[发明专利]一种雨污管网溯源追踪系统及方法

说明书

本发明提供了一种雨污管网溯源追踪系统及方法，包括雨污管网可视化模型、水质检测单元、云模块系统和GIS平台，将雨污管网构建包括四级管路系统的雨污管网可视化模型，水质检测单元的总检模块和分检模块根据预设频率上传检测数据至云模块系统，基于地理信息系统，可应用于各类环境影响评价的现状调查、预测分析环节，通过以地理信息系统为依托，提取往期高精度、强有力而可靠的水质监测数据，计算水体污染物排放量，分析水环境负荷，进行水环境影响预测与评价，能够快速、可靠获取污染物排放溯源信息。本发明增加了现状数据的真实性、便捷性，提高了水环境影响预测与评价效率。

技术领域

本发明涉及水文检测技术和数据分析处理技术领域，特别涉及一种雨污管网溯源追踪系统及方法。

背景技术

现有技术中，常见的水污染溯源方法有正向追踪法和反问题推导法，正向追踪法主要是基于同位素或微生物进行追踪，对于元素和微生物的测量检验要求较高。反问题推导法是基于污染发生后获取的污染物浓度等信息对污染源参数进行反向推导，进而算出污染源位置等，其中应用的算法模型包含基于SWMM模型、基于贝叶斯算法、基于遗传算法、基于地学统计方法、反向概率密度法等。反问题推导法中除基于贝叶斯概率统计方法可以利用监测断面的污染监测数据以外，其他方法都较少考虑监测数据，但贝叶斯方法在结合监测数据时会呈现出随着参数增加其复杂度和计算时间指数性增长，效率不高。

专利CN201210150830.3提出了将污水中的有机物种类、阴离子种类、金属元素及荧光信息作为识别不同污水及污染源的化学指纹信息，用于快速实现水污染溯源的方法。该方法前期的工作量非常大，数据库会变得非常庞大和冗余，仪器也较为昂贵，实际可操作性较差，难以在实际应用中推广。专利CN201911097844.1公开了一种实现突发水污染快速溯源的方法，其从纯数学的角度提出了针对二维顺直河道突发性水污染事故污染源溯源方法，其主要针对直河道，不适用于真实环境中的弯曲河道。专利CN202010717416.0公开了一种雨污管网零直排溯源追踪方法，通过零直排监控模块来采集城市区域范围内雨污管网及重要排口的排水数据以及排水管道的基础信息，实时将雨污管网电子化，将排水数据和排水管道的基础信息通过排水数据分析单元进行状态分析，将排水管道的基础信息发送至管道数据库，该方案要求监测站布设数量较多，耗资较高，且设备维护成本极高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种雨污管网溯源追踪系统及方法，以解决现有技术中雨污管网溯源承建或者维持使用成本过高或者溯源效益低下且溯源不精准的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种雨污管网溯源追踪系统，包括：

雨污管网可视化模型、水质检测单元、云模块系统以及GIS平台，所述水质检测单元用于检测雨污管网中的水质信息以及水流信息，云模块系统能够接收水质检测单元的检测信息并与GIS平台通信连接，所述GIS平台能够显示雨污管网可视化模型，根据水质检测单元检测的水质信息以及调用云模块系统中的数据信息，当判断水质异常时，启动GIS平台中的溯源模块，根据溯源模块中的检测指令以及计算单元，获取污染物排放溯源信息。

进一步的，所述雨污管网可视化模型包括根据综合地理信息系统GIS以及雨污管网的传输路径和节点建立的树形拓扑连接结构，所述树形拓扑连接结构包括依次设置一级管路系统、二级管路系统、主管路系统以及总主管路系统，所述总主管路系统汇集其它分支系统的雨污管内的水流流向污水处理厂或者河涌；

所述水质检测单元包括总检模块和分检模块，所述总检模块设置于总主管路系统中，所述分检模块设置于一级管路系统和/或二级管路系统和/或主管路系统中，所述总检模块上传检测数据的频率高于分检模块上传检测数据的频率；

所述云模块系统，包括地理位置数据库、企业名录数据库、对应管网水质主要污染物日常正常排放阈值信息数库、关联污染信息模型数据库，所述云模块系统与水质检测单元、GIS平台通信连接，所述云模块系统能够接收水质检测单元检测的水质信息以及时间信息并反馈至GIS平台；