(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010973039.7
(22)申请日 2020.09.16
(71)申请人 安徽泽众安全科技有限公司
地址 236000 安徽省合肥市经济技术开发
区习友路5999号清华大学合肥公共安
全研究院1号楼
申请人 清华大学合肥公共安全研究院
北京辰安测控科技有限公司
(72)发明人 王清泉 梁漫春 钱益武 李梅
程雨涵 李楚 曹毅 陈中兴 双层pcb板
袁佳伟 吴正华 孔美玲 龚柳
邓敏 石瑞雪 杨思航
(74)专利代理机构 合肥市浩智运专利代理事务
所(普通合伙) 34124
代理人 张景云
(51)Int.Cl.G01N 21/64(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明一种快速污水溯源的方法，包括污染
火麻仁胶囊
三维荧光光谱分析，并将水质数据和三维荧光光
谱数据结合得到水质快照信息录入数据库；污水
安瓿印字机溯源，将当前水样水质特征与数据库中的所有水
质快照信息进行相似度计算，最后得出相似度最
高的水质快照信息则为污染源。本发明所使用的
网眼通水质数据均为线上自动检测，通过水质检测及三
维荧光光谱检测结合，与数据库已录入水质快照
信息进行相似度匹配，可以快速判断出下游污水
的来源，大大节省了溯源时间，
提高了溯源效率。权利要求书3页 说明书7页 附图2页CN 112198144 A 2021.01.08
C N 112198144
A
1.一种快速污水溯源的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01.污染源数据库的建立，通过对监测流域内各个企业排口节点采集到的历史水样进行水质数据检测和三维荧光光谱分析，并对三维荧光光谱采用熵权法计算，得到A＝(a nⅹ1)并将检测得到的水质数据X1，X2，X3，X4，…X n与A组合成一列新矩阵S i＝(a nⅹ1,X1，X2，…X n)，该新的矩阵S i即为该水样的水质快照，然后将企业、管网、河道的名称和地理位置作为该企业水质快照的标签录入数据库，形成企业水质特有信息；
S02.污水溯源，通过水质在线监测设备与三维荧光光谱仪，实时监测水体的水质及三维荧光光谱数据，然后经过与步骤S01相同的处理方法将水质数据和三维荧光光谱结合，得到当前水样的水质快照，然后将当前水样水质快照与数据库中的所有水质快照信息进行相似度计算，最后得出相似度最高的水质快照信息则为污染源；
S03.将新的水质快照信息补入数据库中。
2.根据权利要求1所述的一种快速污水溯源的方法，其特征在于：所述步骤S01中熵权法的计算具体为：
对于某个水样的n个样本的m个评价指标的体系，利用熵权法计算各指标权重，步骤如下： (1)构建n个样本m个评价指标的矩阵
I＝(a ijm×n)
(2)对I做归一化处理，得到矩阵M
M＝(b ijm×n)
根据实验测得的结果，将评价指标分为正指标和负指标，对这两个指标进行隶属度处理
指标：
式中：a ij—为矩阵I的元素；
a max、a min—表示相同指标下不同样本中最满意或者最不满意的元素
(3)n个样本m个评价指标的熵
式中：R i—表示评价指标i的信息熵；
b ij—为矩阵M中的元素。
(4)熵权的计算：
式中：A i—表示评价指标i的熵权；
R i—表示评价指标i的信息熵，且满足∑A i＝1。
最后矩阵I＝(a ijm×n)转化为矩阵A＝(a nⅹ1)
将检测得到的水质数据X1，X2，X3，X4，…X n与A组合成一列新矩阵S i＝(a nⅹ1,X1，X2，…X n)。
3.根据权利要求1或2所述的一种快速污水溯源的方法，其特征在于：所述的水质数据包括营养指标类、金属类、有机物类及其他。
4.根据权利要求1所述的一种快速污水溯源的方法，其特征在于：所述步骤S02中的相似度计算采用SPSS软件。
5.一种快速污水溯源的方法，其特征在于：包括
污染源数据库模块，通过对监测流域内各个企业排口节点采集到的历史水样进行水质数据检测和三维荧光光谱分析，并对三维荧光光谱采用熵权法计算，得到A＝(a nⅹ1)并将检测得到的水质数据X1，X2，X3，X4，…X n与A组合成一列新矩阵S i＝(a nⅹ1,X1，X2，…X n)，该新的矩阵S i即为该水样的水质特征，然后将企业、管网、河道的名称和地理位置作为该企业水质特征的标签录入数据库，形成每个污染源特有信息；
污水溯源模块，通过水质在线监测设备与三维荧光光谱仪实时监测水体的水质数据及三维荧光光谱，然后经过与步骤S01相同的处理方法将水质数据和三维荧光光谱结合，得到当前水样的水质快照，然
后将当前水样水质快照与数据库中的所有水质快照信息进行相似度计算，最后得出相似度最高的指纹信息则为污染源；
数据更新模块，将新的水质快照补入数据库。
6.根据权利要求5所述的一种快速污水溯源的系统，其特征在于：所述步污染源数据库模块中熵权法的计算具体为：
对于某个水样的n个样本的m个评价指标的体系，利用熵权法计算各指标权重，步骤如下：
(1)构建n个样本m个评价指标的矩阵
I＝(a ijm×n)
(2)对I做归一化处理，得到矩阵M
M＝(b ijm×n)
根据实验测得的结果，将评价指标分为正指标和负指标，对这两个指标进行隶属度处理
指标：
式中：a ij—为矩阵I的元素；
a max、a min—表示相同指标下不同样本中最满意或者最不满意的元素
(3)n个样本m个评价指标的熵
电压互感器柜式中：R i—表示评价指标i的信息熵；
b ij—为矩阵M中的元素。
(4)熵权的计算：
式中：A i—表示评价指标i的熵权；
R i—表示评价指标i的信息熵，且满足∑A i＝1。
最后矩阵I＝(a ijm×n)转化为矩阵A＝(a nⅹ1)
将检测得到的水质数据X1，X2，X3，X4，…X n与A组合成一列新矩阵S i＝(a nⅹ1,X1，X2，…X n)。
7.根据权利要求5或6所述的一种快速污水溯源的系统，其特征在于：所述的水质数据包括营养指标类、金属类、有机物类。
8.根据权利要求5所述的一种快速污水溯源的方法，其特征在于：所述污水溯源模块中的相似度计算采用SPSS软件。
一种快速污水溯源的方法及系统技术领域
[0001]本发明涉及污水检测技术领域，具体来说是一种快速污水溯源的方法及系统。背景技术
[0002]我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染，对生态环境造成巨大危害，保护生态环境已成为政府工作的主要内容之一。其中对污染源头的排查及溯源是不可缺少的环节。只有有效的溯源排查手段及方法，才能及时发现污水违法排放单位，也能起到震慑作用。对于水污染事件调查、河道治理、城市生态环境改善具有重要意义。
[0003]目前的水污染溯源技术，主要是在事故发生后采集被污染的下游水样和上游涉污企业排口的水样，通过分析比对以实现对污染源的排查和溯源，从而锁定排污企业。若上游排污企业较多，企业类
型比较相似，溯源排查的工作量就会大大提高。若在企业排口安装在线监测设备进行检测和溯源，企业可能会绕过有监测设备的排口排放污水，而且监测设备易遭破坏，难以达到建设的目的。
[0004]中国专利ZL201210150830.3公开了一种快速实现水污染溯源的方法，提出将污水中的多种有机物、多种阴离子、多种金属元素及荧光信息作为识别不同污水及污染源的化学指纹，用于快速实现水污染溯源的方法。其提出要提前构建上游排污企业的污水化学指纹库并编制好计算机自动比对识别程序，当有排污事件发生后，采集完现场水样带回实验室进行水质分析，测出其化学指纹然后输入计算机与指纹库进行比对，从而到排污企业。其中，样品采集完成后，采用光谱、谱与质谱类仪器对多种有机物、多种阴离子、多种金属元素及荧光信息进行检测，从而得到水样化学指纹，然后采用事先编制好的指纹识别程序对化学指纹进行识别。该方法需要花大量时间去编制识别程序，而且样品采集完到比对结束，要花费大量时间，不能第一时间查出违规排污单位。
发明内容
[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种快速水污染溯源的方法。
[0006]本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]一种快速污水溯源的方法，包括以下步骤：
木砧板
[0008]S01.污染源数据库的建立，通过对监测流域内各个企业排口节点采集到的历史水样进行水质数据检测和三维荧光光谱分析，并对三维荧光光谱采用熵权法计算，得到A＝(a n ⅹ1)并将检测得到的水质数据X 1，X 2，X 3，X 4，…X n 与A组合成一列新矩阵S i ＝(a n ⅹ1,X 1，X 2，…X n )，该新的矩阵S i 即为该水样的水质特征，然后将企业、管网、河道的名称和地理位置作为该企业水质特征的标签录入数据库，形成每个企业的水质特有信息；
[0009]S02.污水溯源，通过水质在线监测设备与三维荧光光谱仪实时监测水体的水质数据及三维荧光光谱，然后经过与步骤S01相同的处理方法将水质数据和三维荧光光谱结合，得到当前水样的水质特征，然后将当前水样水质特征与数据库中的所有水质快照信息进行相似度计算，最后得出相似度最高的水质快照信息则为污染源；
说 明 书
1/7页CN 112198144 A
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