一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法及系统

技术领域

本发明属于专门适用于管理目的的数据处理系统技术领域，具体的说是一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法及系统。

背景技术

我国获取水量、水质等水体信息的传统方式是采用人工监测、记录、汇总等工作手段，监测时间间隔长、数据记录易丢失、数据汇总慢、信息传递不及时，难以及时掌握取用水户的水量信息、水源地的水质信息，不能整体掌握当地的水资源动态信息，因此水量、水质在线监控、分析技术应运而生，现有技术中进行污染源位置监测时，排放的污染水会与原水流中的相关物质反应，导致排放的污染水在传输时污染成分会发生变化，无法找出多个河道上相似企业中的污染源，导致对污染源进行查找时准确性较低，现有技术中均存在上述问题；

例如在授权公布号为CN109857075B的中国专利中公开了一种基于移动终端的水资源监控平台运行维护管理系统，包括：监测站，水资源监控平台和移动终端，其中：所述监测站、水资源监控平台和移动终端通过通信网络连接；所述监测站，用于对水体信息以及监测站运行信息的采集、传输、临时存储；所述水资源监控平台用于对监测站采集到的水体信息和监测站运行信息进行接收、分析、处理、存储；所述移动终端用于对数据异常、系统运行异常等情况进行实时预警，根据预警类型，确定运维方式；另外，所述移动终端还可实现对水体信息和系统运行情况的查询。通过本发明，可实现对水资源监控系统运行情况的实时掌握，提高了运维效率，保障了水资源监控系统稳定、正常运行，同时，对于某些异常情况，可实现远程维护，节约了运维成本；另外，实现了监测信息的实时便捷查询，满足水资源管理部门对水量、水质信息的需求。

以上专利均存在本背景技术提出的问题：现有技术中进行污染源位置监测时，排放的污染水会与原水流中的相关物质反应，导致排放的污染水在传输时污染成分会发生变化，无法找出多个河道上相似企业中的污染源，导致对污染源进行查找时准确性较低，为了解决这些问题，本申请设计了一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法及系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法及系统，本发明在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域，将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据，将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源，对污染源位置进行准确查找，提高了污染源位置查找的准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法，其包括以下具体步骤：

S1、在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台；

S2、将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域；

S3、将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，若获取的排放主体初级筛选值大于等于设定的初级筛选阈值，则将最大的初级筛选值对应的排放主体设为污染源，进行S6；若获取的排放主体初级筛选值小于设定的初级筛选阈值，则进行S4；

S4、获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据；

S5、将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源；

S6、向管理部门的水资源监控平台传输污染源的位置和污染成分。

具体的，所述S1包括以下具体步骤：

S11、在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，以获取水体流域各移动终端位置的水体污染物成分数据，同时获取设定区域内的排放主体的报备污染成分；

S12、每个水资源监测移动终端均通过数据传输模组与管理部门的水资源监控平台进行数据传输，将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，这里的等距离根据水体流域长度和监测精度需要灵活设置，可以是1000米、500米等。

具体的，所述S2中的一级污染物查找策略包括以下具体内容：

S21、获取每个水资源监测移动终端监测得到的污染物含量集合，表示为集合

S22、提取计算得到的最大的污染物增加量对应的两个相邻的水资源监测移动终端之间的区域设为排放区域，获取排放区域上游至下游的增加的污染物成分比例数据设为一级排放污染物的成分数据。

在此需要说明的是，这里的

具体的，所述S3中初级筛选策略包括如下具体步骤：

S31、获取一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分，计算一级排放污染物的成分数据的比例数据，同时计算排放主体的报备污染成分的比例数据，其中，比例数据为各污染成分与一级排放污染物的成分占比最大的污染物的比例；

S32、提取计算得到的一级排放污染物的成分数据的比例数据和排放主体的报备污染成分的比例数据代入排放主体初级筛选值计算公式中计算排放主体初级筛选值，其中，排放主体初级筛选值计算公式为：

S33、将计算得到的排放主体初级筛选值与设定的初级筛选阈值对比，若获取的排放主体初级筛选值大于等于设定的初级筛选阈值，则将最大的初级筛选值对应的排放主体设为污染源，进行S6；若获取的排放主体初级筛选值小于设定的初级筛选阈值，则进行S4。

这里需要说明的是，排放量大的污染源污染物与水体中其他物质反应的量会相对来说很小，这时对排放主体初级筛选值的计算造成的影响会很小，因此计算排放主体初级筛选值就可以找到污染源，而相对较小的污染源污染物与水体中其他物质反应的量会相对来说较大，这时就需要进行二次污染物的查找；

具体的，所述S4的二级污染物查找策略包括以下具体步骤：

S41、获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，计算监测数据中上游至下游含量减少的物质成分和上游至下游含量增加的物质成分，提取含量减少的物质成分的减少量和上游至下游含量增加的物质成分的增加量，代入化学反应公式中，得到在水体环境中能与含量减少的物质成分反应得到含量减少的物质成分的一级排放污染物的成分含量数据；

S42、将得到的在水体环境中能与含量减少的物质成分反应得到含量减少的物质成分的一级排放污染物的成分含量数据与原一级排放污染物的成分数据中对应的成分数据相加得到二级排放污染物的成分数据。

具体的，所述S5的二级筛选策略包括以下具体步骤：

S51、提取二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分数据，同时提取排放主体初级筛选值，将二级排放污染物的成分数据、设定区域内的排放主体的报备污染成分数据和排放主体初级筛选值代入排放主体二级筛选值计算公式中进行排放主体二级筛选值计算，其中，排放主体二级筛选值计算公式为：

S52、将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源。

一种用于污染物溯源的水资源监控管理系统，其基于上述一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法实现，其包括若干个移动终端、数据传输模组、一级污染物查找模块、初级筛选模块、二级污染物查找模块、二级筛选模块和控制模块，所述移动终端用于对水体污染物进行数据监测，所述数据传输模组用于将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，所述一级污染物查找模块用于将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域。

具体的，所述初级筛选模块用于将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，所述二级污染物查找模块用于获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据，所述二级筛选模块用于将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源，所述控制模块用于控制移动终端、数据传输模组、一级污染物查找模块、初级筛选模块、二级污染物查找模块、二级筛选模块的运行。

一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述的一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法。

一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域，将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据，将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源，对污染源位置进行准确查找，提高了污染源位置查找的准确性。

附图说明

图1为本发明一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法流程示意图；

图2为本发明一种用于污染物溯源的水资源监控管理系统整体框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法，其包括以下具体步骤：

S1、在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台；

以下是一个简单的C语言程序，用于实现水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，请注意，此代码仅作为示例，实际应用时需要根据实际硬件和通信协议进行修改，

#include

#include

#include

// 定义水体污染物种类

typedef enum {

PHYSICAL_PARAMETERS,

BIOCHEMICAL_PARAMETERS,

CONTAMINANT_PARAMETERS

} WaterPollutant;

// 定义数据结构体

typedef struct {

float value;

WaterPollutant type;

} WaterPollutantData;

// 函数声明

void init_sensors(int num_sensors);

void read_sensor_data(WaterPollutantData *data, int num_data);

void send_data_to_server(WaterPollutantData *data, int num_data);

int main(int argc, char *argv[]) {

// 初始化传感器

init_sensors(argc - 1);

// 读取传感器数据

WaterPollutantData data[10];

read_sensor_data(data, 10);

// 发送数据至服务器

send_data_to_server(data, 10);

return 0;

}

void init_sensors(int num_sensors) {

// 初始化传感器驱动和数据采集

// ...

}

void read_sensor_data(WaterPollutantData *data, int num_data) {

// 从传感器采集数据

for (int i = 0; i < num_data; i++) {

// 读取物理、生物化学和污染物参数的数值

data[i].value = ...;

data[i].type = ...;

}

}

void send_data_to_server(WaterPollutantData *data, int num_data) {

char buffer[256];

for (int i = 0; i < num_data; i++) {

sprintf(buffer, "Type: %d, Value: %f ", data[i].type, data[i].value);

printf(buffer);

}

// 通过数据传输模块将数据发送至服务器

// ...

}

这个程序首先定义了水体污染物种类，然后定义了一个数据结构体用于存储传感器采集到的数据。接下来，分别实现了初始化传感器、读取传感器数据和将数据发送至服务器的函数。在main函数中，程序将调用这些函数完成对水体污染物的数据监测和传输；

请注意，这个示例代码仅用于演示，实际应用时需要根据具体硬件和通信协议进行修改。同时，还需要根据实际传感器类型和数量来调整init_sensors、read_sensor_data和end_data_to_server函数；

在此需要说明的是，S1包括以下具体步骤：

S11、在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，以获取水体流域各移动终端位置的水体污染物成分数据，同时获取设定区域内的排放主体的报备污染成分；

S12、每个水资源监测移动终端均通过数据传输模组与管理部门的水资源监控平台进行数据传输，将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，这里的等距离根据水体流域长度和监测精度需要灵活设置，可以是1000米、500米等；

S2、将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域；

在此需要说明的是，S2中的一级污染物查找策略包括以下具体内容：

S21、获取每个水资源监测移动终端监测得到的污染物含量集合，表示为集合

S22、提取计算得到的最大的污染物增加量对应的两个相邻的水资源监测移动终端之间的区域设为排放区域，获取排放区域上游至下游的增加的污染物成分比例数据设为一级排放污染物的成分数据。

在此需要说明的是，这里的

S3、将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，若获取的排放主体初级筛选值大于等于设定的初级筛选阈值，则将最大的初级筛选值对应的排放主体设为污染源，进行S6；若获取的排放主体初级筛选值小于设定的初级筛选阈值，则进行S4；

在此需要说明的是，S3中初级筛选策略包括如下具体步骤：

S31、获取一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分，计算一级排放污染物的成分数据的比例数据，同时计算排放主体的报备污染成分的比例数据，其中，比例数据为各污染成分与一级排放污染物的成分占比最大的污染物的比例；

S32、提取计算得到的一级排放污染物的成分数据的比例数据和排放主体的报备污染成分的比例数据代入排放主体初级筛选值计算公式中计算排放主体初级筛选值，其中，排放主体初级筛选值计算公式为：

S33、将计算得到的排放主体初级筛选值与设定的初级筛选阈值对比，若获取的排放主体初级筛选值大于等于设定的初级筛选阈值，则将最大的初级筛选值对应的排放主体设为污染源，进行S6；若获取的排放主体初级筛选值小于设定的初级筛选阈值，则进行S4；这里需要说明的是，排放量大的污染源污染物与水体中其他物质反应的量会相对来说很小，这时对排放主体初级筛选值的计算造成的影响会很小，因此计算排放主体初级筛选值就可以找到污染源，而相对较小的污染源污染物与水体中其他物质反应的量会相对来说较大，这时就需要进行二次污染物的查找；

S4、获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据；

在此需要说明的是，S4的二级污染物查找策略包括以下具体步骤：

S41、获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，计算监测数据中上游至下游含量减少的物质成分和上游至下游含量增加的物质成分，提取含量减少的物质成分的减少量和上游至下游含量增加的物质成分的增加量，代入化学反应公式中，得到在水体环境中能与含量减少的物质成分反应得到含量减少的物质成分的一级排放污染物的成分含量数据；

S42、将得到的在水体环境中能与含量减少的物质成分反应得到含量减少的物质成分的一级排放污染物的成分含量数据与原一级排放污染物的成分数据中对应的成分数据相加得到二级排放污染物的成分数据；

S5、将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源；

在此需要说明的是，S5的二级筛选策略包括以下具体步骤：

S51、提取二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分数据，同时提取排放主体初级筛选值，将二级排放污染物的成分数据、设定区域内的排放主体的报备污染成分数据和排放主体初级筛选值代入排放主体二级筛选值计算公式中进行排放主体二级筛选值计算，其中，排放主体二级筛选值计算公式为：

S52、将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源；

S6、向管理部门的水资源监控平台传输污染源的位置和污染成分。

本发明在待监控的水体流域等距离设置水资源监测移动终端对水体污染物进行数据监测，并通过数据传输模组将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域，将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据，将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源，对污染源位置进行准确查找，提高了污染源位置查找的准确性。

实施例2

请参阅图2，本发明提供的第二种实施例：一种用于污染物溯源的水资源监控管理系统，其基于上述一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法实现，其包括若干个移动终端、数据传输模组、一级污染物查找模块、初级筛选模块、二级污染物查找模块、二级筛选模块和控制模块，移动终端用于对水体污染物进行数据监测，数据传输模组用于将水体污染物监测数据传输至管理部门的水资源监控平台，一级污染物查找模块用于将水体污染物监测数据导入一级污染物查找策略中查找一级排放污染物的成分数据和排放区域。

在本实施例中，初级筛选模块用于将一级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入初级筛选策略中进行排放主体初级筛选值的计算，二级污染物查找模块用于获取位于排放区域上下游的水资源监测移动终端的监测数据，提取其中监测数据代入二级污染物查找策略中查找二级排放污染物的成分数据，二级筛选模块用于将二级排放污染物的成分数据与设定区域内的排放主体的报备污染成分导入二级筛选策略中进行排放主体二级筛选值的计算，将得到的排放主体二级筛选值按照升序或降序排列，得到其中最大的二级筛选值对应的排放主体设为污染源，控制模块用于控制移动终端、数据传输模组、一级污染物查找模块、初级筛选模块、二级污染物查找模块、二级筛选模块的运行。

实施例3

本实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行上述的一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法。

该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上的处理器（Central Processing Units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，该存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法。该电子设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件，例如，该电子设备还能够具有有线或无线网络接口以及输入输出接口等部件，以便进行数据的输入输出。本实施例在此不做赘述。

实施例4

本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；

当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述的一种用于污染物溯源的水资源监控管理方法。

例如，计算机可读存储介质能够是只读存储器（Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称：RAM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，简称：CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还能够根据A和/或其它信息确定B。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或/和无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种划分方式，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。