.根据权利要求1所述的一种生态环境监测实时反馈系统，其特征在于，所述数据获取端对所监测的区域的图像信息，对其进行建立模型，将所建立的监测点的位置对应标至模型中。
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