[发明专利]一种智慧型流域水质污染溯源的船载监测技术及方法

说明书

本发明属于水环境监测领域，具体涉及一种流域水环境污染物排放溯源的智慧型船载监测技术及方法，包括感知监测装置和智慧航迹指挥系统，所述的感知监测装置安装于智能无人船上，实时采集、监测和传输水环境污染特征指标变化数据，包括但不限于pH值、溶解氧、总有机碳、浊度、电导率、水温、流速和流向，地理位置坐标，所述的智慧航迹指挥系统通过对实时监测数据的可靠性分析和对不同地理坐标位置的水环境污染特征指标的变化趋势分析，结合监测位点的流速和流向，规划航迹指引所述智能无人船对疑似污染源进行动态溯源追踪。本发明与智能无人船有机结合能够快速、准确实时地发现和追溯污染源，为流域污染防治的高效管理提供技术支持。

技术领域

本发明属于水环境监测领域，具体涉及一种流域水环境污染物排放溯源的智慧型船载监测技术及方法。

背景技术

近年来，因污染源事故或环境质量局部恶化造成流域水环境污染事件偶有发生。通过常规追踪监测手段仅能够说明污染事故点水质污染情况，无法快速定位污染源，进而无法第一时间从源头控制污染事态的扩大，也给后续肇事责任追查带来困难。

在实际流域污染源环境管理中，一般是在流域单元设置少数固定的监测断面，根据监测断面的水质监测数据判断上游污染事故的发生。有些环境监管机构已经运用现代化技术手段和流域水环境数学模型对污染事故进行污染源溯源，如采用卫星遥感技术、GIS技术、水环境污染物源项识别等。但这类技术以大量基础数据作支撑，数据量或数据的精确性制约了其计算或研判结果的可靠性，这也是诸多现代化技术在水环境污染源溯源领域应用上“华而不实”的通病。如遥感技术实际运用过程要求具有全天候、全天时、大范围、多谱段和灵敏度高的特点，才能满足环境污染动态、实时、多样的监测需求，且仅能处理对水污染特征值显像比较突出的水质因子；单纯依赖GIS的应用对区域的数据支持要求很高，如完善基础信息流域污染源信息等，且在处理移动源时分析能力不足；多数污染源溯源模型不仅需要水环境基础数据，还依赖于污染源数据，而污染源数据很难及时动态更新，因此不能保证模型计算结果的可靠性。

因此，迫切需要简便易行、准确可靠的污染物溯源技术方法对污染物的扩散、事故灾害进行准确溯源，以便在环境应急处置时能快速、准确反应，及时控制污染事态的发展。

发明内容

本发明旨在提供一种智慧型流域水质污染溯源的船载监测技术及方法，基于流域水质污染特征变化趋势的跟踪监测和结合流域地理信息特征和水环境模型进行追踪航迹规划，指引智能无人船实现对流域污染源的实时追踪溯源。

一种智慧型流域水质污染溯源的船载监测技术及方法，包括感知监测装置和智慧航迹指挥系统，其特征在于：所述的感知监测装置安装于智能无人船船体上，实时采集、监测和传输水环境污染特征指标变化数据，包括但不限于pH值、溶解氧、总有机碳、浊度、电导率、水温、流速和流向，地理位置坐标，所述的智慧航迹指挥系统接收所述感知监测装置实时数据，通过对实时监测数据的可靠性分析和对不同地理坐标位置的水质污染特征指标浓度差分析，结合监测位点的流速和流向，预测污染源的污染扩散轨迹，进而规划航迹指引所述智能无人船对疑似污染源进行动态溯源追踪。所述智慧航迹指挥系统包括数据中心、逻辑模块、航迹分析模块。

本发明与智能无人船相结合进行流域污染源追溯的具体实施步骤如下：

步骤S1，智能无人船按照指定巡航区域和既定航迹下巡航监测，监测指标包括但不限于：pH值、溶解氧、总有机碳、浊度、电导率、水温、流速和流向，地理位置坐标，并通过4G/5G实时传输给智慧航迹指挥系统。

步骤S2，智慧航迹指挥系统对步骤S1的监测数据进行实时评估，发现数据异常，发出预警并进行请求信息验证，规划验证信息航迹和采样监测要求。

步骤S3，智能无人船执行规划的验证信息航迹和采样监测要求，实时采集和传输数据给智慧航迹指挥系统。