一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，包括傳感器組，定位模塊，攝像頭模塊，監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊，物理模型構(gòu)建模塊，虛擬作動(dòng)器，虛擬傳感器，仿真分析模塊，水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊，專家評(píng)估模塊，人工專家模塊，顯示屏和人機(jī)操作模塊。本發(fā)明通過(guò)北斗短報(bào)文通訊技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，無(wú)需架設(shè)通訊線路，使用方便，能全方位的對(duì)地下水進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，從而得出多個(gè)評(píng)估結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果精確度高，且可以通過(guò)物理模型的構(gòu)建，對(duì)水質(zhì)的后續(xù)情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)和仿真分析，也將各種水質(zhì)治理方案轉(zhuǎn)換成參數(shù)后作用于物理模型，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)治理方案的合理選擇。
【專利說(shuō)明】
一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，環(huán)保的重要性日益提高，因此地下水質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的重要性日益顯著，現(xiàn)有的地下水檢測(cè)方法大多采用采樣后在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行檢測(cè)的方法進(jìn)行水質(zhì)的評(píng)估，需要采用一系列的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，檢測(cè)的結(jié)果較為單一，同時(shí)單方面依靠計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，檢測(cè)的精確度較低，水質(zhì)的變化都是隨著時(shí)間變化的，目前的檢測(cè)系統(tǒng)均只能固定隊(duì)某一時(shí)間段的水樣的檢測(cè)，功能單一。
[0003]同時(shí)，現(xiàn)有的地下水檢測(cè)信息均通過(guò)有線網(wǎng)或者GPRS、3G等無(wú)線方式傳輸，然而在無(wú)人居住的偏遠(yuǎn)地區(qū)或者山區(qū)無(wú)GPRS、3G信號(hào)，也不具備鋪設(shè)通訊線路的必要性，便無(wú)法進(jìn)行使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，通過(guò)北斗短報(bào)文通訊技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，無(wú)需架設(shè)通訊線路，使用方便，能全方位的對(duì)地下水進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，從而得出多個(gè)評(píng)估結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果精確度高，且可以通過(guò)物理模型的構(gòu)建，對(duì)水質(zhì)的后續(xù)情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)和仿真分析，也將各種水質(zhì)治理方案轉(zhuǎn)換成參數(shù)后作用于物理模型，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)治理方案的合理選擇。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，包括
[0007]傳感器組，用于定時(shí)定量檢測(cè)采集所監(jiān)測(cè)段的流量、流速、水位、水溫、泥沙、濁度、酸堿度、電導(dǎo)度、溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素參數(shù)，并通過(guò)北斗模塊將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；
[0008]定位模塊，與傳感器復(fù)合成一體，用于定位各個(gè)傳感器所在的位置，并將定位信息通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；
[0009]攝像頭模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)評(píng)估中心的命令啟動(dòng)進(jìn)行指定監(jiān)測(cè)段的視頻影像的采集，并將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，發(fā)送顯示屏進(jìn)行顯示；
[0010]監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，用于接收傳感器組和定位模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的每一個(gè)傳感器所檢測(cè)的數(shù)據(jù)用其對(duì)應(yīng)的定位信息和時(shí)間信息進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送到水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊、專家評(píng)估模塊和人工專家模塊進(jìn)行水質(zhì)評(píng)估，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示;將接收到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)到虛擬傳感器進(jìn)行顯示;將接收到的定位信息發(fā)送到轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊;用于接收傳感器組、定位模塊、攝像頭發(fā)送的數(shù)據(jù)以及人機(jī)操作模塊輸入的監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊；用于接收水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行攝像頭的啟閉控制;根據(jù)信息調(diào)用命令，從數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中調(diào)用人們所需的數(shù)據(jù)信息;通過(guò)顯示屏顯示監(jiān)控中心所調(diào)用的數(shù)據(jù)信息
[0011]轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊，與虛擬傳感器相連，用于接收監(jiān)測(cè)的評(píng)估中心發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，并驅(qū)動(dòng)虛擬傳感器移動(dòng)到指定的位置；
[0012]物理模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)建立待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型；
[0013]虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；
[0014]虛擬傳感器，為在待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型中插入的各類型的能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元，用于接收傳感器組所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示；
[0015]仿真分析模塊，用于通過(guò)各種分析方法和分析算法對(duì)待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型進(jìn)行仿真分析；
[0016]水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊，用于接收監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)估方法對(duì)水質(zhì)的情況進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心；
[0017]專家評(píng)估模塊，用于儲(chǔ)存各類典型的地下水環(huán)境數(shù)據(jù)、其所可能帶來(lái)的水下水污染情況以及相應(yīng)的解決措施，用于將接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對(duì)比，并將比對(duì)結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
[0018]人工專家模塊，用于通過(guò)人工專家對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果和建議發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
[0019]顯示屏，用于顯示水質(zhì)環(huán)境結(jié)果、專家評(píng)估結(jié)果以及人工專家評(píng)估模塊，并基于各種評(píng)估結(jié)果輸出表征水質(zhì)環(huán)境的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖；
[0020]人機(jī)操作模塊，用于輸入信息調(diào)用命令和待監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述傳感器組包括流速傳感器、流量傳感器、水壓傳感器、水溫傳感器、含氧量傳感器和PH值傳感器。
[0022]優(yōu)選地，所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專用虛擬傳感器。
[0023]優(yōu)選地，所述水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊包括
[0024]幾何模型建立模塊，用于基于所述研究區(qū)水文水質(zhì)條件、地形地貌建立相應(yīng)的幾何模型；
[0025]模型分層模塊，用于接收所述建立幾何模型模塊輸出的幾何模型，并對(duì)所述幾何模型進(jìn)行分層；
[0026]邊界劃分處理模塊，用于基于研究區(qū)實(shí)際地形地貌、水質(zhì)情況設(shè)置所述幾何模型邊界；
[0027]實(shí)體設(shè)置模塊，用于表示一區(qū)域是否有河流、降雨量、蒸發(fā)，設(shè)置所述幾何模型的源匯項(xiàng)；
[0028]網(wǎng)格劃分模塊，用于對(duì)所述幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
[0029]參數(shù)輸入模塊，用于接受所述監(jiān)測(cè)模塊獲得的所述環(huán)境數(shù)據(jù)，將所述環(huán)境數(shù)據(jù)傳送至所述輸入?yún)?shù)模塊；
[0030]數(shù)學(xué)模型選擇模塊，用于基于要解決的水質(zhì)災(zāi)害類型，選擇數(shù)學(xué)模型模塊類型；[0031 ]模型求解計(jì)算模塊，用于基于所述數(shù)學(xué)模型選擇模塊選擇的所述數(shù)學(xué)模型模塊，選擇所述求解計(jì)算模塊對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算；
[0032]模型校正模塊，用于將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使模擬結(jié)果在預(yù)定的誤差范圍內(nèi)與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合；
[0033]參數(shù)靈敏度分析模塊，用于基于參數(shù)值的時(shí)空分布、邊界條件不確定度的影響，確定不確定度對(duì)校正后的模型的影響程度。
[0034]優(yōu)選地，所述定位模塊為北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片和單片機(jī)，北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片均與單片機(jī)相連，RFID芯片用于識(shí)別各個(gè)傳感器的類別。
[0035]優(yōu)選地，所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。
[0036]優(yōu)選地，所述顯示屏內(nèi)安裝有
[0037]圖形繪制模塊，用于繪制并監(jiān)測(cè)根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出的各種曲線圖；
[0038]回歸計(jì)算模塊，用于通過(guò)不同函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行回歸計(jì)算；
[0039]所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果隨水流段地理位置的變化規(guī)律。
[0040]優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)的共享。
[0041 ]優(yōu)選地，還包括一分析算法和方法數(shù)據(jù)庫(kù)，用于儲(chǔ)存各種水質(zhì)分析算法和水質(zhì)分析方法。
[0042]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0043]通過(guò)北斗短報(bào)文通訊技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，無(wú)需架設(shè)通訊線路，使用方便，能全方位的對(duì)地下水進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，從而得出多個(gè)評(píng)估結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果精確度高，且可以通過(guò)物理模型的構(gòu)建，對(duì)水質(zhì)的后續(xù)情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)和仿真分析，也將各種水質(zhì)治理方案轉(zhuǎn)換成參數(shù)后作用于物理模型，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)治理方案的合理選擇。
【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0046]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，包括
[0047]傳感器組，用于定時(shí)定量檢測(cè)采集所監(jiān)測(cè)段的流量、流速、水位、水溫、泥沙、濁度、酸堿度、電導(dǎo)度、溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素參數(shù)，并通過(guò)北斗模塊將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；
[0048]定位模塊，與傳感器復(fù)合成一體，用于定位各個(gè)傳感器所在的位置，并將定位信息通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；
[0049]攝像頭模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)評(píng)估中心的命令啟動(dòng)進(jìn)行指定監(jiān)測(cè)段的視頻影像的采集，并將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，發(fā)送顯示屏進(jìn)行顯示；
[0050]監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，用于接收傳感器組和定位模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的每一個(gè)傳感器所檢測(cè)的數(shù)據(jù)用其對(duì)應(yīng)的定位信息和時(shí)間信息進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送到水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊、專家評(píng)估模塊和人工專家模塊進(jìn)行水質(zhì)評(píng)估，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示;將接收到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)到虛擬傳感器進(jìn)行顯示;將接收到的定位信息發(fā)送到轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊;用于接收傳感器組、定位模塊、攝像頭發(fā)送的數(shù)據(jù)以及人機(jī)操作模塊輸入的監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊；用于接收水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行攝像頭的啟閉控制;根據(jù)信息調(diào)用命令，從數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中調(diào)用人們所需的數(shù)據(jù)信息;通過(guò)顯示屏顯示監(jiān)控中心所調(diào)用的數(shù)據(jù)信息；
[0051]轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊，與虛擬傳感器相連，用于接收監(jiān)測(cè)的評(píng)估中心發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，并驅(qū)動(dòng)虛擬傳感器移動(dòng)到指定的位置；
[0052]物理模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)建立待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型；
[0053]虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；
[0054]虛擬傳感器，為在待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型中插入的各類型的能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元，用于接收傳感器組所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示；
[0055]仿真分析模塊，用于通過(guò)各種分析方法和分析算法對(duì)待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型進(jìn)行仿真分析；
[0056]水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊，用于接收監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)估方法對(duì)水質(zhì)的情況進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心；
[0057]專家評(píng)估模塊，用于儲(chǔ)存各類典型的地下水環(huán)境數(shù)據(jù)、其所可能帶來(lái)的水下水污染情況以及相應(yīng)的解決措施，用于將接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對(duì)比，并將比對(duì)結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
[0058]人工專家模塊，用于通過(guò)人工專家對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果和建議發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示；
[0059]顯示屏，用于顯示水質(zhì)環(huán)境結(jié)果、專家評(píng)估結(jié)果以及人工專家評(píng)估模塊，并基于各種評(píng)估結(jié)果輸出表征水質(zhì)環(huán)境的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖；
[0060]人機(jī)操作模塊，用于輸入信息調(diào)用命令和待監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)。
[0061]所述傳感器組包括流速傳感器、流量傳感器、水壓傳感器、水溫傳感器、含氧量傳感器和PH值傳感器。
[0062]所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專用虛擬傳感器。
[0063]所述水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊包括
[0064]幾何模型建立模塊，用于基于所述研究區(qū)水文水質(zhì)條件、地形地貌建立相應(yīng)的幾何模型；
[0065]模型分層模塊，用于接收所述建立幾何模型模塊輸出的幾何模型，并對(duì)所述幾何模型進(jìn)行分層；
[0066]邊界劃分處理模塊，用于基于研究區(qū)實(shí)際地形地貌、水質(zhì)情況設(shè)置所述幾何模型邊界；
[0067]實(shí)體設(shè)置模塊，用于表示一區(qū)域是否有河流、降雨量、蒸發(fā)，設(shè)置所述幾何模型的源匯項(xiàng)；
[0068]網(wǎng)格劃分模塊，用于對(duì)所述幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
[0069]參數(shù)輸入模塊，用于接受所述監(jiān)測(cè)模塊獲得的所述環(huán)境數(shù)據(jù)，將所述環(huán)境數(shù)據(jù)傳送至所述輸入?yún)?shù)模塊；
[0070]數(shù)學(xué)模型選擇模塊，用于基于要解決的水質(zhì)災(zāi)害類型，選擇數(shù)學(xué)模型模塊類型；
[0071]模型求解計(jì)算模塊，用于基于所述數(shù)學(xué)模型選擇模塊選擇的所述數(shù)學(xué)模型模塊，選擇所述求解計(jì)算模塊對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算；
[0072]模型校正模塊，用于將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使模擬結(jié)果在預(yù)定的誤差范圍內(nèi)與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合；
[0073]參數(shù)靈敏度分析模塊，用于基于參數(shù)值的時(shí)空分布、邊界條件不確定度的影響，確定不確定度對(duì)校正后的模型的影響程度。
[0074]所述定位模塊為北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片和單片機(jī)，北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片均與單片機(jī)相連，RFID芯片用于識(shí)別各個(gè)傳感器的類別。
[0075]所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。
[0076]所述顯示屏內(nèi)安裝有
[0077]圖形繪制模塊，用于繪制并監(jiān)測(cè)根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出的各種曲線圖；
[0078]回歸計(jì)算模塊，用于通過(guò)不同函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行回歸計(jì)算；
[0079]所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果隨水流段地理位置的變化規(guī)律。
[0080]還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)的共享。
[0081]還包括一分析算法和方法數(shù)據(jù)庫(kù)，用于儲(chǔ)存各種水質(zhì)分析算法和水質(zhì)分析方法。
[0082]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括 傳感器組，用于定時(shí)定量檢測(cè)采集所監(jiān)測(cè)段的流量、流速、水位、水溫、泥沙、濁度、酸堿度、電導(dǎo)度、溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素參數(shù)，并通過(guò)北斗模塊將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心； 定位模塊，與傳感器復(fù)合成一體，用于定位各個(gè)傳感器所在的位置，并將定位信息通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心； 攝像頭模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)評(píng)估中心的命令啟動(dòng)進(jìn)行指定監(jiān)測(cè)段的視頻影像的采集，并將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)北斗模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，發(fā)送顯示屏進(jìn)行顯示； 監(jiān)測(cè)評(píng)估中心，用于接收傳感器組和定位模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的每一個(gè)傳感器所檢測(cè)的數(shù)據(jù)用其對(duì)應(yīng)的定位信息和時(shí)間信息進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)送到水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊、專家評(píng)估模塊和人工專家模塊進(jìn)行水質(zhì)評(píng)估，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示;將接收到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)到虛擬傳感器進(jìn)行顯示;將接收到的定位信息發(fā)送到轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊;用于接收傳感器組、定位模塊、攝像頭發(fā)送的數(shù)據(jù)以及人機(jī)操作模塊輸入的監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊;用于接收水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行攝像頭的啟閉控制;根據(jù)信息調(diào)用命令，從數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中調(diào)用人們所需的數(shù)據(jù)信息;通過(guò)顯示屏顯示監(jiān)控中心所調(diào)用的數(shù)據(jù)信息； 轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊，與虛擬傳感器相連，用于接收監(jiān)測(cè)的評(píng)估中心發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，并驅(qū)動(dòng)虛擬傳感器移動(dòng)到指定的位置； 物理模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)建立待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型； 虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解； 虛擬傳感器，為在待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型中插入的各類型的能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元，用于接收傳感器組所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示； 仿真分析模塊，用于通過(guò)各種分析方法和分析算法對(duì)待監(jiān)測(cè)段的水質(zhì)物理模型進(jìn)行仿真分析； 水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估模塊，用于接收監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的評(píng)估方法對(duì)水質(zhì)的情況進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并發(fā)送到監(jiān)測(cè)評(píng)估中心； 專家評(píng)估模塊，用于儲(chǔ)存各類典型的地下水環(huán)境數(shù)據(jù)、其所可能帶來(lái)的水下水污染情況以及相應(yīng)的解決措施，用于將接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對(duì)比，并將比對(duì)結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏； 人工專家模塊，用于通過(guò)人工專家對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果和建議發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示； 顯示屏，用于顯示水質(zhì)環(huán)境結(jié)果、專家評(píng)估結(jié)果以及人工專家評(píng)估模塊，并基于各種評(píng)估結(jié)果輸出表征水質(zhì)環(huán)境的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖； 人機(jī)操作模塊，用于輸入信息調(diào)用命令和待監(jiān)測(cè)段基本信息數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器組包括流速傳感器、流量傳感器、水壓傳感器、水溫傳感器、含氧量傳感器和PH值傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專用虛擬傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述水質(zhì)狀態(tài)評(píng)估豐吳塊包括 幾何模型建立模塊，用于基于所述研究區(qū)水文水質(zhì)條件、地形地貌建立相應(yīng)的幾何模型； 模型分層模塊，用于接收所述建立幾何模型模塊輸出的幾何模型，并對(duì)所述幾何模型進(jìn)行分層； 邊界劃分處理模塊，用于基于研究區(qū)實(shí)際地形地貌、水質(zhì)情況設(shè)置所述幾何模型邊界； 實(shí)體設(shè)置模塊，用于表示一區(qū)域是否有河流、降雨量、蒸發(fā)，設(shè)置所述幾何模型的源匯項(xiàng)； 網(wǎng)格劃分模塊，用于對(duì)所述幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分； 參數(shù)輸入模塊，用于接受所述監(jiān)測(cè)模塊獲得的所述環(huán)境數(shù)據(jù)，將所述環(huán)境數(shù)據(jù)傳送至所述輸入?yún)?shù)模塊； 數(shù)學(xué)模型選擇模塊，用于基于要解決的水質(zhì)災(zāi)害類型，選擇數(shù)學(xué)模型模塊類型； 模型求解計(jì)算模塊，用于基于所述數(shù)學(xué)模型選擇模塊選擇的所述數(shù)學(xué)模型模塊，選擇所述求解計(jì)算模塊對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算； 模型校正模塊，用于將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使模擬結(jié)果在預(yù)定的誤差范圍內(nèi)與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合； 參數(shù)靈敏度分析模塊，用于基于參數(shù)值的時(shí)空分布、邊界條件不確定度的影響，確定不確定度對(duì)校正后的模型的影響程度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊為北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片和單片機(jī)，北斗模塊、RFID芯片、電子羅盤芯片均與單片機(jī)相連，RFID芯片用于識(shí)別各個(gè)傳感器的類別。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示屏內(nèi)安裝有 圖形繪制模塊，用于繪制并監(jiān)測(cè)根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出的各種曲線圖； 回歸計(jì)算模塊，用于通過(guò)不同函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行回歸計(jì)算； 所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果隨水流段地理位置的變化規(guī)律。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)的共享。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水污染檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，還包括一分析算法和方法數(shù)據(jù)庫(kù)，用于儲(chǔ)存各種水質(zhì)分析算法和水質(zhì)分析方法。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105866364SQ201610125611
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月28日
【發(fā)明人】羅奇斌, 湯凌云, 趙璽, 武東東, 鄧吉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】西北大學(xué)