[发明专利]一种高光谱水质监测与预警方法

权利要求书

1.一种高光谱水质监测与预警方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.高光谱水面监测，利用水面高光谱监测仪(1)对自然水体的水面进行实时监测，并将监测数据反馈至智慧监测控制器(2)内，智慧监测控制器(2)对自然水体的水质数据进行判断；

S2.预警双触发，在智慧监测控制器(2)判断水面高光谱监测仪(1)输入自然水体水质的数据超标后，智慧监测控制器(2)启动入水高光谱检测仪(3)，使得入水高光谱检测仪(3)首先对浮动位置的自然水体水质进行检测，在入水高光谱检测仪(3)将检测数据反馈至智慧监测控制器(2)，智慧监测控制器(2)判断自然水体水质的数据依然超标时，智慧监测控制器(2)产生预警信号，向相关PC端和移动端发出预警警报；

S3.污染源判定，在智慧监测控制器(2)输出预警警报数据的同时，还对浮力气泵(6)进行控制，使其排出浮力调控板(4)和浮力辅助支耳(401)内的气体，降低其对入水高光谱检测仪(3)的浮力作用，使得入水高光谱检测仪(3)在自重作用下逐渐下沉至自然水体内，对自然水体内不同深度位置进行水质检测，并将检测数据反馈至智慧监测控制器(2)内，辅助智慧监测控制器(2)内自然水体内内部水质数据进行数据统计和分析；

S4.返程复判定，在入水高光谱检测仪(3)移动至自然水体下限位置，且对自然水体不同深度水质检测完成后，智慧监测控制器(2)控制浮力气泵(6)反转启动，向浮力调控板(4)和浮力辅助支耳(401)内通入空气，使其作用于入水高光谱检测仪(3)的浮力逐渐恢复，带动入水高光谱检测仪(3)在自然水体内向上浮动复位，并且在复位过程中，会自然水体内的水质进行返程复测，并将数据反馈至智慧监测控制器(2)内；

S5.污染源判定输送，智慧监测控制器(2)对入水高光谱检测仪(3)双程的检测数据进行统计和判断，并将判断的数据输送至相关PC端和移动端，缩小污染源的范围，水务管理人员根据污染源数据进行针对性排查管控。

2.根据权利要求1所述的一种高光谱水质监测与预警方法，其特征在于：包括步骤S1和S2内所述的安装在自然水体上侧的水面高光谱监测仪(1)和智慧监测控制器(2)以及设置在自然水体内的入水高光谱检测仪(3)，所述智慧监测控制器(2)前端安装有盘线器，所述盘线器上绕接有入水缆线(201)，所述入水高光谱检测仪(3)上端开设有检测通道，所述入水高光谱检测仪(3)上端固定安装有与入水缆线(201)信号连接的信号接头，所述入水高光谱检测仪(3)下端固定连接浮力调控板(4)，所述浮力调控板(4)内开设有浮力腔，所述浮力腔下内壁固定安装有浮力气泵(6)，所述浮力调控板(4)外端固定连接有多个与浮力腔相接通的浮力辅助支耳(401)；

所述智慧监测控制器(2)内设置有水质监测与预警系统，所述水质监测与预警系统包括有水质监测处理单元，所述水质监测处理单元的输入端连接有水面高光谱监测单元、水体定点检测单元和水体浮动检测单元，所述水面高光谱监测单元的输入端通过导线与水面高光谱监测仪(1)信号连接，所述水体内检测单元和水体浮动检测单元均与入水高光谱检测仪(3)信号连接，所述水质监测处理单元的输出端包括有双触发检测单元、污染源检测单元、浮动控制单元和预警数据输出单元，所述双触发检验单元和污染源检测单元的输出端均于入水高光谱检测仪(3)信号连接，所述浮力控制单元的输出端通过导线与浮力气泵(6)信号连接，所述预警数据输出单元的输出端通过5G网络分别信号连接有PC端和移动端。

3.根据权利要求2所述的一种高光谱水质监测与预警方法，其特征在于：所述入水高光谱检测仪(3)内固定安装有位于检测通道左侧的高光谱发射端(301)、位于检测通道右侧的光伏接收端(302)以及位于光伏接收端(302)下侧的光谱参数处理器(303)，所述光谱参数处理器(303)的输出端分别与水体内检测单元和水体浮动检测单元相配合，所述高光谱发射端(301)的输入端分别与双触发检验单元和污染源检测单元相配合。

4.根据权利要求2所述的一种高光谱水质监测与预警方法，其特征在于：所述浮力调控板(4)上端固定连接有多个限位伸缩条(8)，所述限位伸缩条(8)上端固定连接有固定指示浮板(5)，所述固定指示浮板(5)外端固定连接有固定岸边索(501)，且固定岸边索(501)固定安装在自然水体岸边。