CN113128884A - 一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法及*** - Google Patents

一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法及***，其中，方法包括以下步骤：S1：通过仪器获取监测点污染状况，并传入数据库；S2：巡查人员对河流监测站点进行巡查，上传巡查日报并存储至数据库内；S3：根据实时获取数据对每个监测点的作为污染源的可能性进行计算；S4：通过风险预估模块结果对定期人工检测进行规划；S5：发生突发水污染时，预估各个监测点作为污染源的可能性，并优先对历史发生污染概率较大监测点进行排查。***主要包括：风险预估模块、定期人工检测模块、紧急调度模块、数据库。本发明解决了水环境污染溯源环节耗时长、难度高的问题，具有快速溯源、实时监控的优点。

Description

一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法及***
技术领域
本发明涉及区域性、地表水环境保护的管理平台技术领域，具体是涉及一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法及***。
背景技术
水资源是自然资源的重要组成部分，也是人类赖以生存的源泉。然而，伴随社会经济高速发展，“先污染，再治理”这一理念的贯彻，在经济快速发展下，全球水资源面临紧缺和污染的难题，改善全球水资源现状成为当前主要任务之一。
出于对水资源现状的深刻认识，近年来，全国开始积极行动，加入水污染治理队伍中。自“水十条”出台以来，国家陆续实施各项水污染行动计划，带动各省积极投入水资源治理当中。经过坚持不懈的治理，目前安徽、甘肃、江苏、河北、湖南、广东、杭州、云南、河南等省市均取得了一定的治理成效。
作为污染防治攻坚战的重要领域之一，水污染防治工作正进入攻坚期。在业内人士看来，在“水十条”加压以及中央环保督察的扎实开展下，各地在全力打好水污染防治攻坚战的同时，也加快了水环境综合治理市场需求的增长。
尽管目前治理工作在如火如荼的进行，水污染治理过程中的痛点仍需逐一击破，方能有效改变当前污染形势。一方面，环境调查只关注表象，忽略了溯源，忽略了对导致水质恶化真正原因的调查。目前流域水环境治理的调查及评估往往只关注表象和水质本身，而引起水质恶化、生态环境质量下降的真正原因往往被忽略。只有真正找到根源，才能把水环境治理好。
工作人员在接收突发水污染事件信息后，首先进行污染状况分析确定污染物质性质，汇总事故信息对事故成因预判断。接着根据现有水质监测等信息，确定污染事故范围，综合分析流域水质信息，对污染发展进行趋势分析。最后，综合所有信息，优化组合现有的人员及设备进行现场调查配合环境监测与分析，确定事故源头。此环节耗时较长，难度高，必须对源位置进行预判才能有效促进整个进程。
发明内容
本发明解决的技术问题：现有的水环境污染溯源环节耗时较长、难度高。
本发明的技术方案如下：
一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法，包括以下步骤：
S1：污水处理厂数据传输子模块通过水质监测仪实时获取污水处理厂入水口、出水口和中间各设备内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，污水处理厂视频监控传输子模块通过摄像头监测污水处理厂人员和设备的工作状况以及出水口排污状况，并传输存储至数据库内；
S2：重点企业数据传输子模块通过水质监测仪实时获取重点企业污水排放口内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，重点企业视频监控传输子模块通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并传输存储至数据库；
S3：监测站点数据传输子模块通过水质监测仪实时获取各个监测站点内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，监测站点视频监控传输子模块通过摄像头监测区域内监测站点水流状况，并传输存储至数据库内；
S4：定期巡查模块通过巡查管理子模块安排巡查人员对河流监测站点进行巡查，巡查人员通过日报管理子模块上传巡查日报并存储至数据库内；
S5：风险预估模块将实时获取的污水处理厂、重点企业污水排放口、各个监测站点污染物基本项目和特征污染物与对应的阈值进行比对，并通过每个监测点曾作为污染源的历史记录，对每个监测点的作为污染源的可能性进行计算；
S6：检测日期管理子模块通过风险预估模块对各个监测点污染源可能性进行每个监测点规划定期人工检测，检测人员管理子模块通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班；
S7：当风险预估模块检测到的污染物基本项目和特征污染物出现超过阈值的情况时，对污染源进行溯源分析，在分析的过程中，紧急排查监测点子模块根据风险预估模块对各个监测点污染源可能性的预估、日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域，紧急排查人员调度子模块通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员，紧急排查通知子模块对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息，巡查人员和检测人员迅速按照排查区域的优先级进行检测排查，缩小排查范围。
S8：当溯源分析得出污染区域且巡查人员缩小排查范围后，获取该区域所有污水排放口的污染物基本项目和特征污染物实时数值，锁定其中数值大于历史正常数据范围或超阈值的疑似排放口，调用摄像头集中查看疑似排放口的排放情况，并通过紧急排查人员调度子模块调配巡查人员对排放口现场进行现场检测，得出污染源疑似产生原因和污染源位置；
S9：紧急排查人员调度子模块调配检测人员对污染源位置进行现场执法检查检测，当检测所得污染物基本项目和特征污染物数值确实超过阈值，则确定污染源具体产生原因和污染源位置。
进一步地，S7步骤中溯源分析的具体步骤为：
S7-1：当超过阈值时，根据水系图、水环境质量监测断面分布图，从水环境质量监测超阈值断面上溯到上游监测断面的监测数据，再次对上游监测断面的监测数据进行比对；
S7-2：当监测数据值大于阈值且呈上升趋势时，继续S5-1步骤，当监测数据呈下降趋势，则确认该区域的上一追溯区域为水污染区域，并对该区域进行标记。
一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的***，包括：
用于实时监控区域内污水处理厂污水处理与工作状况的污水处理厂监测数据管理模块，
用于实时监控区域内重点企业废水出水口污染数据的重点企业监测数据管理模块，
用于实时监测区域内河流各个监测站点污水状况的监测站点监测数据管理模块，
用于对监测站点巡查人员和检测人员信息进行管理的工作人员管理模块，
用于对区域内河流进行定期巡查的定期巡查模块，定期巡查模块包括：对巡查时间和巡查人员进行管理的巡查管理子模块和用于巡查人员上传巡查日报的日报管理子模块，
用于根据实时获取的污水处理厂、重点企业排水口、各个监测站点水污染数据与正常值进行比对，并对每个监测点的作为污染源的可能性进行分析计算的风险预估模块，
用于对污水处理厂各个工序环节水质进行定期人工检测的定期人工检测模块，定期人工检测模块包括：通过风险预估模块对各个监测点污染源溯源结果进行每个监测点规划定期人工检测的检测日期管理子模块，通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班的检测人员管理子模块，
用于在出现突发水污染时对污染进行快速溯源的紧急调度模块，紧急调度模块包括：根据风险预估模块和日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域的紧急排查监测点子模块，通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员的紧急排查人员调度子模块，对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息的紧急排查通知子模块，
以及用于存储污水处理厂监测数据管理模块、监测站点监测数据管理模块、监测站点监测数据管理模块监测数据与规定标准比对数据，和工作人员管理模块、定期巡查模块、定期人工检测模块相关数据的数据库，
其中，风险预估模块基于河网数学模型对污染源进行溯源分析，河网数学模型基于纵向一维数学模型的基本方程，在汊口采用质量守恒连续条件，进出汊点的物质质量与汊口实际质量的增减率相平衡，结合边界条件对基本方程进行求解。
进一步地，工作人员管理模块包括：巡查人员信息管理子模块、检测人员信息管理子模块，通过对工作人员进行管理，便于在日常巡查和紧急水污染发生时进行人员的调度和派遣。
进一步地，污水处理厂监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取污水处理厂各个工序环节污水数据并存储至数据库的污水处理厂数据传输子模块，通过摄像头监测污水处理厂工作状况并存储至数据库的污水处理厂视频监控传输子模块，通过智能监测设备和摄像头实时对污水处理厂内污水情况及内部工作状态进行监控，多方面考察现场，便于溯源时对于污染源的分析。
进一步地，污水处理厂监测数据管理模块还包括：实时展示污水处理厂内监控状态和各个工序环节污水数据的污水处理厂监测展示子模块，在发生水污染情况下，可通过污水处理厂监测展示子模块查看污水处理厂实时现场情况，利于水污染的快速溯源。
进一步地，重点企业监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取重点企业出水口污水情况并存储至数据库的重点企业数据传输子模块，通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并存储至数据库的重点企业视频监控传输子模块，通过智能监测设备和摄像头实时对重点企业出水口污水情况进行监控，多方面考察现场，便于溯源时对于污染源的分析。
更进一步地，重点企业监测数据管理模块还包括：实时展示重点企业出水口排污监控状态和污水情况的重点企业监测展示子模块，在发生水污染情况下，可通过重点企业监测展示子模块查看重点企业实时现场情况，利于水污染的快速溯源。
优选地，监测站点监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取监测区域内监测站点污水情况并存储至数据库的监测站点数据传输子模块，通过摄像头监测区域内监测站点水流状况并存储至数据库的监测站点视频监控传输子模块，通过智能监测设备和摄像头实时对各个监测站点水流情况进行监控，多方面考察现场，便于溯源时对于污染源的分析。
优选地，监测站点监测数据管理模块还包括：实时展示区域内监测站点监控状态和污水情况的监测站点监测展示子模块，在发生水污染情况下，可通过监测站点监测展示子模块查看各个监测站点实时现场情况，利于水污染的快速溯源。
进一步优选地，智能监测设备包括：水质监测仪、温度传感器、数采仪，多种仪器能够适应不同的监测环境，有助于获取更精准的数据。
本发明的有益效果是：
本发明通过污水处理厂监测数据管理模块、重点企业监测数据管理模块、监测站点监测数据管理模块，分别对污水处理厂、重点企业、河流各个监测站点进行24小时实时监控，分别从污水成分、设备工作视频和水流状态对所有可预计的、可能对成为水污染源头的环境进行分析，并通过风险预估模块对所有监测环境进行风险估计，定期巡查模块能够根据每个监测点的污染历史及风险预估模块分析所得污染概率，对每个监测点的巡查频率进行调整，使得不同监测点能够得到不同程度的管理。
在发生水污染的情况下，本平台通过紧急调度模块第一时间通知调度工作人员优先对风险预估模块分析所得的高风险区域进行排查，并可以通过污水处理厂监测展示子模块、重点企业监测展示子模块、监测站点监测展示子模块查看污水处理厂、重点企业和各个监测站点实时现场情况，降低了污染溯源的复杂度。
附图说明
图1是本发明整体框架图；
图2是本发明实施例1、实施例2工作流程图；
图3是实施例1、实施例2中污水处理厂监测数据管理模块框架图；
图4是实施例1、实施例2中重点企业监测数据管理模块框架图；
图5是实施例1、实施例2中监测站点监测数据管理模块框架图。
图6是实施例3、实施例4中污水处理厂监测数据管理模块框架图；
图7是实施例3、实施例4中重点企业监测数据管理模块框架图；
图8是实施例3、实施例4中监测站点监测数据管理模块框架图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的***，包括：
如图3所示，实时监控区域内污水处理厂污水处理与工作状况的污水处理厂监测数据管理模块，污水处理厂监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取污水处理厂各个工序环节污水数据并存储至数据库的污水处理厂数据传输子模块，通过摄像头监测污水处理厂工作状况并存储至数据库的污水处理厂视频监控传输子模块，
如图4所示，实时监控区域内重点企业废水出水口污染数据的重点企业监测数据管理模块，重点企业监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取重点企业出水口污水情况并存储至数据库的重点企业数据传输子模块，通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并存储至数据库的重点企业视频监控传输子模块，
如图5所示，实时监测区域内河流各个监测站点污水状况的监测站点监测数据管理模块，监测站点监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取监测区域内监测站点污水情况并存储至数据库的监测站点数据传输子模块，通过摄像头监测区域内监测站点水流状况并存储至数据库的监测站点视频监控传输子模块，
对监测站点巡查人员和检测人员信息进行管理的工作人员管理模块，工作人员管理模块包括：巡查人员信息管理子模块、检测人员信息管理子模块，
对区域内河流进行定期巡查的定期巡查模块，定期巡查模块包括：对巡查时间和巡查人员进行管理的巡查管理子模块和用于巡查人员上传巡查日报的日报管理子模块，
根据实时获取的污水处理厂、重点企业排水口、各个监测站点水污染数据与正常值进行比对，并对每个监测点的作为污染源的可能性进行分析计算的风险预估模块，
对污水处理厂设备进行定期人工检测的定期人工检测模块，定期人工检测模块包括：通过风险预估模块对各个监测点污染源可能性进行每个监测点规划定期人工检测的检测日期管理子模块，通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班的检测人员管理子模块，
在出现突发水污染时对污染进行快速溯源的紧急调度模块，紧急调度模块包括：根据所述风险预估模块和所述日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域的紧急排查监测点子模块，通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员的紧急排查人员调度子模块，对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息的紧急排查通知子模块，
以及存储所述污水处理厂监测数据管理模块、所述监测站点监测数据管理模块、所述监测站点监测数据管理模块监测数据与规定标准比对数据，和所述工作人员管理模块、所述定期巡查模块、所述定期人工检测模块相关数据的数据库，
其中，风险预估模块基于河网数学模型对污染源进行溯源分析，河网数学模型基于纵向一维数学模型的基本方程，在汊口采用质量守恒连续条件，进出汊口的物质质量与汊口实际质量的增减率相平衡，结合边界条件对基本方程进行求解。
对于纵向一维数学模型，水动力数学模型的基本方程为：
Figure BDA0003037639530000081
Figure BDA0003037639530000091
水温数学模型的基本方程为：
Figure BDA0003037639530000092
水质数学模型的基本方程为：
Figure BDA0003037639530000093
其中，A为断面面积，Q为断面流量(m3/s)，q为单位河长的旁侧入流(m2/s)，Z为断面水位(m)，u为断面流速(m/s)，n为河道糙率，量纲一，h为断面水深(m)，g为重力加速度(m/s2)，x为笛卡尔坐标系X向的坐标(m)，t为时间(s)，T为水温(℃)，TL为旁侧出入流(源汇项)水温(℃)，ρ为水体密度(kg/m3)，C为污染物浓度(mg/L)，CL为旁侧出入流(源汇项)污染物浓度(mg/L)，Cρ为水的比热(J/(kg*℃))，B为水面宽度(m)，S为表面积净热交换通量为(W/m2)，Ex为污染物纵向扩散系数(m2/s)，Etx为水温纵向扩散系数(m2/s)。
智能监测设备包括：水质监测仪、数采仪、温度传感器，污水数据包括：COD、BOD、氨氮、pH值、特征污染物，污水处理厂处理后污水的排放标准根据污水处理厂环评文件、当地管理要求等确定，水质监测仪、数采仪为市售。
当风险预估模块对其中一处监测点多次预测出风险较大时，检测日期管理子模块对该监测点的监测区间较小，并通过检测日期管理子模块对检查人员进行排班，当突发水污染时，优先对风险较大区域进行污染排查。
突发水污染原因包括：环境危险源转移及交通事故引发、生产工艺故障引发、人为违法行为引发、自然因素，在污染溯源的过程中，可结合实时视频对引发水污染的原因进行判断，在获取到水污染原因后，更便于水污染的溯源与解决。
实施例2
如图2所示，本实施例是基于实施例1的一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法，包括以下步骤：
S1：污水处理厂数据传输子模块通过水质监测仪实时获取污水处理厂入水口、出水口和中间各设备内污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，污水处理厂视频监控传输子模块通过摄像头监测污水处理厂人员和设备的工作状况，并传输存储至数据库内；
S2：重点企业数据传输子模块通过水质监测仪实时获取重点企业污水排放口内污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，重点企业视频监控传输子模块通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并传输存储至数据库；
S3：监测站点数据传输子模块通过水质监测仪实时获取各个监测站点内水流的成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，监测站点视频监控传输子模块通过摄像头监测区域内监测站点水流状况，并传输存储至数据库内；
S4：定期巡查模块通过巡查管理子模块安排巡查人员对河流监测站点进行巡查，巡查人员通过日报管理子模块上传巡查日报并存储至数据库内；
S5：风险预估模块根据实时获取的污水处理厂、重点企业污水排放口、各个监测站点水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值、特征污染物与对应的阈值进行比对，并通过每个监测点曾作为污染源的历史记录，对每个监测点的作为污染源的可能性进行计算；
S6：检测日期管理子模块通过风险预估模块对各个监测点污染源可能性进行每个监测点规划定期人工检测，检测人员管理子模块通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班；
S7：当风险预估模块检测到的污染物基本项目和特征污染物出现超过阈值的情况时，对污染源进行溯源分析，在分析的过程中，紧急排查监测点子模块根据风险预估模块对各个监测点污染源可能性的预估、日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域，紧急排查人员调度子模块通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员，紧急排查通知子模块对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息，巡查人员和检测人员迅速按照排查区域的优先级进行检测排查，缩小排查范围。
S8：当溯源分析得出污染区域且巡查人员缩小排查范围后，获取该区域所有污水排放口的污染物基本项目和特征污染物实时数值，锁定其中数值大于历史正常数据范围或超阈值的疑似排放口，调用摄像头集中查看疑似排放口的排放情况，并通过紧急排查人员调度子模块调配巡查人员对排放口现场进行现场检测，得出污染源疑似产生原因和污染源位置；
S9：紧急排查人员调度子模块调配检测人员对污染源位置进行现场执法检查检测，当检测所得污染物基本项目和特征污染物数值确实超过阈值，则确定污染源具体产生原因和污染源位置。
其中，S7步骤中溯源分析的具体步骤为：
S7-1：当超过阈值时，根据水系图、水环境质量监测断面分布图，从水环境质量监测超阈值断面上溯到上游监测断面的监测数据，再次对上游监测断面的监测数据进行比对；
S7-2：当监测数据值大于阈值且呈上升趋势时，继续S5-1步骤，当监测数据呈下降趋势，则确认该区域的上一追溯区域为水污染区域，并对该区域进行标记。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
如图6所示，污水处理厂监测数据管理模块还包括：实时展示污水处理厂内监控状态和各个工序环节污水数据的污水处理厂监测展示子模块。
如图7所示，重点企业监测数据管理模块还包括：实时展示重点企业出水口排污监控状态和污水情况的重点企业监测展示子模块。
如图8所示，监测站点监测数据管理模块还包括：实时展示区域内监测站点监控状态和污水情况的监测站点监测展示子模块。
在发生水污染情况下，可通过污水处理厂监测展示子模块、重点企业监测展示子模块、监测站点监测展示子模块查看污水处理厂、重点企业和各个监测站点实时现场情况，利于水污染的快速溯源。
实施例4
本实施例是基于实施例3的一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法，包括以下步骤：
S1：污水处理厂数据传输子模块通过水质监测仪实时获取污水处理厂入水口、出水口和中间各设备内污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，污水处理厂视频监控传输子模块通过摄像头监测污水处理厂人员和设备的工作状况，并传输存储至数据库内；
S2：重点企业数据传输子模块通过水质监测仪实时获取重点企业污水排放口内污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，重点企业视频监控传输子模块通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并传输存储至数据库；
S3：监测站点数据传输子模块通过水质监测仪实时获取各个监测站点内水流的成分(COD、BOD、氨氮)、pH值和特征污染物，并传输存储至数据库内，监测站点视频监控传输子模块通过摄像头监测区域内监测站点水流状况，并传输存储至数据库内；
S4：定期巡查模块通过巡查管理子模块安排巡查人员对河流监测站点进行巡查，巡查人员通过日报管理子模块上传巡查日报并存储至数据库内；
S5：风险预估模块根据实时获取的污水处理厂、重点企业污水排放口、各个监测站点水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值、特征污染物与对应的阈值进行比对，并通过每个监测点曾作为污染源的历史记录，对每个监测点的作为污染源的可能性进行计算；
S6：检测日期管理子模块通过风险预估模块对各个监测点污染源可能性进行每个监测点规划定期人工检测，检测人员管理子模块通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班；
S7：当风险预估模块检测到的污染物基本项目和特征污染物出现超过阈值的情况时，对污染源进行溯源分析，在分析的过程中，通过污水处理厂监测展示子模块查看污水处理厂内监控状态和各个工序环节污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值、特征污染物，通过重点企业监测展示子模块查看过重点企业污水排放口排污监控状态和污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值、特征污染物，通过监测站点监测展示子模块查看实时展示区域内监测站点监控状态和污水污水成分(COD、BOD、氨氮)、pH值、特征污染物，紧急排查人员调度子模块通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员，紧急排查通知子模块对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息，巡查人员和检测人员迅速按照排查区域的优先级进行检测排查，缩小排查范围。
S8：当溯源分析得出污染区域且巡查人员缩小排查范围后，获取该区域所有污水排放口的污染物基本项目和特征污染物实时数值，锁定其中数值大于历史正常数据范围或超阈值的疑似排放口，调用摄像头集中查看疑似排放口的排放情况，并通过紧急排查人员调度子模块调配巡查人员对排放口现场进行现场检测，得出污染源疑似产生原因和污染源位置；
S9：紧急排查人员调度子模块调配检测人员对污染源位置进行现场执法检查检测，当检测所得污染物基本项目和特征污染物数值确实超过阈值，则确定污染源具体产生原因和污染源位置。
其中，S7步骤中溯源分析的具体步骤为：
S7-1：当超过阈值时，根据水系图、水环境质量监测断面分布图，从水环境质量监测超阈值断面上溯到上游监测断面的监测数据，再次对上游监测断面的监测数据进行比对；
S7-2：当监测数据值大于阈值且呈上升趋势时，继续S5-1步骤，当监测数据呈下降趋势，则确认该区域的上一追溯区域为水污染区域，并对该区域进行标记。
本发明实时获取区域内可预计范围内造成水污染的污水处理厂、重点企业和河流区域的水流成分，并对现场进行视频监控，通过机器监测加人工定期检测排除掉大部分可能造成水污染的污染源，并在发生水污染的第一时间，通过紧急调度模块通知调度工作人员优先对风险预估模块分析所得的高风险区域进行排查，并可以通过污水处理厂监测展示子模块、重点企业监测展示子模块、监测站点监测展示子模块查看污水处理厂、重点企业和各个监测站点实时现场情况，大大降低了水污染发生的可能性和污染溯源环节的复杂度，实现了平台对人员的调度，减少了溯源过程中人员调度的时间消耗，进一步加快了溯源的效率。

Claims (10)

1.一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：污水处理厂数据传输子模块通过水质监测仪实时获取污水处理厂入水口、出水口和中间各设备内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，污水处理厂视频监控传输子模块通过摄像头监测污水处理厂人员和设备的工作状况以及出水口排污状况，并传输存储至数据库内；
S2：重点企业数据传输子模块通过水质监测仪实时获取重点企业污水排放口内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，重点企业视频监控传输子模块通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并传输存储至数据库；
S3：监测站点数据传输子模块通过水质监测仪实时获取各个监测站点内污染物基本项目和特征污染物，并传输存储至数据库内，监测站点视频监控传输子模块通过摄像头监测区域内监测站点水流状况，并传输存储至数据库内；
S4：定期巡查模块通过巡查管理子模块安排巡查人员对河流监测站点进行巡查，巡查人员通过日报管理子模块上传巡查日报并存储至数据库内；
S5：风险预估模块将实时获取的污水处理厂、重点企业污水排放口、各个监测站点污染物基本项目和特征污染物与对应的阈值进行比对，并通过每个监测点曾作为污染源的历史记录，对每个监测点的作为污染源的可能性进行计算；
S6：检测日期管理子模块通过风险预估模块对各个监测点污染源可能性进行每个监测点规划定期人工检测，检测人员管理子模块通过检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班；
S7：当风险预估模块检测到的污染物基本项目和特征污染物出现超过阈值的情况时，对污染源进行溯源分析，在分析的过程中，紧急排查监测点子模块根据风险预估模块对各个监测点污染源可能性的预估、日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域，紧急排查人员调度子模块通过工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员，紧急排查通知子模块对紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息，巡查人员和检测人员迅速按照排查区域的优先级进行检测排查，缩小排查范围。
S8：当溯源分析得出污染区域且巡查人员缩小排查范围后，获取该区域所有污水排放口的污染物基本项目和特征污染物实时数值，锁定其中数值大于历史正常数据范围或超阈值的疑似排放口，调用摄像头集中查看疑似排放口的排放情况，并通过紧急排查人员调度子模块调配巡查人员对排放口现场进行现场检测，得出污染源疑似产生原因和污染源位置；
S9：紧急排查人员调度子模块调配检测人员对污染源位置进行现场执法检查检测，当检测所得污染物基本项目和特征污染物数值确实超过阈值，则确定污染源具体产生原因和污染源位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的方法，其特征在于，所述S7步骤中溯源分析的具体步骤为：
S7-1：当超过阈值时，根据水系图、水环境质量监测断面分布图，从水环境质量监测超阈值断面上溯到上游监测断面的监测数据，再次对上游监测断面的监测数据进行比对；
S7-2：当监测数据值大于阈值且呈上升趋势时，继续S5-1步骤，当监测数据呈下降趋势，则确认该区域的上一追溯区域为水污染区域，并对该区域进行标记。
3.一种基于河网数学模型进行区域性水环境溯源的***，其特征在于，包括：
用于实时监控区域内污水处理厂污水处理与工作状况的污水处理厂监测数据管理模块，
用于实时监控区域内重点企业废水出水口污染数据的重点企业监测数据管理模块，
用于实时监测区域内河流各个监测站点污水状况的监测站点监测数据管理模块，
用于对监测站点巡查人员和检测人员信息进行管理的工作人员管理模块，
用于对区域内河流进行定期巡查的定期巡查模块，所述定期巡查模块包括：对巡查时间和巡查人员进行管理的巡查管理子模块和用于巡查人员上传巡查日报的日报管理子模块，
用于根据实时获取的污水处理厂、重点企业排水口、各个监测站点水污染数据与正常值进行比对，并对每个监测点的作为污染源的可能性进行分析计算的风险预估模块，
用于对污水处理厂各个工序环节水质进行定期人工检测的定期人工检测模块，所述定期人工检测模块包括：通过所述风险预估模块对各个监测点污染源溯源结果进行每个监测点规划定期人工检测的检测日期管理子模块，通过所述检测日期管理子模块规划的监测点与人工检测日期对检查人员进行排班的检测人员管理子模块，
用于在出现突发水污染时对污染进行快速溯源的紧急调度模块，所述紧急调度模块包括：根据所述风险预估模块和所述日报管理子模块内巡查日报分析得出优先排查区域的紧急排查监测点子模块，通过所述工作人员管理模块获取距离排查区域最近的巡查人员和检测人员的紧急排查人员调度子模块，对所述紧急排查人员调度子模块调度人员发出通知消息的紧急排查通知子模块，
以及用于存储所述污水处理厂监测数据管理模块、所述监测站点监测数据管理模块、所述监测站点监测数据管理模块监测数据与规定标准比对数据，和所述工作人员管理模块、所述定期巡查模块、所述定期人工检测模块相关数据的数据库，
其中，所述风险预估模块基于河网数学模型对污染源进行溯源分析，所述河网数学模型基于纵向一维数学模型的基本方程，结合边界条件对基本方程进行求解。
4.如权利要求3所述的一种***，其特征在于，所述工作人员管理模块包括：巡查人员信息管理子模块、检测人员信息管理子模块。
5.如权利要求3所述的一种***，其特征在于，所述污水处理厂监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取污水处理厂各个工序环节污水数据并存储至数据库的污水处理厂数据传输子模块，通过摄像头监测污水处理厂工作状况并存储至数据库的污水处理厂视频监控传输子模块。
6.如权利要求5所述的一种***，其特征在于，所述污水处理厂监测数据管理模块还包括：实时展示污水处理厂内监控状态和各个工序环节污水数据的污水处理厂监测展示子模块。
7.如权利要求3所述的一种***，其特征在于，所述重点企业监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取重点企业出水口污水情况并存储至数据库的重点企业数据传输子模块，通过摄像头监测重点企业出水口排污状况并存储至数据库的重点企业视频监控传输子模块。
8.如权利要求7所述的一种***，其特征在于，所述重点企业监测数据管理模块还包括：实时展示重点企业出水口排污监控状态和污水情况的重点企业监测展示子模块。
9.如权利要求3所述的一种***，其特征在于，所述监测站点监测数据管理模块包括：通过智能监测设备获取监测区域内监测站点污水情况并存储至数据库的监测站点数据传输子模块，通过摄像头监测区域内监测站点水流状况并存储至数据库的监测站点视频监控传输子模块。
10.如权利要求9所述的一种***，其特征在于，所述监测站点监测数据管理模块还包括：实时展示区域内监测站点监控状态和污水情况的监测站点监测展示子模块。
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