一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统技术方案

本发明专利技术涉及环境数据处理技术领域，公开了一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，包括在线监测系统：入河排口监测单元和受纳水体监测单元以及降雨量监测单元、排口监测预警模型、入河排口截流调度系统，可根据将一次降雨事件中的排水分类采样参数将雨水精细化分为初期雨水、中期雨水、后期雨水；通过入河排口截流闸智能调控、精细化处理实现雨水污染的防治降本增效，实现雨水污染科学、智能分流。流。流。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统


[0001]本专利技术涉及环境数据处理
，具体涉及一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统。

技术介绍

[0002]在城市点源污染得到有效控制的同时，由于城市化进程加快、不可渗透表面增多，雨水径流带来的城市面源污染问题日益严重。在降雨初期，雨水溶解空气中的污染气体及污染颗粒物，待降落后又冲刷屋面、道路、雨污管渠等，使初期雨水携带大量的悬浮固体(SS)、有机物、病原体、重金属等污染物质。因此，初期雨水具有较高的污染负荷。雨水径流污染控制技术很多，一般对雨水进行分流后采用雨水调蓄、人工湿地、旋流分离、截污雨水口等技术处理。
[0003]现有初期雨水分流主要依据水位信息、降雨时间进行初期雨水和后期雨水的分流界限；专利技术专利公开号为CN114293634A，名称为一种初期雨水污染控制系统的中国专利，公开的根据水位信息判断得到初期雨水来水和雨停的状态信息、根据水位信息和状态信息控制各阀门动作实现初期雨水的单独收集和排放的技术方案，以及专利技术专利公开号为CN111549881A，名称为一种初期雨水分流方法的中国专利，同样公开了通过汇水面积内的雨水经过厂区雨水沟流入初期雨水分流装置，前15分钟的雨水经过初期雨水沟流入初期雨水收集池后期雨水会通过初期雨水分流装置从后期雨水沟流走，并经过格栅过滤较大的杂质后进入厂区水塘，从而实现分流。
[0004]如此虽然能够对雨污进行分流，但是其仅依据降雨时间和水位情况，未能依据降雨量大小、初期雨水水质浓度、受纳水体环境容量进行污染防控，或造成初期雨水分流不彻底，仍有较大可能使得一部分初期雨水面源污染进入河道，超过河道环境容量，造成河道水质恶化；或造成初期雨水过度分流，完全达到受纳水体标准后排放入河，导致分流的雨水量较大，后续处理量大、难度高，大量低浓度的后期雨水进入污水管网，导致污水管网水质浓度低，运行能效低，造成污水处理厂雨天超负荷运行。而且，现有雨水污染精细化处置不足，通常将一次降雨事件的雨水污染分为初期雨水、后期雨水，初期雨水截流后采用人工湿地、生态塘净化方法或截流至污水处理厂处理，其中采用人工湿地、生态塘净化方法，需要的初期雨水调蓄池、生态处理用地面积大、投资大，难以大面积推广，造成现在初期雨水面源污染依然是影响水环境质量的痛点和难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，解决以下技术问题：
[0006]如何提供能够较对雨污进行精细化分流处理的监测预警调控系统。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，包括：
[0009]在线监测系统，包括入河排口监测单元和受纳水体监测单元以及降雨量监测单元；
[0010]所述入河排口监测单元，用于获取目标入河排口处的排水分类采样参数，所述受纳水体监测单元用于获取目标受纳水体的考核断面水质量参数，所述降雨量监测单元用于获取实时降雨量；
[0011]排口监测预警模型，用于根据所述排水分类采样参数将送往目标入河排口的排水类型划分为初期雨水、中期雨水和后期雨水；
[0012]入河排口截流调度系统，用于根据所述排口监测预警模型的排水类型划分结果对不同类型的排水进行截流、调控和调度；
[0013]其中，所述排水分类采样参数包括当前时刻之前ΔT时间段内的水质数据、水量数据、降雨量数据、汇水面积、径流系数和土地类型。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述排口监测预警模型包括：
[0015]生成模块，与所述在线监测系统连接，用于根据所述排水分类采样参数生成相应的历史数据图片；
[0016]识别模块，与所述生成模块数据连接，用于根据所述历史数据图片输出相应的排水类型判断结果；
[0017]其中，所述识别模块为经过训练的神经网络模型。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：当所述识别模块完成对当前目标入河排口的排水完成类型判断后，所述入河排口监测单元前往下一目标入河排口收集对应的排水分类采样参数。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：所述根据所述排水分类采样参数生成相应的历史数据图片的方法包括：
[0020]将所述排水分类采样参数所包含的各类参数随时间变化的曲线按照预设顺序排列生成在空白标准图片上；
[0021]每种数据参数所对应的曲线均对应设置有坐标系；
[0022]每种数据参数所对应的曲线颜色互不相同。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：不同曲线所对应的坐标系颜色互不相同，所述坐标系的纵坐标轴的色深从下到上渐变，渐变速率与对应曲线的纵向压缩程度相关，所述纵坐标色深的色深值与对应曲线所关联的纵向值相关。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：所述坐标系的横坐标轴的色深不变，所述横坐标轴的色深与ΔT时间段的长度关联对应。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：还包括目标流域数字孪生系统，用于模拟分析目标流域在不同降雨事件下，所述目标入河排口的水质水量变化，分析受纳水体环境容量及分配到目标入河排口污染物总量；
[0026]雨水污染分流水质分析模块，依据受纳水体考核断面水质、水量和所述受纳水体环境容量以及分配到目标入河排口的污染物总量，确定每个目标入河排口对应受纳水体的初期雨水、中期雨水、后期雨水的分流界限；
[0027]所述入河排口截流调度系统根据所述分流界限对每个目标入河排口的排水进行截流、调控和调度；
[0028]其中，所述分流界限包括对应目标入河排口排放的受纳水体匹配的初期雨水承受量、中期雨水承受量和后期雨水承受量。
[0029]作为本专利技术进一步的方案：还包括动态界限调整模块，包括：
[0030]断面光发射单元，用于再所述目标考核断面处发射透射光柱；
[0031]断面光接收单元，用于接收所述透射光柱，获取所述目标考核断面处的采样图片；
[0032]断面分析单元，用于根据所述采样图片输出相应的断面水层评分；
[0033]调整处理单元，用于根据所述断面水层评分动态调整所述分流界限；
[0034]其中，所述断面分析单元为经过训练的Yolo5神经网络模型。
[0035]本专利技术的有益效果：在本专利技术中，可根据将一次降雨事件中的排水分类采样参数将雨污精细化分为初期雨水、中期雨水、后期雨水；其中，初期雨水采用入河排口截流闸截流至污水管网，统一由污水处理厂进行处理，既能处理初期雨水污染又不影响污水处理厂运行能效；经初期雨水分流，中期雨水水质浓度、水量有效降低，采用入河排口截流闸截流至生态塘、人工湿地，有效降低所需处理的生态塘、人工湿地面积和工艺难度，实现中期雨水污染处理的降本增效；后期雨水经评估分析对受纳水体水质不产生影响，直接排放入河，通过入河排口截流闸智能调控、精细化处理实现雨水污染的防治降本增效，实现雨水污染科学、智能分流。
附图说明
[0036]下面结合附图对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，其特征在于，包括：在线监测系统，包括入河排口监测单元和受纳水体监测单元以及降雨量监测单元；所述入河排口监测单元，用于获取目标入河排口处的排水分类采样参数，所述受纳水体监测单元用于获取目标受纳水体的考核断面水质量参数，所述降雨量监测单元用于获取实时降雨量；排口监测预警模型，用于根据所述排水分类采样参数将送往目标入河排口的排水类型划分为初期雨水、中期雨水和后期雨水；入河排口截流调度系统，用于根据所述排口监测预警模型的排水类型划分结果对不同类型的排水进行截流、调控和调度；其中，所述排水分类采样参数包括当前时刻之前ΔT时间段内的水质数据、水量数据、降雨量数据、汇水面积、径流系数和土地类型。2.根据权利要求1所述的应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，其特征在于，所述排口监测预警模型包括：生成模块，与所述在线监测系统连接，用于根据所述排水分类采样参数生成相应的历史数据图片；识别模块，与所述生成模块数据连接，用于根据所述历史数据图片输出相应的排水类型判断结果；其中，所述识别模块为经过训练的神经网络模型。3.根据权利要求2所述的应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，其特征在于，当所述识别模块完成对当前目标入河排口的排水完成类型判断后，所述入河排口监测单元前往下一目标入河排口收集对应的排水分类采样参数。4.根据权利要求2所述的应用于城市雨水污染防控的监测预警调控系统，其特征在于，所述根据所述排水分类采样参数生成相应的历史数据图片的方法包括：将所述排水分类采样参数所包含的各类参数随时间变化的曲线按照预设顺序排列生成在空白标准图片上；每种数据参数所对应的曲线均对应设置有坐标系；每种数据参数所对应的曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友德，程雨涵，钱益武，王清泉，徐德保，董晓宛，尹星，
申请(专利权)人：安徽新宇环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：