突發水汙染事件監控預警系統的製作方法
2023-05-27 09:48:16
專利名稱：突發水汙染事件監控預警系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及突發水汙染事件處理領域，特別是一種突發水汙染事件監控預警系統。
背景技術：
隨著社會經濟不斷地發展，環境汙染問題日益突出，突發性環境汙染事故也日漸增多，例如2006年湖南岳陽化工廠廢水排放造成的砷汙染事件、2007年太湖水汙染事件、 2009年鹽城水廠原水受酚類化合物汙染事件、2010年福建紫金礦業有毒廢水洩漏事件等，另外國外也發生ー些突發性汙染事故，例如墨西哥灣漏油事故、匈牙利鋁廠有毒廢水洩漏事故等，這些汙染事故突發性強、擴散速度快、影響面大、危害相當大，威脅人們的生命和身體健康，給國家和人民造成重大經濟損失，造成社會不穩定，嚴重破壞生態環境，由此可見，突發性水汙染事故造成的後果是災難性的，影響是深遠的。因此，為了保護水環境安全，預防突發性汙染事故的發生以及對已發生的汙染事故迅速監測，進行及時、快速、準確和有效的處理處置，最大程度地減小汙染程度和範圍，建立起環境汙染事故預警應急系統是相當必要，且具有巨大社會、經濟效益和現實意義。突發性應急監測具有以下兩大特點首先是不可預見性，包括事故發生地點、時間、汙染因子等等都是不可預見的；其次是多學科性，環境科學本身是ー門邊緣科學，這也決定了監測工作的多學科性，因此，突發性應急監測是一項嚴肅而複雜的工作，監測部門僅僅依靠傳統的人工檢驗和方法，已不能很好地解決各種問題，而且目前國內還缺乏對構建區域水環境安全監測預警系統的一般性理論和方法的研究，已有的預警系統對水環境安全與區域社會經濟發展之間深刻關係的體現不夠系統。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供ー種突破了傳統關鍵技術，研製開發了包括自動採樣系統、汙染物洩漏模擬模型、富營養化預測預報模型等在內的多項系統，並進行了系統集成的突發水汙染事件監控預警系統。本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的
一種突發水汙染事件監控預警系統，包括自動採樣系統、監測系統、數據傳輸系統、信息管理系統、水汙染預測預報模型系統，其特徵在於自動採樣系統加設水樣三級除砂處理裝置，採用斷面流動和多點循環的採樣方式；水汙染預測預報模型系統建立了汙染物洩漏模擬模型和富營養化預測預報模型；信息管理系統建立監測站和控制中心站，在監測站，中央控制単元對採樣和監測系統的運行進行統一管理，實現自動連續運轉，並自動採集監測數據，然後基於GSM網絡通過GPRS上傳至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系統可實時獲得各監測站最新數據及運行狀態，並導入資料庫，用戶可通過Internet網絡獲取數據，實現遠程數據共享；其中自動採樣系統、監測系統分別、水汙染預測預報模型系統與信息管理系統監測站中的中央控制單元相連，自動採樣系統與監測系統、水汙染預測預報模型系統分別相連。而且，所述的汙染物洩漏模擬模型以ニ維水動力、水質模型為基礎進行開發，模型採用有限體積法和交替隱式方法進行離散求解。而且，所述的富營養化預測預報模型採用三種富營養化預測方法，分別是基於ニ維水動力水質模型的富營養化預測模型、多元回歸預測模型和人工神經網絡富營養化預測模型。而且，所述的資料庫包括空間資料庫和屬性資料庫，空間資料庫包括基礎空間資料庫和環境空間資料庫，屬性資料庫包括危險源資料庫、化學危險品資料庫、敏感目標資料庫和應急救援資料庫。本發明的優點和積極效果是
I、本發明的監測系統，對8項水質參數實現了無人值守的全自動連續監測；系統具有高度可擴展性，可根據需要擴充監測參數；具有自動校核、12V直流供電、自動清洗等多項 功能；該系統集成通過RS-485總線和中央控制單元RTU相連，實現遠程控制診斷功能。2、本發明建立汙染物洩漏模擬模型，可以用於汙染物洩漏事故的模擬預測，可以以水質自動採樣、監測設備採集的水質數據作為模型的校驗數據，實時模擬汙染水團在水庫中的運動過程，並及時查詢分析汙水團的形態特徵、峰值濃度、峰值點位置等，這為突發性水汙染事件的應急處置提供了直觀而準確的分析工具，可以用於應急工作中。3、本發明建立富營養化預測預報模型，可以為湖庫富營養化程度升高、水華爆發前的應急預案試演、事故中預警應急預測預報等工作提供技術平臺，其中的基於ニ維水動力水質模型的富營養化預測模型還可以反映不同水文情勢下特徵汙染物遷移轉化特點。4、本發明進行了系統集成，基於汙染物洩漏模擬模型和富營養化預測預報模型，採用GIS技術、科學成果可視化技術等，増加模型對空間數據的處理能力和模擬能力，建立集成化的突發性水汙染事件預警預報系統，實現了良好的人機對話，將數學模型的模擬成果快速、全面、形象地展示於集成系統界面中。
圖I是本發明的總體結構框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明實施例做進ー步詳述
如圖I所示，本發明所述的ー種突發水汙染事件監控預警系統，包括自動採樣系統、監測系統、數據傳輸系統、信息管理系統、水汙染預測預報模型系統，其特徵在於自動採樣系統加設水樣三級除砂處理裝置，採用斷面流動和多點循環的採樣方式；水汙染預測預報模型系統建立了汙染物洩漏模擬模型和富營養化預測預報模型；信息管理系統建立監測站和控制中心站；其中自動採樣系統、監測系統分別、水汙染預測預報模型系統與信息管理系統監測站中的中央控制單元相連，自動採樣系統與監測系統、水汙染預測預報模型系統分別相連。根據圖I所示，對本發明的實施方式做進ー步描述在監測站，中央控制單元對自動採樣系統和監測系統的運行進行統ー管理，實現自動連續運轉，並自動採集監測數據，然後基於GSM網絡通過GPRS上傳至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系統可實時獲得各監測站最新數據及運行狀態，並導入資料庫，用戶可通過Internet網絡獲取數據，實現遠程數據共享；水汙染預測預報模型系統可以以水質自動採樣、監測設備採集的水質數據作為模型的校驗數據，實時模擬汙染水團在水庫中的運動過程，並及時查詢分析汙水團的形態特徵、峰值濃度、峰值點位置等；富營養化預測預報模型為湖庫富營養化程度升高、水華爆發前的應急預案試演、事故中預警應急預測預報等工作提供技術平臺，其中的基於ニ維水動力水質模型的富營養化預測模型還可以反映不同水文情勢下特徵汙染物遷移轉化特點。需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此 本發明並不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種突發水汙染事件監控預警系統，包括自動採樣系統、監測系統、數據傳輸系統、信息管理系統、水汙染預測預報模型系統，其特徵在於自動採樣系統加設水樣三級除砂處理裝置，採用斷面流動和多點循環的採樣方式；水汙染預測預報模型系統建立了汙染物洩漏模擬模型和富營養化預測預報模型；信息管理系統建立監測站和控制中心站，在監測站，中央控制單元對採樣和監測系統的運行進行統一管理，實現自動連續運轉，並自動採集監測數據，然後基於GSM網絡通過GPRS上傳至控制中心站，控制中心站的HY-WQMS系統可實時獲得各監測站最新數據及運行狀態，並導入資料庫，用戶可通過Internet網絡獲取數據，實現遠程數據共享；其中自動採樣系統、監測系統分別、水汙染預測預報模型系統與信息管理系統監測站中的中央控制單元相連，自動採樣系統與監測系統、水汙染預測預報模型系統分別相連。
2.根據權利要求I所述的突發水汙染事件監控預警系統，其特徵在於所述的汙染物洩漏模擬模型以ニ維水動力、水質模型為基礎進行開發，模型採用有限體積法和交替隱式方法進行離散求解。
3.根據權利要求I所述的突發水汙染事件監控預警系統，其特徵在於所述的富營養化預測預報模型採用三種富營養化預測方法，分別是基於ニ維水動力水質模型的富營養化預測模型、多元回歸預測模型和人工神經網絡富營養化預測模型。
4.根據權利要求I所述的突發水汙染事件監控預警系統，其特徵在幹所述的資料庫包括空間資料庫和屬性資料庫，空間資料庫包括基礎空間資料庫和環境空間資料庫，屬性資料庫包括危險源資料庫、化學危險品資料庫、敏感目標資料庫和應急救援資料庫。
全文摘要
本發明公開了一種突發水汙染事件監控預警系統，包括自動採樣系統、監測系統、數據傳輸系統、信息管理系統、水汙染預測預報模型系統，其特徵在於自動採樣系統加設水樣三級除砂處理裝置，採用斷面流動和多點循環的採樣方式；水汙染預測預報模型系統建立了汙染物洩漏模擬模型和富營養化預測預報模型；信息管理系統建立監測站和控制中心站；其中自動採樣系統、監測系統分別、水汙染預測預報模型系統與信息管理系統監測站中的中央控制單元相連，自動採樣系統與監測系統、水汙染預測預報模型系統分別相連。本發明突破了傳統關鍵技術，研製開發了包括自動採樣系統、汙染物洩漏模擬模型、富營養化預測預報模型等在內的多項系統，並進行了系統集成。
文檔編號H04L29/08GK102855526SQ20121031101
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者毛振剛 申請人:毛振剛