[发明专利]一种基于大数据的居民饮用水安全智能监测管理系统

权利要求书

1.一种基于大数据的居民饮用水安全智能监测管理系统，其特征在于：包括区域划分模块、监测点分布模块、水质检测模块、预警显示模块、温度检测模块、气压检测模块、锈蚀检测模块、锈蚀分析模块、远程控制中心、分析服务器和存储数据库；

所述分析服务器分别与水质检测模块、预警显示模块、温度检测模块、气压检测模块、锈蚀分析模块、远程控制中心和存储数据库连接，存储数据库与锈蚀分析模块连接，监测点分布模块分别与区域划分模块和水质检测模块连接，锈蚀分析模块分别与锈蚀检测模块和远程控制中心连接；

所述区域划分模块用于将二次供水的水箱内储存的饮用水区域进行划分，将饮用水区域按照设定的水位高度等分方式划分成若干体积相同的子区域，对若干子区域按照从高到低的顺序依次进行编号，编号分别为1,2,...,i,...,n，同时将若干子区域按照回字型划分方式划分成三个间隔距离相等的回型子区域，对三个回型子区域按照从外到内的顺序依次进行编号，编号分别为A,B,C，构成若干子区域中各回型子区域编号集合HN_x(h1_x,h2_x,...,hi_x,...,hn_x)，hi_x表示为第i子区域中第x个回型子区域编号，x＝A,B,C,将若干子区域中各回型子区域编号集合发送至监测点分布模块；

所述监测点分布模块用于接收区域划分模块发送的若干子区域中各回型子区域编号集合，对接收的若干子区域中各回型子区域进行监测点的分布，将各回型子区域的四个顶点按照从左往右的顺时针顺序依次进行监测点的分布，分别对各监测点进行编号，构成若干子区域中各回型子区域内各监测点的编号集合表示为第i子区域中第x个回型子区域内第y个监测点的编号，y＝1,2,3,4，将若干子区域中各回型子区域内各监测点的编号集合发送至水质检测模块；

所述水质检测模块包括若干水质检测器，其中若干水质检测器分别安装在各回型子区域内各监测点上，若干水质检测器与各回型子区域内各监测点一一对应，用于接收监测点分布模块发送的若干子区域中各回型子区域内各监测点的编号集合，通过水质检测器检测若干子区域中各回型子区域内各监测点处饮用水的微生物指标、毒理指标、化学指标和放射性指标，将检测的若干子区域中各回型子区域内各监测点处饮用水的微生物指标、毒理指标、化学指标和放射性指标发送至分析服务器；

所述分析服务器用于接收水质检测模块发送的若干子区域中各回型子区域内各监测点处饮用水的微生物指标、毒理指标、化学指标和放射性指标，将接收的若干子区域中各回型子区域内各监测点处饮用水的微生物指标、毒理指标、化学指标和放射性指标依次构成若干子区域中各回型子区域内各监测点处饮用水的各常规指标集合表示为第i子区域中第x个回型子区域内第y个监测点处饮用水的第r个常规指标，r＝r₁,r₂,r₃,r₄，r₁表示为饮用水的微生物指标，r₂表示为饮用水的毒理指标，r₃表示为饮用水的化学指标，r₄表示为饮用水的放射性指标，计算若干子区域中各回型子区域内饮用水的各平均常规指标；

同时提取存储数据库中存储的不同深度中离水箱中心点不同间距的回型区域内饮用水的标准微生物指标范围、标准毒理指标范围、标准化学指标范围和标准放射性指标范围，将若干子区域中各回型子区域内饮用水的各平均常规指标分别与对应区域内饮用水对应的标准常规指标范围进行对比，若某子区域中某回型子区域内饮用水的某平均常规指标处于对应区域内饮用水对应的标准常规指标范围之内，表明该子区域中该回型子区域内饮用水的该平均常规指标正常，若某子区域中某回型子区域内饮用水的某平均常规指标处于对应区域内饮用水对应的标准常规指标范围之外，表明该子区域中该回型子区域内饮用水的该平均常规指标不正常，统计各平均常规指标不正常的饮用水对应的子区域编号，将各常规指标不正常的饮用水对应的子区域编号发送至预警显示模块；

所述预警显示模块用于接收分析服务器发送的各平均常规指标不正常的饮用水对应的子区域编号，对接收的各平均常规指标不正常的饮用水对应的子区域编号进行显示，并发出预警提醒，相关人员根据显示的编号进行对应的处理；

所述温度检测模块包括温度传感器，其中温度传感器安装在二次供水的水箱内部，用于检测二次供水的水箱内部温度，记为T，将检测的二次供水的水箱内部温度发送至分析服务器；

所述气压检测模块包括气压传感器，其中气压传感器安装在二次供水的水箱内部，用于检测二次供水的水箱内部气压，记为P_a，将检测的二次供水的水箱内部气压发送至分析服务器；

所述锈蚀检测模块包括锈蚀检测仪，用于对二次供水的水箱锈蚀程度进行无损检测，锈蚀检测仪采用自然电位法来检测二次供水的水箱锈蚀度，将检测的二次供水的水箱锈蚀度发送至锈蚀分析模块；

所述锈蚀分析模块用于接收锈蚀检测模块发送的二次供水的水箱锈蚀度，提取存储数据库中存储的各锈蚀等级对应的锈蚀度，筛选该二次供水的水箱锈蚀度对应的锈蚀等级，将二次供水的水箱锈蚀等级发送至分析服务器；同时提取存储数据库中存储的二次供水的水箱安全锈蚀等级，将筛选的二次供水的水箱锈蚀等级与存储的二次供水的水箱安全锈蚀等级进行对比，若二次供水的水箱锈蚀等级低于或等于水箱安全锈蚀等级，表明该水箱的锈蚀等级不影响水质，若二次供水的水箱等级高于水箱安全锈蚀等级，表明该水箱的锈蚀等级存在污染水质，将锈蚀等级存在污染水质的水箱信息发送至远程控制中心；

所示分析服务器用于接收温度检测模块发送的二次供水的水箱内部温度，同时接收气压检测模块发送的二次供水的水箱内部气压，并接收锈蚀分析模块发送的二次供水的水箱锈蚀等级，提取存储数据库中存储的二次供水的水箱内部的标准温度，将接收的二次供水的水箱内部温度与存储的二次供水的水箱内部的标准温度进行对比，得到二次供水的水箱内部温度对比差值，记为ΔT，同时提取存储数据库中存储的二次供水的水箱内部的标准气压，将接收的二次供水的水箱内部气压与存储的二次供水的水箱内部的标准气压进行对比，得到二次供水的水箱内部气压对比差值，记为ΔP_a，计算二次供水的水箱内饮用水安全影响系数，同时提取存储数据库中存储的二次供水的水箱内饮用水的标准安全影响系数，将计算的二次供水的水箱内饮用水安全影响系数与标准安全影响系数进行对比，若二次供水的水箱内饮用水安全影响系数小于或等于标准安全影响系数，表明该二次供水的水箱内为安全饮用水，若二次供水的水箱内饮用水安全影响系数大于标准安全影响系数，表明该二次供水的水箱内为有危害的饮用水，将有危害饮用水的水箱信息发送至远程控制中心；

所述远程控制中心用于接收锈蚀分析模块发送的锈蚀等级存在污染水质的水箱信息，同时接收分析服务器发送的有危害饮用水的水箱信息，通知相关人员对锈蚀等级存在污染水质的水箱进行除锈和防锈处理，同时对有危害饮用水的水箱进行清洗，并更换水箱内的饮用水；

所述存储数据库用于存储不同深度中离水箱中心点不同间距的回型区域内饮用水的标准微生物指标范围、标准毒理指标范围、标准化学指标范围和标准放射性指标范围，同时存储各锈蚀等级对应的锈蚀度和二次供水的水箱安全锈蚀等级，各锈蚀等级分别为V1,V2,V3,V4,V5，V1、V2、V3、V4、V5分别表示为无锈蚀、微弱锈蚀、弱锈蚀、较强锈蚀和强锈蚀，存储各锈蚀等级对应的锈蚀影响系数，依次分别为λ_V1,λ_V2,λ_V3,λ_V4,λ_V5,λ_V1、λ_V2、λ_V3、λ_V4、λ_V5分别表示为无锈蚀、微弱锈蚀、弱锈蚀、较强锈蚀和强锈蚀等级对应的锈蚀影响系数，并存储二次供水的水箱内部的标准温度T_标和标准气压存储二次供水的水箱内饮用水的标准安全影响系数。