[发明专利]一种基于大数据的城市污水监控控制系统

权利要求书

1.一种基于大数据的城市污水监控控制系统，其特征在于，包括监测模块、数据整理模块、数据库、分析模块、处理器、控制器、警报模块、管理模块、天气监测模块、距离监测模块、温度监测模块和显示模块；

所述监测模块用于实时监测污水排放信息，所述监测模块将污水排放信息传输到数据整理模块，所述数据整理模块接收监测模块传输的数据信息并对污水排放信息进行整理，具体整理过程如下：

步骤一：获取污水排放信息内的排水管长度，将排水管长度标记为Li，i＝1...n；

步骤二：获取污水排放信息内的污水流经管道的时间，将污水流经管道的时间标记为ti，i＝1...n；

步骤三：获取污水排放信息内的污水排放时间，将污水排放时间标记为Ti，i＝1...n；

所述数据库内存储有排水管信息，所述排水管信息包括排水管的半径信息，所述数据库将排水管信息传输到分析模块；所述数据库内还存储有污水允许排放的污染浓度阈值，所述数据库将污水允许排放的污染浓度阈值传输到分析模块，所述数据整理模块将污水排放信息传输到处理器，所述处理器接收数据整理模块传输的污水排放信息并传输到分析模块，所述分析模块接收处理器传输的污水排放信息和数据库传输的排水管信息并对污水排放信息和排水管信息进行分析和计算，得出污水排放的流量H＝V/ti以及污水排放总量S＝H*Ti；

所述分析模块的具体分析和计算过程如下：

S1：获取排水管信息内的排水管半径信息，将排水管半径信息标记为Ri，i＝1...n；

S2：根据排水管的长度、半径、污水流经管道的时间以及污水排放时间计算出排水管的污水排放流量和污水排放总量：

S21：根据圆的面积计算公式：面积＝π*半径*半径，得出M＝π*Ri*Ri；

S22：根据圆柱体的体积计算公式：体积＝底面积*高度，得出V＝M*Li；

S23：根据水的流量计算公式：流量＝体积/时间，得出H＝V/ti；

S24：根据水的总量计算公式：总量＝流量*时间，得出S＝H*Ti；

S3：根据数据整理模块传输的污水水质信息，分析模块对污水污染浓度值进行计算，具体计算过程如下：

S31：获取污水水质信息内的污水PH值信息，将污水PH值标记为C；

S32：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E；

S33：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F；

S34：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G；

S35：对污水PH值信息、污水浊度信息、污水溶解氧信息以及硫化物信息形成污染分配权重，将污水PH值信息、污水浊度信息、污水溶解氧信息以及硫化物信息的权重依次分配为Q1、Q2、Q3和Q4，其中Q1+Q2+Q3+Q4＝1且Q1Q2Q3Q4；

S36：根据公式Y＝|C-8|×Q1+E×Q2-F×Q3+G×Q4；计算得到污水污染浓度值Y；

所述分析模块接收数据库传输的污水允许排放的污染浓度阈值并将污水污染浓度值Y与污水允许排放的污染浓度阈值进行比较，判定污水的污染浓度值Y是否超标，具体的判定过程如下：

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X；

W2：将Y与X进行对比，判定污水污染浓度是否超标，判定结果为：

W21：当YX时，则判定该污水污染浓度没有超标；

W22：当Y≧X时，则判定该污水污染浓度超标,则生成报警指令；

其中，所述分析模块将报警指令输到处理器，所述处理器接收报警指令并传输到控制器，所述控制器接收报警指令并传输到警报模块，所述警报模块根据控制器传输的报警指令发出警报信号；

所述分析模块用于将污水污染浓度值Y和污水排放总量S传输到数据判定模块，所述天气监测模块实时监测排水管所处位置的降雨量信息，所述天气监测模块将降雨量信息传输到数据判定模块，所述距离监测模块监测排水管出口与预设居民区的距离，所述距离监测模块将距离信息传输到数据判定模块，所述温度监测模块实时监测排水管所处位置的温度信息，所述温度监测模块将温度信息传输到数据判定模块；

所述数据判定模块对污水污染浓度值Y、污水排放总量S、降雨量信息、距离信息和温度信息做出下述处理，具体处理步骤如下：

P1：获取系统当前时间三天内的降雨量并求平均值得到降雨量均值，将其标记为A，将排水管出口与预设居民区的距离标记为B，获取系统当前时间三天内的温度并求平均值得到温度均值，将其标记为将W；

P2：按照污水污染浓度值Y、污水排放总量S、降雨量均值A、距离B和温度均值W对应的排序分配权重，排序在前的权重大于排序在后的信息；

P3：将污水污染浓度值Y权重分配为Z1，污水排放总量S权重分配为Z2，降雨量均值A权重分配为Z3，距离B权重分配为Z4，温度均值W权重分配为Z5；

P4：利用公式K＝Y×Z1+S×Z2-A×Z3-B×Z4+W×Z5；计算得到污染威胁值K。