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专利号: 202510209933X
申请人: 江苏碧海环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能化水环境综合治理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:数据采集,安装传感器设备在目标水域进行监测,得到水质参数,构建监控平台,所述监控平台用于接收并展示所述传感器设备监测的水质参数;

步骤S2:水质变化检测,通过传感器设备得到水质参数后,利用水质变化算法并结合历史数据对水质参数的变化率进行计算,得到第i个水质参数变化率ΔPi(t),并设定ΔPi(t)的变化阈值为Yi,当|ΔPi(t)|>Yi时,通过所述监控平台向管理人员发送警报;

步骤S3:水环境动态预测,通过水质变化算法得到变化率后,再利用动态预测算法对未来时间的水质参数进行预测,得到t+Δt时间第i个水质参数值ΔPi(t+Δt),对未来时间目标水域的预测,管理人员能够预测水质情况,提前采取应对措施,避免污染扩大;

步骤S4:分级治理,根据动态预测算法的结果,利用预警分级算法并将不同的水质参数划分预警等级;

步骤S5:效果评估,定期评估治理效果,对比目标水域治理前后的水质参数,编写水环境治理报告,以便后续使用;

所述水质变化检测步骤中,水质变化算法过程如下:

其中ΔPi(t)是当前时间第i个水质参数变化率;

Pi(t)是当前时间第i个水质参数值;

Δt是时间间隔,单位为分钟;

Fclimate(t)是当前时间气候值;

α是气候影响系数,取值范围为0至1;

Fclimate(t)表示如下:

Fclimate(t)=β1×D(t)+β2×A(t)其中D(t)是当前时间水温;

A(t)是当前时间降雨量;

β1是水温影响系数,取值范围为0.01至0.1;

β2是降雨量影响系数;取值范围为0.001至0.05;

当前时间第i个水质参数变化率ΔPi(t)表示了水质参数与过去时间相比的变化幅度,使工作人员能够了解当前水环境变化趋势,并设定ΔPi(t)的变化阈值为Yi1,当|ΔPi(t)|>Yi1时,表示第i个水质参数变化率超过预设值,此时针对不同的水质参数采取相应的应对措施。

2.根据权利要求1所述的智能化水环境综合治理方法,其特征在于:所述水环境动态预测步骤中动态预测算法过程如下:其中Pi(t+Δt)是t+Δt时间第i个水质参数值;

Pi(t)是当前时间第i个水质参数值;

Δt是时间间隔,单位为分钟;

m表示第m个时间点,n表示时间点数量;

Wm表示时间点m的权重系数,W1+W2+W3+...Wn=1;

ΔPi(t-m)是t-m时间的水质参数变化率;

γ是变化率影响系数,取值为0.8;

通过对未来时间的水质参数进行预测,使管理人员能够提前做出应对,避免水污染扩大。

3.根据权利要求2所述的智能化水环境综合治理方法,其特征在于:所述分级治理步骤中预警分级算法过程如下:其中Alerti(t)表示第i个水质参数的预警等级;

Zi1表示第i个水质参数的预警阈值一;

Zi2表示第i个水质参数的预警阈值二;

Zi3表示第i个水质参数的预警阈值三;

当Alerti(t)=1时为优等级;

当Alerti(t)=2时为轻度污染等级;

当Alerti(t)=3时为中度污染等级;

当Alerti(t)=4时为高度污染等级;

再根据动态预测算法得到t+Δt时间第i个水质参数值Pi(t+Δt)后,利用预警分级算法将其划分为不同的预警等级,并且针对不同水质参数进行单独划分,使管理人员能够在预警警报发出时能够迅速响应,并设定当Alerti(t)=2时为轻度污染等级时,动态预测算法中变化率影响系数γ发生变化,此时变化率影响系数γ调整为1,在水质状况恶化时,水质参数的变化速度会加快,通过增加变化率影响系数γ,使动态预测算法对水质参数变化率的感应更加灵敏,减少系统滞后性。

4.根据权利要求3所述的智能化水环境综合治理方法,其特征在于:所述预警等级包括优等级、轻度污染等级、中度污染等级和高度污染等级,通过不同的预警等级准备相应的措施对目标水域进行治理,当预警等级为轻度污染等级,调整动态预测算法中的影响系数,以提高动态预测算法的灵敏度;

所述监控平台包括交互界面,所述监控平台接收所述传感器设备监测的水质参数后,将其以图表的形式展示在所述交互界面上。

5.根据权利要求4所述的智能化水环境综合治理方法,其特征在于:当预警等级为轻度污染等级、中度污染等级或高度污染等级时,均通过监控平台向管理人员的终端设备发送预警信息,预警信息以弹窗的形式发送至管理人员终端设备上,并根据污染等级不同设置预警信息内容和格式。

6.根据权利要求5所述的智能化水环境综合治理方法,其特征在于:当预警等级为轻度污染等级时,弹窗颜色为黄色,预警等级为中度污染等级时,弹窗颜色为橙色,预警等级为高度污染等级时,弹窗颜色为红色。

7.根据权利要求1所述的智能化水环境综合治理方法所使用的综合治理系统,其特征在于:包括数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、可视化模块;

所述数据采集模块用于采集目标水域的水质数据,所述数据传输模块用于将所述数据采集模块获取的数据传输至所述数据分析模块进行分析;

所述数据分析模块包括变化率检测单元、水质预测单元和水质分级单元,所述变化率检测单元用于检测目标水域水质变化情况,所述水质预测单元通过结合水质变化情况对未来时间的水质进行预测,所述水质分级单元对未来时间的水质进行分级,并根据分级结果采取相应措施;

所述可视化模块用于将数据可视化,并展示给管理人员。