一种江河水质监测预警方法、装置、设备及系统

技术领域

本发明涉及环境水质监测领域，尤其涉及一种江河水质监测预警方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

随着区域社会经济的全面发展，水资源需求量日益扩大，对水质的要求日益增高，而区域水环境问题却日趋严重，区域水污染成为影响区域发展最严重的水问题。工业企业如雨后春笋般涌现而出，在拉动区域经济的同时，其产生的水污染也不容忽视；

沿江地区的企业往往需要进行工业废水排放，但目前尚没有对企业的水污染物的排放起到有效监控，使得企业在违规排放导致水域中污染物含量超标时不能快速察觉，为此，现提供一种基于边缘计算的长江保护监测预警系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种江河水质监测预警方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中企业向江河中偷排多排不能及时发现的问题。

第一方面，本发明提供一种江河水质监测预警方法。

一种江河水质监测预警方法，其包括：

获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据；其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；

判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；

若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，获取对应所述支流上各个企业提交的排放数据；其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；

根据所述水域数据与各个企业的所述排放数据，输出对应风险等级的风险预警信息。

一些实施例中，所述根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放，包括：

判断所述评估数据中是否存在排放时间与所述水域数据中目标污染物含量异常的时间对应的评估数据；

若存在，确定对应所述评估数据为首选数据，并根据所述首选数据与所述水域数据中所述目标污染物的含量，判断是否存在企业违规排放；

若不存在，确定存在企业违规排放。

一些实施例中，所述根据所述首选数据与所述水域数据中所述目标污染物的含量，判断是否存在企业违规排放，包括：

根据所述首选数据中所述目标污染物的排放量，得到汇入口处目标污染物的理论含量；

判断所述理论含量和所述水域数据中目标污染物的含量之间的差值是否大于设定阈值；

若大于设定阈值，确定存在企业违规排放。

一些实施例中，所述根据所述评估数据中目标污染物的排放量，得到汇入口处所述目标污染物的理论含量中，根据所述水域数据中的水流流速和所述评估数据中目标污染物的排放量，得到汇入口处所述目标污染物的理论含量。

一些实施例中，还包括：

获取各个企业的排放申请；其中，所述排放申请中包括企业基本信息和所述排放数据；

审核所述排放申请是否符合排放要求；

若符合，向对应企业输出允许排放的排放信号。

一些实施例中，所述若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据之后，还包括：

输出停止评估数据所对应企业排放的停止信号，并中止包含所述目标污染物的所述排放申请的审核，直至所述水域数据中目标污染物的含量恢复正常水平后继续审核所述排放申请。

一些实施例中，所述输出停止评估数据所对应企业排放的停止信号，并中止包含所述目标污染物的所述排放申请的审核，直至所述水域数据中目标污染物的含量恢复正常水平后继续审核所述排放申请之后，还包括：

判断所述水域数据中所述目标污染物含量在设定时间后是否异常；

若异常，输出告警信号。

第二方面，本发明还提供一种江河水质监测预警装置。

一种江河水质监测预警装置，其包括：

获取单元，其被配置为获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据，其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；以及获取支流上各企业所提交的排放数据，其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；

判断控制单元，其被配置为判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据；根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放；

输出单元，其被配置为若存在企业违规排放，输出风险预警信息。

第三方面，本发明还提供一种江河水质监测预警设备。

一种江河水质监测预警设备，所述江河水质监测预警设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的江河水质监测预警程序，其中所述江河水质监测预警程序被所述处理器执行时，实现如上所述的江河水质监测预警方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种江河水质监测预警系统。

一种江河水质监测预警系统，其包括：

企业终端，其被配置为用于提交各企业的排放数据；

数据采集装置，其被配置为用于采集汇入口处的水域数据；

监测中心，其被配置为获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据；其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；获取支流上各企业所提交的排放数据；其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据；根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放；若存在企业违规排放，输出风险预警信息。

本发明所提供的一种江河水质监测预警方法、装置、设备及系统的有益效果为：

本发明实现在相关汇入口处发现存在某种水污染物含量异常时，及时判断是否存在企业进行偷排多排等违规操作，并在发现企业存在违规排放的情况时，及时输出风险预警信息进行提示，以使相关人员及时发现。

附图说明

图1为本发明实施例方案中涉及的江河水质监测预警设备的硬件结构示意图；

图2为本发明江河水质监测预警方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明江河水质监测预警装置第一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一方面，本发明实施例提供一种江河水质监测预警设备，该江河水质监测预警设备可以是个人计算机(personal computer，PC)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。

参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的江河水质监测预警设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，江河水质监测预警设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及江河水质监测预警程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的江河水质监测预警程序，并执行本发明实施例提供的江河水质监测预警方法。

第二方面，本发明实施例提供了一种江河水质监测预警方法。

参照图2，一种江河水质监测预警方法，其包括：

S100、获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据；其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；

S200、获取支流上各企业所提交的排放数据；其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；

S300、判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；

S400、若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据；

S500、根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放；

S600、若存在企业违规排放，输出风险预警信息。

这样设置，实现在相关汇入口处发现存在某种水污染物含量异常时，及时判断是否存在企业进行偷排多排等违规操作，并在发现企业存在违规排放的情况时，及时输出风险预警信息进行提示，以使相关人员及时发现。

其中，步骤S300具体包括：

310、建立时间关于各种类水污染物含量的二维坐标系；

320、将获得的不同种类的水污染物含量，生成对应的水污染物含量变化曲线，并将所生成的水污染物含量变化曲线映射至对应的二维坐标系内；

330、在对应的二维坐标系内设置对应的水污染物含量阈值；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，不同汇入口处所设置的水污染含量阈值根据实际情况，由技术人员进行设置，即不同汇入口处的水污染物含量阈值可以不相同；

340、获取各个水污染物含量变化曲线与水污染物含量阈值间的位置关系；

350、当水污染物含量变化曲线未超过水污染物含量阈值时，则表示对应的汇入口对应种类的水污染物含量正常；

360、当水污染物含量变化曲线超过水污染物含量阈值时，则表示对应的汇入口对应种类的水污染物含量异常。

进一步地，步骤S500、根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放，包括：

S510、判断所述评估数据中是否存在排放时间与所述水域数据中目标污染物含量异常的时间对应的评估数据；

S521、若存在，确定对应所述评估数据为首选数据，并根据所述首选数据与所述水域数据中所述目标污染物的含量，判断是否存在企业违规排放；

S522、若不存在，确定存在企业违规排放。

这样设置，实现率先通过各评估数据的排放时间与水域数据中目标污染物含量异常的时间进行初次判断，可在第一时间判断在没有企业申请排放目标污染物的情况下，是否有企业进行偷排的情况。当在有企业申请排放目标污染物的情况下，再进行下一步的判断，优化了判断逻辑，使执行更加方便快捷。

进一步地，所述步骤S521、根据所述首选数据与所述水域数据中所述目标污染物的含量，判断是否存在企业违规排放，包括：

S5211、根据所述首选数据中所述目标污染物的排放量，得到汇入口处目标污染物的理论含量；

S5212、判断所述理论含量和所述水域数据中目标污染物的含量之间的差值是否大于设定阈值；

S5213、若大于设定阈值，确定存在企业违规排放。

进一步地，所述步骤S5211、根据所述评估数据中目标污染物的排放量，得到汇入口处所述目标污染物的理论含量中，根据所述水域数据中的水流流速和所述评估数据中目标污染物的排放量，得到汇入口处所述目标污染物的理论含量。

具体的，根据评估数据中目标污染物的排放量获得在汇入口处的目标污染物理论含量中，将每个评估数据所对应的目标污染物理论含量记为SL；

其中SL＝v

其中v为汇入口所对应的水域数据中的水流流速，k为企业在长江支流的设定系数，其与季节、流域面积以及企业与汇入口的距离相关，BS为该企业排放数据中的排放量，即为所述评估数据中的排放量；

将所有评估数据对应的目标污染物理论含量进行汇总，获得汇入口处的目标污染物理论含量，记为LZ，并与获取的水域数据中的目标污染物含量CZ进行对比：

若CZ-LZ≥a时，则确定存在企业违规排放；

其中a为系统预设阈值。

这样设置，当理论含量和水域数据中目标污染物的含量之间的差值大于设定阈值时，说明两者差值过大，反应出当前存在企业违规排放。其中，设定阈值由技术人员根据实际情况进行设定，其具体体现在实际排放中所可能出现的误差值。

进一步地，本申请所提供的方法还包括：

S010、获取各个企业的排放申请；其中，所述排放申请中包括企业基本信息和所述排放数据；

S020、审核所述排放申请是否符合排放要求；

S030、若符合，向对应企业输出允许排放的排放信号。

进一步地，所述步骤S400、若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据之后，还包括：

S700、输出停止评估数据所对应企业排放的停止信号，并中止包含所述目标污染物的所述排放申请的审核，直至所述水域数据中目标污染物的含量恢复正常水平后继续审核所述排放申请。

这样设置，实现及时各企业向江河中排放目标污染物，进而避免江河中目标污染物的含量继续增大，有效保障江河环境质量。

进一步地，所述步骤S700、输出停止评估数据所对应企业排放的停止信号，并中止包含所述目标污染物的所述排放申请的审核，直至所述水域数据中目标污染物的含量恢复正常水平后继续审核所述排放申请之后，还包括：

S800、判断所述水域数据中所述目标污染物含量在设定时间后是否异常；

S900、若异常，输出告警信号。

这样设置，实现在输出停止排放的信号后，若在设定时间内，汇水口处的目标物含量仍然无法下降至正常水平，则说明此时仍有企业在进行大量的违规排放，此时可及时输出告警信号提醒相关人员进行进一步调查和处理。

第三方面，本发明实施例还提供一种江河水质监测预警装置。

参照图3，江河水质监测预警装置第一实施例的功能模块示意图。

本实施例中，所述江河水质监测预警装置包括：

获取单元，其被配置为获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据，其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；以及获取支流上各企业所提交的排放数据，其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；

判断控制单元，其被配置为判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据；根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放；

输出单元，其被配置为若存在企业违规排放，输出风险预警信息。

其中，上述江河水质监测预警装置中各个模块的功能实现与上述江河水质监测预警方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

第四方面，一种江河水质监测预警系统。

一种江河水质监测预警系统，其包括：

企业终端，其被配置为用于提交各企业的排放数据；

数据采集装置，其被配置为用于采集汇入口处的水域数据；

监测中心，其被配置为获取目标流段上各个支流在汇入口处的水域数据；其中，所述水域数据包括水流流速、水污染物的种类以及不同种类水污染物的含量；获取支流上各企业所提交的排放数据；其中，所述排放数据包括企业的排放时间、所排放水污染物的种类以及各种类水污染物的排放量；判断所述水域数据中各种类的水污染物含量是否异常；若所述水域数据中任一种类的水污染物含量异常，确定含量异常的水污染物为目标污染物，并确定对应支流上包括所述目标污染物的所述排放数据为评估数据；根据所述水域数据与所述评估数据，判断对应支流上是否存在企业违规排放；若存在企业违规排放，输出风险预警信息。

进一步地，企业终端被配置为用于向检测中心提交企业的排放申请，排放申请包括企业基本信息和排放数据，企业基本信息包括企业的排放资质。监测中心在收到排放申请后进行审核，判断企业的排放资质和排放数据中各水污染物相关指标是否符合要求，并在均符合要求时，输出允许排放的排放信号至企业终端。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。