[发明专利]一种基于物联网的全方位水质智能监管方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的全方位水质智能监管方法及其系统，包括：一方面，将固定水质监测站和移动水质监测站相结合，对监管区域内的水质数据进行实时采集，并通过无线方式即时传输至物联网水质数据云平台和后台服务器以对采集的数据进行运算和反馈，同时利用互联网访问的方式实现水质的实时远程监控；另一方面，通过输入监管区域的河道基础数据，利用二维水动力‑水质耦合模型，进行远期水体环境预测，以获得突发污染事故的污染物迁移，扩散，转化情况，实现突发污染事故的预警和规划预测；同时在二维水动力‑水质耦合模型的基础上，结合实时监测的水质数据，对排放源进行追踪，实现异常排放源的溯源功能。

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的全方位水质智能监管方法及其系统，属于环境(水质)监测技术领域。

背景技术

水资源是我们人类最重要的生活必备资源之一，是咱们赖以生存和繁衍的必备生存条件，我国大力走经济可持续发展道路，而让水资源可持续利用是其中重要的方法之一。最近几年来我国很多城市地下水受到很大程度的点状和面状污染，日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。近来年水资源污染日益严重，水资源监测是水污染应对和预防工作中最为基础的工作。对日趋污染的水环境监测，目前市面上的水质信息发布系统存在数据更新不及时，监测不到位，水质环境不能做到准确预测，突然污染事故的溯源系统不能追溯到精准的污染区域等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于物联网的全方位水质智能监管方法及其系统。它是一种将实时监测与近远期预测、事故预警、追踪溯源相结合的全方位水质智能监管方法及其系统。

本发明的技术方案：一种基于物联网的全方位水质智能监管方法，其特点是，包括：

一方面，将固定水质监测站和移动水质监测站和机动水质监测站相结合，对监管区域内的水质数据进行实时采集，并通过无线方式即时传输至物联网水质数据云平台和后台服务器以对采集的数据进行运算和反馈，同时利用互联网访问的方式实现水质的实时远程监控；

另一方面，通过输入监管区域的河道基础数据，利用二维水动力-水质耦合模型，进行远期水体环境预测，以获得突发污染事故的污染物迁移，扩散，转化情况，实现突发污染事故的预警和长期规划预测。

上述的基于物联网的全方位水质智能监管方法中，好包括在二维水动力-水质耦合模型的基础上，结合实时监测的水质数据，对排放源进行追踪，实现异常或突发排放源的溯源功能。

上述的基于物联网的全方位水质智能监管方法中，所述固定水质监测站和移动水质监测站在监管区域内形成多个水质传感器节点，各个水质传感器节点通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统，协作地采集和传输数据信息。

前述的基于物联网的全方位水质智能监管方法中，因为对于一般内陆浅水河流而言，可认为垂向上无质量浓度梯度，水质模型可主要考虑沿水流流向和横向上的质量浓度变化，所述二维水动力-水质耦合模型的方程式为

式中C为河流中污染物质量浓度，单位mg/L；t为时间，单位s；k为降解系数，单位s^-1；x,y分别为纵向和横向距离，单位m；u,v分别为水流在x,y方向的速度分量，单位m/s；D_x,D_y分别为x,y方向湍流扩散系数，单位m²/s；ΣS为内部所有源和汇的总和。源：模型计算范围内，所有向水体增加污染物的来源，都称为源。汇：模型计算范围内，所有从水体中移除污染物的途径，都称为汇。