【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下水监测，尤其涉及一种地下水水质数据智慧分析系统及方法。
技术介绍
1、地下水环境作为生态环境的重要组成部分，对环境保护以及生态建设具有重大影响，需要投入人力物力加强监测。然而地下水环境复杂，地下水监测装置设置于地下，其状态检测和运维保养都较为困难，所以往往处于缺乏监测和保养的状态，故经常会出现异常损伤或电气故障，这就导致水质监测数据准确性降低。现有技术中也有在相同位置冗余设置多个监测装置从提高监测准确性，但这种方式会大大提高监测成本，也会提高系统的复杂性。因此急需一种成本低、准确性高的地下水水质监测系统和方法。此外，地下水水质监测的一项重要目标就是确定地下水污染物的相关信息，从而为地下水治理提供科学的参考建议。因此，如何根据海量复杂的地下水水质监测数据分析污染物移动情况，也是本专利技术需要解决的技术问题。另外，地下水监测点客观上需要对多个含水层进行监测，虽然市面上有多种声称能够解决污染物串层的水质监测装置，但是还是难以避免这种情况，那么如何对地下水污染物串层情况进行判断和报警，是一直以来没有解决的问题。
2、专利技术专利cn115081945b公开了一种地下水环境监测井的损伤监测与评估方法及系统，包括：获取地下水环境监测井的基本状况信息及井管内的水位信息，根据水位信息及监测数据判断井管内水质信息；通过井管的超声导波数据分析监测井的受损状况及联通性；获取目标区域内污染源及地下水环境监测井的分布状况，根据当前监测井与污染源的空间位置关系判断监测井能效能否满足目标区域水环境污染监测；根据监测井的基本状况信
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种地下水水质数据智慧分析系统及方法。
2、技术方案：
3、第一方面，本专利技术提出一种地下水水质数据智慧分析系统，包括若干第一水质监测点和若干第二水质监测点，第一水质监测点与排污位置的距离大于第二水质监测点与排污位置的距离，第一水质监测点和第二水质监测点中均设置有水质监测装置；
4、所述水质监测装置包含采集模块、处理模块、通信模块；
5、优选地，所述采集模块包括位置信息采集模块、水质信息采集模块；
6、所述水质监测装置与大数据平台通信连接；
7、所述大数据平台包括子区域划分模块、异常判断模块、参数修正模块、路线分析模块、串层判断模块；
8、所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分；
9、所述异常判断模块用于根据水质监测数据在预设时间段内的突变次数判断水质监测装置是否异常；
10、所述参数修正模块用于根据历史正常数据和临近监测点的数据对异常数据进行修正；
11、所述路线分析模块用于根据水质监测数据判断地下水污染物移动路线；
12、所述串层判断模块用于基于地下水污染物移动路线的交叉重叠情况判断是否出现地下水污染物串层。
13、优选地，所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分：计算每个第一水质监测点和第二水质监测点距离每个污染源位置的水平距离，标记每个第一水质监测点和第二水质监测点的编号，将其设置为所述水平距离最短的污染源序号，将相同编号的第一水质监测点和第二水质监测点划分至相同的子区域中。
14、优选地，所述异常判断模块用于根据水质监测数据判断水质监测装置是否异常：
15、获取每个第一水质监测点和第二水质监测点的水质监测数据；所述水质监测数据包括编号、时刻、含水层序号、水质参数；
16、判断第一预设时间段内的水质参数是否出现突变以及突变次数，并判断水质监测装置是否异常。
17、优选地，所述参数修正模块用于对异常水质监测装置水质参数进行修正：
18、获取异常时刻之前的一段目标水质参数，分析得到变化趋势和变化速率v，获取异常持续时间t，计算第一参考水质参数a；
19、获取异常的水质监测装置附近第一预设距离内的第一水质监测点和第二水质监测点的目标水质参数以及与异常的水质监测装置所在的水质监测点的距离，计算第二参考水质参数b；
20、根据第一参考水质参数a和第二参考水质参数b计算目标水质参数m。
21、第二方面，本专利技术还提供了一种地下水水质数据智慧分析方法，该方法包括：
22、s1、获取多个第一水质监测点的第一位置信息；
23、s2、获取各污染源位置信息，获取污染源位置预设距离内设置的第二水质监测点的第二位置信息；
24、s3、根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分；
25、s4、根据水质监测数据判断水质监测装置是否异常；
26、s5、获取每个第一水质监测点和第二水质监测点的目标水质参数；所述目标水质参数包括正常水质监测装置采集的水质参数，以及异常水质监测装置的修正后的水质参数；
27、s6、根据所述目标水质参数判断地下水污染物移动路线；
28、s7、基于地下水污染物移动路线判断地下水污染物串层情况。
29、优选地，所述s3包括：
30、s31、计算每个第一水质监测点和第二水质监测点距离每个污染源位置的水平距离；
31、s32、标记每个第一水质监测点和第二水质监测点的编号，将其设置为所述水平距离最短的污染源序号；
32、s33、将相同编号的第一水质监测点和第二水质监测点划分至相同的子区域中。
33、优选地，所述s4包括：
34、s41、获取每个第一水质监测点和第二水质监测点的水质监测数据；所述水质监测数据包括编号、时刻、含水层序号、水质参数；
35、s42、判断第一预设时间段内的水质参数是否出现突变；若是则进入s43，若否则进入s5；
36、s43、判断第一预设时间段内水质参数的突变次数是否大于等于两次，若是则判断水质监测装置异常，若否则进入s44；
37、s44、分析第一预设时间段内水质参数的突变趋势是否是突然降低，若突然降低则判断水质监测装置异常，若突然升高则进入s45；
38、s45、判断水质参数突然升高后第二预设时间段内的变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地下水水质数据智慧分析系统，包括若干第一水质监测点和若干第二水质监测点，第一水质监测点与污染源位置的距离大于第二水质监测点与污染源位置的距离，第一水质监测点和第二水质监测点中均设置有水质监测装置；所述水质监测装置包含采集模块、处理模块、通信模块；所述水质监测装置与大数据平台通信连接；其特征在于，所述大数据平台包括子区域划分模块、异常判断模块、参数修正模块、路线分析模块、串层判断模块；所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分；所述异常判断模块用于根据水质监测数据在预设时间段内的突变次数判断水质监测装置是否异常；所述参数修正模块用于根据历史正常数据和正常监测点的数据对异常数据进行修正；所述路线分析模块用于根据水质监测数据判断地下水污染物移动路线；所述串层判断模块用于基于地下水污染物移动路线的交叉重叠情况判断是否出现地下水污染物串层。
2.根据权利要求1所述的地下水水质数据智慧分析系统，其特征在于，所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分：计算每个第一水质监测点和第二水质监测点距
3.根据权利要求2所述的地下水水质数据智慧分析系统，其特征在于，所述异常判断模块用于根据水质监测数据判断水质监测装置是否异常：
4.根据权利要求3所述的地下水水质数据智慧分析系统，其特征在于，所述参数修正模块用于对异常水质监测装置水质参数进行修正：
5.一种应用于权利要求1-4中任一项所述系统的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，该方法包括：
6.根据权利要求5所述的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，所述S3包括：
7.根据权利要求6所述的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，所述S4包括：
8.根据权利要求7所述的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，所述S5包括：
9.根据权利要求8所述的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，所述S6包括：
10.根据权利要求9所述的地下水水质数据智慧分析方法，其特征在于，所述S7包括：
...【技术特征摘要】
1.一种地下水水质数据智慧分析系统，包括若干第一水质监测点和若干第二水质监测点，第一水质监测点与污染源位置的距离大于第二水质监测点与污染源位置的距离，第一水质监测点和第二水质监测点中均设置有水质监测装置；所述水质监测装置包含采集模块、处理模块、通信模块；所述水质监测装置与大数据平台通信连接；其特征在于，所述大数据平台包括子区域划分模块、异常判断模块、参数修正模块、路线分析模块、串层判断模块；所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分；所述异常判断模块用于根据水质监测数据在预设时间段内的突变次数判断水质监测装置是否异常；所述参数修正模块用于根据历史正常数据和正常监测点的数据对异常数据进行修正；所述路线分析模块用于根据水质监测数据判断地下水污染物移动路线；所述串层判断模块用于基于地下水污染物移动路线的交叉重叠情况判断是否出现地下水污染物串层。
2.根据权利要求1所述的地下水水质数据智慧分析系统，其特征在于，所述子区域划分模块用于根据污染源位置信息对第一水质监测点和第二水质监测点进行区域划分：计算每个第一水质监测点和第二水质监测点距离每个污染源位置的水...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘中培，聂俊坤，韩宇平，曹润祥，赵衡，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
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