基于降雨水质监测的污染视频识别系统技术方案

本发明专利技术公开了基于降雨水质监测的污染视频识别系统，涉及排污监测技术领域，解决了现有技术难以识别出排放的是雨水还是污水，而且没有对排污过程进行长时序跟踪记录，无法形成可靠的排污证据链，难以进行污染溯源的技术问题；本发明专利技术当存在排放行为时，则根据降雨量数据判断是否为雨天；是，则基于水质监测设备进行雨污混合排放分析，判定是否存在异常排放；本发明专利技术能够对雨污混合排放进行准确识别，能够形成可靠的排污证据链，有助于污染溯源；本发明专利技术中当相邻的若干单位周期的降水总量大于设定的降水阈值时，则判定天气为雨天；本发明专利技术综合雨水排水过程来判断天气是否为雨天，避免临时排水行为对排污行为识别的影响，提高雨污混合排放的识别效率。合排放的识别效率。合排放的识别效率。

【技术实现步骤摘要】
基于降雨水质监测的污染视频识别系统


[0001]本专利技术属于排污监测领域，涉及降雨水质监测的视频分析技术，具体是基于降雨水质监测的污染视频识别系统。

技术介绍

[0002]入河排污口是指直接或者通过管道、沟、渠等排污通道向江河、湖泊等环境水体，是流域、海域生态环境保护的重要节点。因此，对入河排污口的监督管理非常重要。
[0003]目前针对入河排污口进行排污识别时，难以识别出排放的是雨水还是污水，无法进行雨污分流，容易造成对水体环境的影响；而且现有技术通过图像帧进行排污识别，只能识别出是否排污，并没有对排污过程进行长时序跟踪记录，无法形成可靠的排污证据链，难以进行污染溯源；因此，亟须一种基于降雨水质监测的污染视频识别系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了基于降雨水质监测的污染视频识别系统，用于解决现有技术难以识别出排放的是雨水还是污水，而且没有对排污过程进行长时序跟踪记录，无法形成可靠的排污证据链，难以进行污染溯源的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了基于降雨水质监测的污染视频识别系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据交互模块和智能终端；数据交互模块分别与视频监控设备、水质监测设备和雨量监测设备相连接；中枢控制模块通过设置在监测区域中的视频监控设备获取入河排污口的监控视频，以及通过雨量监测设备获取监测区域的降雨量数据；以及基于监控视频判断是否存在排放行为；当存在排放行为时，则根据降雨量数据判断是否为雨天；是，则基于水质监测设备进行雨污混合排放分析，判定是否存在异常排放；否，判定排放行为属于异常排放，对异常排放进行预警；中枢控制模块识别出异常排放之后，通过视频监控设备持续对入河排污口进行视频监控，获取排污时长；同时基于视频监控获取排污规律，生成排污画像。
[0006]目前在对入河排污口的排污行为进行识别时，非雨天很好识别。但是雨天可能存在污水与雨水混合排放的情况，这种情况很难识别。而且，多数情况下只能在识别到排污行为之后才能够进行处理，这样已经有部分污水排放到环境水体中了，无法掌握排污证据链，也为溯源排查带来了很大的困难。
[0007]本专利技术先通过监控视频判断是否存在排放行为，若非雨天存在排放行为则可以直接预警，而雨天存在排放行为则需要进一步地分析确定是否存在排污行为。在进一步分析过程中若确实存在排污行为也需要进行预警。本专利技术中的排放行为并不等于排污行为，排放行为是指入河排污口有水排除，但是并不一定是污水；而排污行为是在在排放行为的基础上，识别所排放的水为污水，排污行为即为异常排放。
[0008]本专利技术中的所述中枢控制模块分别与数据交互模块和智能终端通信和/或电气连
接；所述数据交互模块分别与视频监控设备、水质监测设备和雨量监测设备通信和/或电气连接。中枢控制模块主要负责数据处理，其通过数据交互模块来采集数据，并通过智能终端进行预警。数据交互模块属于数据中转模块，其通过各种设备采集数据，在必要时候进行预处理之后将数据转发至中枢控制模块。视频监控模块为设置在监测区域的摄像头，监测区域中的若干入河排污口均匹配设置有视频监控模块。水质监测设备同样设置在监测区域中，但是水质监测设备除了设置在入河排污口处之外，还在入河排污口附近，尤其是上下游进行设置，用来校验入河排污口的水质监测数据是否能够用来判断排污行为。雨量监测设备则用于获取监测区域的降水量数据，根据降水量数据可判断是否为雨天。
[0009]优选的，所述基于监控视频判断是否存在排放行为，包括：根据设定的单位时长确定单位周期，通过监控视频识别各单位周期排水量；当任意相邻的两个单位周期的排水量均大于设定的排水阈值时，则判定对应的入河排污口存在排放行为；否，则判定不存在排放行为。
[0010]本专利技术首先需要判断入河排污口是否存在排放行为，其主要思路是分析入河排污口的排水量是否满足要求。具体设定单位周期，确定单位周期内的排水量是否满足设定的排水阈值；若是，则可以判定存在排放行为。本专利技术考虑到污水排放并不会在很短的时间内完成，同时为了避免将临时排水行为识别为排污行为，将相邻的单位周期的排水量与排水阈值进行比较，来判定入河排污口是否存在排放行为。
[0011]优选的，所述根据降雨量数据判断是否为雨天，包括：从降雨量数据中统计各单位周期对应的降水量；当相邻的若干单位周期的降水总量大于设定的降水阈值时，则判定天气为雨天；否则，判定天气为非雨天。
[0012]当根据监控视频判断入河排污口存在排放行为时，则需要判断是否为雨天。若在非雨天存在排放行为，则可以判定为入河排污口存在排污行为，可直接进行预警处理。若在雨天存在排放行为，则入河排污口可能排放的是雨水，因此需要进一步分析。在另外一些优选的实施例中，还可以先判断是否为雨天，再判断入河排污口是否存在排污行为。
[0013]本专利技术通过若干单位周期的降水总量与降水阈值进行比较，若降水总量大于降水阈值则判定天气为雨天，否则判定为非雨天。降水阈值根据单位周期的数量来设定，具体的降水阈值会随着单位周期的数量呈正比例变化。需要说明的是，判单是否为雨天时所使用的单位周期的数量根据排水管道长度来设定，即满足雨天若干单位周期内的最低降雨量从下水口进入，通过排水管道能够到达入河排污口。因此，在进行雨天判断时，单位周期的数量可根据模拟实验确定。
[0014]优选的，所述基于水质监测设备进行雨污混合排放分析，判定是否存在异常排放，包括：通过水质监测设备获取监测区域中入河排污口处的水质监测数据；将水质监测数据与设置的水质监测阈值进行比较；当水质监测数据大于对应的水质监测阈值时，则判定存在异常排放；否，则判定为雨水排放。
[0015]现有技术无法准确识别雨污混合排放。本专利技术主要是识别到入河排污口的排放行为，且天气为雨天时，则可以通过水质监测设备获取入河排污口处的水质监测数据。将该水质监测数据与水质监测阈值比较，当该水质监测数据异常时，则判定存在排污行为，也就是入河排污口存在异常排放。反之，不存在异常排放，入河排污口所排放的为雨水。值得注意的是，在进行雨污混合识别时，还需要识别出降雨量与入河排污口的排水量是否匹配，避免
雨水将污水稀释而导致水质监测设备监测不出异常。
[0016]优选的，在所述将水质监测数据与设置的水质监测阈值进行比较之前，对入河排污口处的水质监测数据进行预判断，包括：通过水质监测设备获取监测区域中同一水域的至少三个监测点位的水质监测数据；且三个监测点位中包括入河排污口处的监测点位；将入河排污口处的监测点位标记为目标点位，将其他监测点位标记为参考点位；根据目标点位与参考点位之间的水质监测数据的差距来进行预判断。
[0017]本专利技术通过三个监测点位的水质监测数据来联合判断入河排污是否存在排污行为，是避免入河排污口附近水体本身存在异常，而导致对入河排污口排除的水进行误判。除了入河排污口处设置一个监测点位外，在同一水体中至少选择其他两个监测点位，如入河排污口的上游和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于降雨水质监测的污染视频识别系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据交互模块和智能终端；数据交互模块分别与视频监控设备、水质监测设备和雨量监测设备相连接；其特征在于：中枢控制模块通过设置在监测区域中的视频监控设备获取入河排污口的监控视频，以及通过雨量监测设备获取监测区域的降雨量数据；以及基于监控视频判断是否存在排放行为；当存在排放行为时，则根据降雨量数据判断是否为雨天；是，则基于水质监测设备进行雨污混合排放分析，判定是否存在异常排放；否，判定排放行为属于异常排放，对异常排放进行预警；中枢控制模块识别出异常排放之后，通过视频监控设备持续对入河排污口进行视频监控，获取排污时长；同时基于视频监控获取排污规律，生成排污画像。2.根据权利要求1所述的基于降雨水质监测的污染视频识别系统，其特征在于，所述基于监控视频判断是否存在排放行为，包括：根据设定的单位时长确定单位周期，通过监控视频识别各单位周期排水量；当任意相邻的两个单位周期的排水量均大于设定的排水阈值时，则判定对应的入河排污口存在排放行为；否，则判定不存在排放行为。3.根据权利要求2所述的基于降雨水质监测的污染视频识别系统，其特征在于，所述根据降雨量数据判断是否为雨天，包括：从降雨量数据中统计各单位周期对应的降水量；当相邻的若干单位周期的降水总量大于设定的降水阈值时，则判定天气为雨天；否则，判定天气为非雨天；其中，单位周期的数量根据排水管道长度确定。4.根据权利要求1所述的基于降雨水质监测的污染视频识别系统，其特征在于，所述基于水质监测设备进行雨污混合排放分析，判定是否存在异常排放，包括：通过水质监测设备获取监测区域中入河排污口处的水质监测数据；将水质监测数据与设置的水质监测阈值进行比较；当水质监测数据大于对应的水质...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雨涵，钱益武，张友德，徐德保，董晓婉，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：