[发明专利]一种基于信息融合技术的动态水质监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于信息融合技术的动态水质监测系统，涉及水质监测技术，用于解决现有技术中，机动监测能力不足，移动水质分析监测实验室配备数量太少，现场监测能力低的问题。它包括采集模块、预处理模块、动态分析模块、信息融合模块以及GPRS模块；所述采集模块包括柱状的壳体，位于壳体上端的上盖，位于壳体下端的采集端头，位于壳体外壁的浮力盘，所述壳体外壁设有第一开口，所述浮力盘上表面设有第一凸起，所述壳体内部设有升降转轴。通过调节采集端头纵向浸水深度，横向移动距离以及横向转动角度，实现动态COD指标采样，提高机动监测能力。本发明还公开了一种基于信息融合技术的动态水质监测方法。

技术领域

本发明涉及水质监测技术，具体来说，是一种基于信息融合技术的动态水质监测系统及方法。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。

水利系统水质监测工作经历了几十年的发展，首先在水文部门内增设了水质监测机构，进而建立健全了各流域水质监测中心，现已建成了覆盖全国的水质监测网络体系，实现了对水质的有效监测，在水质监测项目上，也由从天然水化学监测发展延伸而来，具有了综合河流天然水化学特征与河流水污染特征的监测。

在水利系统的水质监测是与水文站相结合的，充分利用了采样上具备的便利的条件，可以实现代表性强的高频次监测，具有流域管理和水量，水质同时监测的优势，结合水功能区管理要求，掌握国家确定的重要江河、湖泊、跨省(自治区、直辖市)的江河、湖泊水体，省界水体、重要供水水源地、主要入河排污口的水质情况，有可能完成掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要过程的水质突变情况。

专利文献CN 102331485 B一种便携式水质监测仪，包括上位机和下位机，上位机和下位机通过通信中间件或者无线通讯部分连接，上位机包含上位机人机界面部分；下位机包含单片机、数据采集部分、扩展SDRAM部分以及下位机人机界面部分，数据采集部分具有通过可伸缩式SDI-12接口总线与单片机连接的SDI-12传感器，该SDI-12接口总线通过节节型接口连接至少一个SDI-12传感器；无线通讯部分包括GPRS无线模块；电源部分包括自带电源、太阳能电源，以及当太阳能电源提供的电压不足以维持水质监测仪工作时，将电源切换到自带电源的电源管理模块。本发明能使便携式水质监测仪接入的传感器个数不受限制、数据传输简单、数据存储量大。

其中，COD是最常用的评价水体污染程度的综合性指标。COD指标由于测量方便，费用低，适用范围广等优点已成为我国水质监测中必测的一项指标。但在水质成分复杂，水中无机还原性污染物、难降解有机物含量高时，用COD指标来表征有机污染程度会出现很大的偏差。并且由于COD的标准测定方法易受干扰，使得COD的测定值与理论值相差较大。

为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述带传感器的监测仪监测外，有时需进行动态COD指标采样，通过跟踪流速和流量，以便及时了解动态的有机污染程度。现有技术中，机动监测能力不足，移动水质分析监测实验室配备数量太少，现场监测能力低，无法及时掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要水利过程的水质中COD突变情况。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种通过调节采集端头纵向浸水深度，横向移动距离以及横向转动角度，实现动态COD指标采样，提高机动监测能力的基于信息融合技术的动态水质监测系统。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：