[发明专利]水质化学污染在线监测评估预警传感器网络节点系统

权利要求书

1.一种水质化学污染在线监测评估预警传感器网络节点系统，其特征在于，包括:水质化学污染多参数复合数组传感器、传感器信息无线传输网络节点模块、化学污染监测评估预警模型、终端模块；

所述水质化学污染多参数复合数组传感器由多个与化学污染监测评估预警模型相关要素参数的传感器集成复合而成，所述水质化学污染多参数复合数组传感器内的多个传感器能够进行可拆卸集成，所述水质化学污染多参数复合数组传感器内的传感器能够集成多个传感器集成组后再相互进行可拆卸集成，传感器集成组之间的集成采用水密结构进行集成；所述水质化学污染多参数复合数组传感器与所述传感器信息无线传输网络节点模块进行可拆卸连接组合；

所述水质化学污染多参数复合数组传感器选取总有机碳传感器、电导率传感器、浊度传感器、温度传感器和深度传感器进行复合集成时，将温度传感器、浊度传感器与总有机碳传感器进行集成，将深度传感器与电导率传感器集成，然后将两组集成进行可拆卸水密集成；

所述深度传感器通过螺母固定在总有机碳传感器、电导率传感器、浊度传感器、温度传感器和深度传感器进行复合集成后的壳体上，且所述深度传感器与壳体之间设有O型密封圈实现水密，所述电导率传感器固定连接在所述深度传感器上，所述深度传感器与电导率传感器的外侧罩有外罩护网；

所述传感器信息无线传输网络节点模块包括能源供给模块及具有耐受环境结构的RTU单元；所述RTU单元用于接收所述水质化学污染多参数复合数组传感器的数据，处理后发射给终端模块；所述能源供给模块采用太阳能与电池组组合模式为平台节点提供能量支持；

所述RTU单元的耐受环境结构模仿荷叶物理结构形态利用材料的特性采用遮蔽隔热结构和冷端导热结构将太阳直射造成的高温隔离，并利用冷端导热结构将部分热量导入低温度的水中；

所述终端模块用于协议接收RTU单元的数据，并提供给化学污染监测评估预警模型，由化学污染监测评估预警模型配合终端模块进行水质参数预报与安全等级评估与预警；

所述化学污染监测评估预警模型包括一阶总有机碳线性阈值模型、二阶总有机碳与电导率线性阈值组合模型、多阶数组多参数模糊智能预警模型，用于提供在化学污染数组传感器输入条件下的水质参数预报与安全等级评估与预警；

所述一阶总有机碳线性阈值模型用于自然环境地表水水质监测评估预警，将自然环境地表水水质分为多个等级，并设置相应阈值，将监测值与阈值判断自然环境地表水水质等级；

所述二阶总有机碳与电导率线性阈值组合模型用于针对一级总有机碳线性阈值模型可能存在的缺陷和实际应用过程中的可能存在不确定性，建立基于电导率的TOC复合水质监测评估预警阈值模型，设置多个等级的电导率阈值，将电导率实际监测数值与电导率阈值进行比较，判断自然环境地表水水质等级；

所述多阶数组多参数模糊智能预警模型用于针对二阶总有机碳与电导率线性阈值组合模型可能存在的缺陷和实际应用过程中的可能存在不确定性，利用多参数模糊智能算法，判断自然环境地表水水质等级；其中，所述多阶数组多参数模糊智能预警模型，采用以下流程：

1)指令生产；

2)手动设置指令发布频率，然后发布指令；

3)接收水质数据，然后储存水质数据；

4)对所述水质数据代入所述二阶总有机碳与电导率线性阈值组合模型进行维护，然后将所述水质数据代入所述二阶总有机碳与电导率线性阈值组合模型；

5)判断是否报警，如果是则执行6)；否则执行7)；

6)扬声器发生报警，且通过地图显示水质情况；

7)地图按水质等级进行显示。

2.如权利要求1所述的水质化学污染在线监测评估预警传感器网络节点系统，其特征在于：所述水质化学污染多参数复合数组传感器至少由总有机碳传感器、电导率传感器、浊度传感器、温度传感器、深度传感器、重金属离子传感器、化学需氧量传感器、溶解氧传感器、总氮传感器、总磷传感器、叶绿素α传感器、氰化物传感器、总大肠杆菌数复合集成而成，所述水质化学污染多参数复合数组传感器中的传感器的数量至少为2个。