[发明专利]一种工农业生产排放的废水水质检测系统

权利要求书

1.一种工农业生产排放的废水水质检测系统，其特征在于，包括任务发布模块、任务分配模块、数据采集模块、数据分析模块、判断模块、服务器、数据库、威胁评估模块、警报模块以及显示模块；

所述任务发布模块用于工作人员发布采集位置以及注册用户通过手机终端访问任务发布模块并进行领取，其中，采集位置为污水源位置；

所述任务分配模块用于对采集位置进行分配；具体分配步骤为：

步骤一：将访问任务发布模块并进行领取的注册用户标记为初选用户；

步骤二：向初选用户的手机终端发送位置获取指令获取初选用户的位置，将初选用户的位置与采集位置进行距离差计算得到人员距离并标记为JL；

步骤三：获取初选用户的注册信息，将初选用户的注册时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到注册时长并标记为JC；

步骤四：获取初选用户的年龄并标记为JN；

步骤五：对初选用户的注册信息进行检测值分析计算，具体步骤为：

S1：设定检测仪所有的型号均对应一个预设值，将初选用户的检测仪型号与所有的型号进行匹配得到对应的预设值并标记为DS；

S2：将初选用户的检测仪的购买时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到初选用户的检测仪的购买时长并标记为DC；

S3：因为检测仪型号对应的预设值和检测仪的购买时长对检测仪的检测值评价占比各不相同，因此对检测仪型号对应的预设值和检测仪的购买时长各加一修正值，DS和DC对应的修正值分别为B1和B2，B1B2；

S4：利用公式获取得到初选用户的检测值DJ；其中λ为修正系数，取值0.542566253；

步骤六：将人员距离、注册时长、年龄和检测值进行去量化处理并取其值；

步骤七：利用公式计算得到初选用户的测配值JH；其中，JU为初选用户的检效值；a1、a2、a3和a4均为预设系数因子；β为补偿系数；

步骤八：将测配值最大的初选用户标记为检测员；

步骤九：任务分配模块将采集位置发送至检测员的手机终端上，同时将发送采集位置的时刻标记为位置发送时刻；

所述数据采集模块用于检测员对采集位置进行样品取样及数据采集并将采集的数据传输至数据分析模块；所述数据分析模块用于获取污水数据并进行分析和处理，具体分析步骤如下：

X1：获取污水水质信息内的污水PH值信息，将污水PH值标记为RC；获取污水水质信息内的污水浊度信息，将污水浊度值标记为RE；获取污水水质信息内的污水溶解氧信息，将污水溶解氧值标记为RF；获取污水水质信息内的污水硫化物信息，污水硫化物值标记为RG；

X2：对污水PH值、污水浊度值、污水溶解氧值以及污水硫化物值分配权重，将污水PH值、污水浊度值、污水溶解氧值以及污水硫化物值的权重依次分配为Q1、Q2、Q3和Q4，其中Q1+Q2+Q3+Q4＝1且Q1Q2Q3Q4；

X3：根据公式RY＝|RC-8|×Q1+RE×Q2-RF×Q3+RG×Q4；计算得到污水的污染浓度值RY；

X4：获取有害气体信息内的有害气体分子量信息，将有害气体分子量标记为PMi；获取有害气体信息内的有害气体温度信息，将有害气体温度标记为PTi；i＝1，...，n；获取有害气体信息内的有害气体压强信息，将有害气体压强标记为PPi；获取有害气体信息内的有害气体体积浓度信息，将有害气体体积浓度标记为PNi；

X5：根据气体质量浓度的计算式将有害气体体积浓度转化成有害气体的质量浓度，气体质量浓度的计算式为：

PRi＝(PMi/22.4)×[273/(273+PTi)]×[PPi/101325]×PNi

其中，PRi为有害气体的质量浓度；i表示第i种有害气体；

所述数据分析模块将污水的污染浓度值RY和有害气体的质量浓度PRi传输至判断模块；所述判断模块将污水的污染浓度值RY和有害气体的质量浓度PRi传输至服务器进行存储；

所述数据库内还存储有各种有害气体允许排放的浓度阈值和污水允许排放的污染浓度阈值，所述数据库将各种有害气体允许排放的浓度阈值和污水允许排放的污染浓度阈值传输到判断模块；

所述判断模块接收数据库传输的各种有害气体允许排放的浓度阈值和污水允许排放的污染浓度阈值，并将有害气体的质量浓度与各种有害气体允许排放的浓度阈值进行比较以及将污水的污染浓度值与污水允许排放的污染浓度阈值进行比较；判定有害气体的质量浓度和污水的污染浓度值是否超标；具体判断如下：

W1：根据数据库传输的污水允许排放的污染浓度阈值，将污水允许排放的污染浓度阈值标记为PX；

根据数据库传输的各种有害气体允许排放的浓度阈值，将各种有害气体允许排放的浓度阈值标记为Ri，i＝1，...，n；PRi与Ri一一对应；

W2：将RY与PX进行对比，判定污水的污染浓度值是否超标，判定结果为：

W21：当RYPX时，则判定该污水的污染浓度值没有超标；

W22：当RY≧PX时，则判定该污水的污染浓度值超标，生成报警指令；

W3：将PRi与Ri进行对比，判定有害气体的质量浓度是否超标，判定结果为：

W31：当PRiRi时，则判定该有害气体的质量浓度没有超标；

W22：当PRi≧Ri时，则判定该有害气体的质量浓度超标，生成报警指令；

所述判断模块将报警指令输到服务器，所述服务器接收报警指令并传输到警报模块，所述警报模块根据服务器传输的报警指令发出警报信号；

所述数据采集模块的具体工作步骤为：

SS1：检测员通过手机终端接收到采集位置后，检测员到达采集位置处并通过手机终端拍摄采集位置处的图片并将采集位置处的图片和当前实时位置发送至数据采集模块；

SS2：数据采集模块接收到检测员发送的当前实时位置和采集位置处的图片后进行位置匹配，若当前实时位置与采集位置吻合，则生成检测开始指令并发送至检测员的手机终端上，手机终端接收到检测开始指令后开始计时，将开始计时的时刻标记为检测员的开始检测时刻；然后检测员将无人机与数据采集模块通信连接；

SS3：检测员通过手机终端控制无人机到达采集位置，同时无人机将实时定位和实时采集的视频发送至数据采集模块；

SS4：通过安装在无人机上的取样装置在采集位置上采取污水样本，然后通过无人机将污水样本运送至检测员位置处；

SS5：检测员通过检测仪对污水样本进行检测得到污水数据；所述污水数据包括污水水质信息和有害气体信息；所述污水水质信息包括污水PH值信息、浊度信息、溶解氧信息以及硫化物信息；所述有害气体信息包括有害气体分子量信息、有害气体温度信息、有害气体压强信息以及有害气体体积浓度信息；

SS6：检测员通过手机终端将污水数据发送至数据采集模块；数据采集模块接收到污水数据后，停止计时并将停止计时的时刻标记为检测员的结束检测时刻；同时数据采集模块将接收的污水数据通过服务器发送至数据库内存储；然后工作人员通过电脑终端输入评分值至数据采集模块；

SS7：将结束检测时刻与开始检测时刻进行时间差计算获取得到检测员的检测时长并标记为T1；将开始检测时刻与位置发送时刻进行时间差计算获取得到延时时长并标记为T2；设定工作人员输入的评分值为V1；

SS8：利用公式QT＝(1/T1)×b1+(1/T2)×b2+V1×b3获取得到检测员的单效值QT；其中，b1、b2和b3均为预设比例系数；

SS9：将检测员所有的单效值进行求和并取均值得到检测员的检效值；

所述威胁评估模块用于获取污水的污染浓度值RY和有害气体的质量浓度PRi并对其进行评估，具体评估步骤为：

XX1：获取污水的污染浓度值RY和有害气体的质量浓度PRi，i＝1，...，n；

XX2：利用公式ZA＝RY×C1+D1×PR1+D2×PR2+…+Dn×PRn获取得到威胁值ZA，其中PR1、PR2、...、PRn为第n种有害气体的质量浓度，D1、D2、...、Dn为对应的回归参数；C1为预设比例系数；

XX3：设定预设威胁值阈值包括若干个并标记为Yg；g＝1，2，3；且Y1Y2Y3；

XX4：将威胁值ZA与预设威胁值阈值进行比较；判断威胁等级；

若ZAY3；则生成一级威胁指令，并将一级威胁指令发送至显示模块；

若Y2ZA≤Y3；则生成二级威胁指令；并将二级威胁指令发送至显示模块；

若Y1ZA≤Y2；则生成三级威胁指令；并将三级威胁指令发送至显示模块；

若ZA≤Y1；则生成安全指令，并将安全指令发送至显示模块；其中一级威胁指令二级威胁指令三级威胁指令安全指令。

2.根据权利要求1所述的一种工农业生产排放的废水水质检测系统，其特征在于，所述显示模块用于接收威胁评估模块发送的指令并进行实时显示，所述显示模块包括大屏显示单元和智能终端单元；具体显示步骤为：

WW1：显示模块接收到一级威胁指令时，大屏显示单元显示“一级威胁指令”字眼，字体加粗且倾斜，并将背景颜色设置成红色，同时发送“一级威胁指令”至智能终端单元；

WW2：显示模块接收到二级威胁指令时，大屏显示单元显示“二级威胁指令”字眼，字体加粗，并将背景颜色设置成橙色，同时发送“二级威胁指令”至智能终端单元；

WW3：显示模块接收到三级威胁指令时，大屏显示单元显示“三级威胁指令”字眼，标准字体，并将背景颜色设置成黄色，同时发送“三级威胁指令”至智能终端单元；

WW4：显示模块接收到安全指令时，大屏显示单元显示“安全指令”字眼，标准字体，并将背景颜色设置成绿色，同时发送“安全指令”至智能终端单元。