一种水污染监测预警方法及电子设备与流程

本发明涉及水污染监测，具体为一种水污染监测预警方法及电子设备。

背景技术：

1、随着工业发展、人类活动、地质地形变迁等因素的影响，水环境系统成为受到生物、化学、物理、人为等多种因素影响的动态开放复杂系统，水体污染呈现复合污染的显著趋势，多种污染共存并联合作用；多种人污染过程同时发生；多种污染效应表现出协同或拮抗作用；污染物在环境中的行为涉及多介质、多界面；同时发生物理、化学和生物过程，致使水体污染问题更加复杂化。

2、现有的水质污染监测往往是通过人员实地考察，其监测效率较低，往往在水质出现大面积污染，才能被人员发现，同时，对于污染流向方向无法及时知晓，从而导致无法对水体后续污染进行预警，进而延长了污染持续时间，加重了污染程度，更大大增加了后期恢复治理的难度与成本，因此，我们提出了一种水污染监测预警方法及电子设备。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种水污染监测预警方法及电子设备，具备可以提高预警的准确性和可靠性，且能降低污染持续时间和后期恢复治理的难度和治理成本等优点，解决了通过人员实地考察，其监测效率较低，且无法对水体后续污染进行预警的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述可以提高预警的准确性和可靠性，且能降低污染持续时间和后期恢复治理的难度和治理成本的目的，本发明提供如下技术方案：一种水污染监测预警方法，该水污染监测预警方法如下：s1、监测数据获取，具体为建立水质监测网络，设置合理的监测点位和监测频率，利用在线监测系统或现场采样等方式，及时获取水质监测数据；

5、s2、在s1的基础上，数据处理和分析，具体为对采集的原始数据进行去噪、校准和处理，计算出水质指标的浓度值，进而分析水质变化趋势、空间分布差异和异常情况；

6、s3、在s2的基础上，确定预警指标和阀值，具体为根据水质监测指标的界值和标准，确定预警指标和阈值，制定超标、连续超标和多因素超限等不同预警规则；

7、s4、在s3的基础上，预警模型建立，具体为利用统计方法、神经网络和机器学习等技术，建立预警模型，对水质监测数据进行实时监测和预测；

8、s5、在s4的基础上，预警判断和处理，具体为对监测数据进行实时监测和判断，一旦监测数据超过预警阈值，发出预警信号，启动应急预案，及时采取措施控制水污染扩散；

9、s6、在s5的基础上，应急响应和污染治理，具体为启动应急预案，快速定位和追溯污染源，准确判断污染程度和影响范围，采取相应的措施进行污染治理和修复。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述s1中应注意：

11、1)、监测点位的设置要科学合理，具体为监测点位的设置应该考虑到污染源的位置、污染物的传输路径和污染物的转化变化规律等因素，以确保采样的数据具有代表性；

12、2)、采样时间要得当，具体为不同的水体在不同的时间段污染物的浓度会有区别；

13、3)、采样方式和样本处理要规范，具体为采样前应该仔细了解采样场地的情况，采样时需要使用干净的瓶子或器皿，避免污染物之间互相影响；

14、4)、采样点位要均匀分布，具体为监测水体的污染情况，需要在污染点周围的大范围内进行监测，这样才能够更好地掌握污染情况；

15、5)、监测数据的采集要全面，具体为监测数据采集时因为水质指标有很多，需要全面采集数据。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述s2中应注意：

17、a、数据清洗要严谨，具体为采集到的监测数据中可能会包含一些异常数据或离群值，需要进行数据清洗，而数据清洗要严谨，要去除那些在处理和分析中会对结果产生干扰的数据；

18、b、建立合适的数学模型，具体为数据处理和分析需要建立合适的数学模型，以便更好地理解监测数据的相关关系和变化趋势，进而进行预测和预警；

19、c、数据分析要综合，具体为水质监测数据包括化学和环境参数，波动幅度以及特征也各有不同，数据分析必须综合各类水质参数，发现其相互作用和联系，建立水质指标的综合评价模型，才能更好地反映水体的水质状况；

20、d、分析结果要量化，具体为在数据分析过程中，要将结果量化，能够更形象、更精确地描述监测到的各个参数特征，实现数据的可视化分析，进一步提高分析的效率和准确性；

21、e、关注异常值和趋势变化，具体为在进行数据处理和分析时，需要特别关注异常值和趋势变化，及时发现并采取相应的措施，以避免水污染发生或扩散。

22、作为本发明的一种优选技术方案，所述s3中应注意：

23、a、指标要反映水体实际状况，具体为预警指标必须能够客观反映污染物浓度、质量或其他水质变量的实际状况；

24、b、指标要具有敏感性，具体为预警指标应该具有足够的敏感性，即能够及时发现污染并给出准确的预警信号，要避免选用过于稳定或变化缓慢的指标；

25、c、阈值要具有实际意义，具体为预警阈值必须有实际意义，而不是过于理论化或割裂实际，阈值的设定需要根据当前水环境质量的界限引入相关的管理要求及建立的水环境标准的内容和精神，将水污染阈值的设定和即时水环境质量判定与整体的水生态环境保护体系紧密相连；

26、d、多样化的阈值，具体为由于预警指标所反映的水体的状况各不相同，因此不同的指标可能需要不同的预警阈值，多种阈值指标的组合使用，可以进一步提高预测的准确性；

27、e、定期检查和更新，具体为预警指标和阈值要根据实际情况进行定期检查和更新，以确保其能够及时发现水质变化并给出准确的预警信号。

28、作为本发明的一种优选技术方案，所述s4中应注意：

29、a)、模型建立要充分考虑水体的特性，具体为不同的水体具有不同的物理化学特性，污染物的传输规律也不同，因此预警模型的建立需要充分考虑这些特性，并采用相应的算法和方法；

30、b)、数据质量要高，具体为预警模型需要用到历史数据进行训练，因此数据的质量对于模型建立至关重要，要保证数据质量的高精度和高可靠性，避免因数据不准确造成的预警误判等问题；

31、c)、模型要具有可扩展性，具体为水污染的情况会不断变化，因此预警模型需要具有可扩展性，能够根据新的监测数据进行实时更新和修正，保证预警的准确性和及时性；

32、d)、模型建立要考虑多种污染物的影响，具体为水中通常包含不同的污染物，预警模型建立要考虑多种污染物的影响，通过综合评价来进行污染预警和风险评估；

33、e)、模型建立要有可解释性，具体为预警模型需要有较强的可解释性，使得预警结果能够清晰地传递给管理者和公众，提高预警的响应和情况处理效率。

34、作为本发明的一种优选技术方案，所述s5中应注意：

35、a)、判断预警数据的准确性和可靠性，具体为在收到预警数据后，需要进行数据质量检查，确保数据准确、完整、可靠，以便进行有效的预警判断和处理；

36、b)、确认预警类型和级别，具体为根据预警信息的类型、严重程度、持续时长等因素，确认预警类型和级别，并采取相应的预警应对措施；

37、c)、及时采取预警应对措施，具体为对于不同类型和级别的预警，需要采取相应的应对措施；

38、d)、建立预警数据分析和追溯机制，具体为建立相应的数据分析和追溯机制，可以分析预警数据和应对措施的效果，在处理类似事件时更具备参考价值；

39、e)、定期评估预警效果，具体为定期评估预警效果的好坏，及时发现并改善存在的问题，提高预警的准确性和有效性，以期更好地保障饮用水源安全。

40、作为本发明的一种优选技术方案，所述s6中应注意：

41、f)、快速反应，具体为在发生水污染事故时，需要立即启动应急预案，调集应急队伍，迅速赶赴现场开展应急响应；

42、g)、确认污染范围，具体为进行水污染事故处置前，需要确认污染范围和程度，并采取必要的隔离措施，以防范污染扩散；

43、h)、选择合适的治理技术，具体为应根据不同的污染特点和程度，选择有效且适合的治理技术；

44、i)、处理污染物，具体为在实施治理措施时，需要将污染物收集、运输、处置，同时要确保处置过程中不会造成二次污染；

45、j)、确定污染来源，具体为及时确认污染来源及责任方，并采取必要的法律手段追究责任；

46、k)、加强事后监测，具体为事后进行污染治理后，需要进行定期的水环境监测和水质评估，以确保治理效果持续并预防再次污染。

47、一种水污染监测预警方法的电子设备，所述水污染监测预警方法的电子设备包括水质监测仪器，用于实时监测水质各项指标，对水质情况进行分析和评估；

48、自动采样器，用于抽取水中样品进行分析，帮助确定水质变化的时间和范围；

49、智能预警系统，基于水质监测和分析数据，通过计算机软件等手段实现对水污染的预警、预报和预测，提供数据分析和预警提示；

50、科学数据处理软件，用于可视化展示水质监测数据、排放源分析、水质模拟预测和信息决策支持；

51、应急监测车，用于在污染事件发生后，可以马上赶到现场，采集、分析和评估水质数据，为污染应急处置提供支撑和依据。

52、(三)有益效果

53、与现有技术相比，本发明提供了一种水污染监测预警方法及电子设备，具备以下有益效果：

54、本发明提供了一种水污染监测预警方法及电子设备，能够及时的进行预警，出现异常时能够迅速给出预警排查节约大量的时间成本和提高环境监测效率，在监测测到污染后，及时智能判断污染成因并将相关信息以及预警推送给水污染监测人员，从而不仅可以提高预警的准确性和可靠性，还能降低污染持续时间和后期恢复治理的难度和治理成本。