[发明专利]一种高光谱水质监测与预警方法

说明书

本发明公开了一种高光谱水质监测与预警方法，属于水质监测领域，一种高光谱水质监测与预警方法，高光谱水面监测，预警双触发，污染源判定，返程复判定，污染源判定输送，可以通过使用本方法对自然水体进行监测和预警，在有效实现双触发预警作用，对水面高光谱监测仪的监测数据进行复测，降低水面高光谱监测仪受环境影响的监测误差，提高预警信号准确性的同时，还能够对自然实体内不同深度的水质进行检测，有效辅助水务管理部门对污染源的情况进行判定，缩小排查范围，降低排查难度，不仅有效降低了水质管理的难度和成本，还提高了预警处理的效率，降低自然水体持续污染的概率，有效提高对自然水资源的保护效果。

技术领域

本发明涉及水质监测领域，更具体地说，涉及一种高光谱水质监测与预警方法。

背景技术

随着城市化发展和经济增长，水污染成为制约城市可持续发展的关键因素之一。水质在线监测，水质的自动、灵活，快速、实时、原位检测，成为城市水质监测的需求与发展趋势。利用高光谱技术研发的水质光谱检测仪可实现水质参数的原位快速检测，具有无污染、快速、实时、全天候的技术优势，是水质检测领域的重大技术突破。

高光谱水质多参数监测仪集成光谱采集、毫米波液位雷达、可视化管控、深度学习等技术，不仅可以实现复杂天况情境下总氮、总磷、叶绿素、高锰酸盐指数、氨态氮、藻密度、透明度、悬浮物等11个关键水质参数实时高频监测，而且兼具液位检测功能，可以实时提供多种原位水质指标和液位信息。

现有高光谱水质多参数监测仪配合光谱采集以及智能监测系统使用，虽然能够起到对自然环境中的水资源进行监测、预警以及智能管理的效果，但是在其监测过程中主要对水质的指标范围进行监控和预警，不能够有效对其产生预警数据的污染源数据进行分析和判断，需要水务管理部门消耗大量的人力物力对预警数据进行排查，不仅增加了水质管理的难度和成本，还易造成预警处理的滞后，增加对水质污染的程度，不利于对水资源的保护。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高光谱水质监测与预警方法，可以通过使用本方法对自然水体进行监测和预警，在有效实现双触发预警作用，对水面高光谱监测仪的监测数据进行复测，降低水面高光谱监测仪受环境影响的监测误差，提高预警信号准确性的同时，还能够对自然实体内不同深度的水质进行检测，有效辅助水务管理部门对污染源的情况进行判定，缩小排查范围，降低排查难度，不仅有效降低了水质管理的难度和成本，还提高了预警处理的效率，降低自然水体持续污染的概率，有效提高对自然水资源的保护效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高光谱水质监测与预警方法，包括如下步骤：

S1.高光谱水面监测，利用水面高光谱监测仪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内，智慧监测控制器对自然水体的水质数据进行判断；

S2.预警双触发，在智慧监测控制器判断水面高光谱监测仪输入自然水体水质的数据超标后，智慧监测控制器启动入水高光谱检测仪，使得入水高光谱检测仪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将检测数据反馈至智慧监测控制器，智慧监测控制器判断自然水体水质的数据依然超标时，智慧监测控制器产生预警信号，向相关PC端和移动端发出预警警报；

S3.污染源判定，在智慧监测控制器输出预警警报数据的同时，还对浮力气泵进行控制，使其排出浮力调控板和浮力辅助支耳内的气体，降低其对入水高光谱检测仪的浮力作用，使得入水高光谱检测仪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内，辅助智慧监测控制器内自然水体内内部水质数据进行数据统计和分析；