[发明专利]一种水域水质异常点探测和预警方法

说明书

本发明属于水质监测领域。本发明的目的是提供一种具有极高的检测精度和智能化程度水域水质异常点探测和预警方法。采用的技术方案是：一种水域水质异常点探测和预警方法，包括以下步骤：a.智能巡航；b.监测数据模型分析；c.可疑异常数据点复核；d.异常数据点现场水样采集。本发明以智能巡航船为载体，以水质异常分析模型为软件支撑，以物联技术进行人机互动，真正做到水质异常点的探测和预警。

技术领域

本发明属于水质监测领域，具体涉及一种水域水质异常点探测和预警方法。

背景技术

地表水域污染目前是环保的重要问题，相应水域断面达标是各地方政府环保工作的主要目标。但是地表水域广阔，定点的水质监测站难以对较大的水域面积的空间变化进行较为详细的了解，这样给水域水质的变化机理研究带来很多实际困难。同时，很多水域出现污水偷排现象，靠人力巡查难以开展，特别是晚上时间。所以，对较大水域进行水质变动信息的掌握不仅有利于水域治理潜在规律的掌握，也有利于污水偷排现象的观测。

目前，现有技术中也出现了一些能对水质进行监测的方案，但这些方案均存在一定的缺陷。如专利CN 102818884 A公布的“一种违规排污口的定位方法”河道巡航为鱼形机器人，没有形成智能移动功能，这样不能在相应水域进行智能巡航，那么就很难对潜在的排污点进行排查；同时，该专利所述移动监测部件内置正常水质最低标准参数。实际情况，水域任何水质数据可能存在一天的昼夜差、四季的季节差等变化情况，不存在固定的最低标准参数，而只能通过经验模型获得具体时刻相应的对照参考值；同时，缺少信息复核功能，特别是信息反馈功能，不能实现相应现象的预警和现场核查。专利CN 102700695发明的“河道违规排污侦测机器鱼”使用水质传感器对排污口进行精确定位，实际上河道的排污口不是固定的，需要通过一系列的手段去确定排污口，而传感器只能测定一些数据，所以该发明不能侦测到违规的排污口。同时，由于缺乏有效的取证机制，即使发现排污口，也只是简单的将数据反馈至监控中心，导致后期在对违规企业进行处罚时缺乏必要的凭证，为执法部门带来极大的不便。另外，现有的用于水质检测的移动设备，其动力均来自于蓄电池存储的电能，而不能对风能、太阳能进行合理的利用，造成巡航船的连续工作时间较短，无法进行持续巡航。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有极高的检测精度和智能化程度水域水质异常点探测和预警方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种水域水质异常点探测和预警方法，包括以下步骤：

a.智能巡航：采用能够在设定轨迹模式下和遥控模式下进行水域巡航的智能巡航船；所述智能巡航船上配置水质检测设备，所述水质检测设备根据水域水质监测的需求进行针对性选择，能够实现现场即时的多频次监测；

b.监测数据模型分析：所述智能巡航船配置有水质异常分析模型软件，所述水质异常分析模型软件能够储存水质监测数据，并能根据历史数据和构建的模型迅速分析监测到的数据；正常，继续巡航；不正常，进入步骤c；

c.可疑异常数据点复核：智能巡航船立即对异常数据出现处及周边范围进行核查；正常，则智能巡航船继续巡航；不正常，进入步骤d；

d.现场水样采集：智能巡航船对异常数据点的水质异常数据值、水质异常数据值出现的时间、空间及大致范围进行记录、储存并反馈至水质监测中心，同时由智能巡航船进行现场水样的采集；采集完成后向水质监测中心发送预警信息，然后继续巡航。

优选的，所述步骤b中，水质异常分析模型软件是通过模型算法确定是否为异常数据；所述模型算法的基础原理是|(X_n—X_正常值)|/X_正常值≥Y，即为异常数据。X为水质监测值，Y为经验比例值,n为监测样次。X_正常值根据实际水域历史时间数据、空间数据和经验值确定，Y值通过仪器误差、季节温度以及现场条件联合确定。