(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 202011324203.8
(22)申请日 2020.11.23
地址 230000 安徽省合肥市蜀山区望江西
路西湖国际广场B座2121
(72)发明人 李松
(74)专利代理机构 北京化育知识产权代理有限
公司 11833
代理人 秦丽
(51)Int.Cl.
G01N 33/18(2006.01)
G08B 21/12(2006.01)
G08B 21/24(2006.01)
(54)发明名称
系统
(57)摘要
本发明公开了一种基于数据采集的地下水
污染检测预警系统，包括地下水放射性度监测模
块、地下水微生物指标监测模块、地下水浑浊度
监测模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模
块、信息显示模块与危险预警模块，地下水放射
性度监测模块、地下水盐度监测模块、地下水PH
值监测模块、地下水监测模块、地下水微
生物指标监测模块、地下水浑浊度监测模块均与
数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数
据处理模块通信连接，所述数据处理模块与总控
模块通信连接。本发明可以通过根据采集到的信
息提醒周围居民不要饮用周边地下水，工作人员
可以根据不同的预警信息选择不同的应对方式。权利要求书2页 说明书7页 附图1页CN 112415165 A 2021.02.26
C N 112415165
A
1.一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于，包括地下水放射性度监测模块、地下水盐度监测模块、地下水PH值监测模块、地下水监测模块、地下水微生物指标监测模块、地下水浑浊度监测模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块、信息显示模块与危险预警模块；
所述地下水放射性度监测模块、地下水盐度监测模块、地下水PH值监测模块、地下水监测模块、地下水微生物指标监测模块、地下水浑浊度监测模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据处理模块与总控模块通信连接，所述总控模块与信息显示模块、危险预警模块；
所述地下水放射性度监测模块用于监测地下水的水源放射性信息，地下水盐度监测模块用于监测地下水盐度信息，地下水PH值监测模块用于监测地下水PH值信息，地下水监测模块用于监测地下水的
信息，地下水微生物指标监测模块用来监测地下水中的微生物指标信息，地下水浑浊度监测模块用来监测地下水的浑浊程度信息；
所述数据接收模块用于收集并整理采集到的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息，并将接收到的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息进行打包整理传输到数据处理模块中进行进一步的处理工作；
所述数据接收模块用于接收水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息进行处理，并将其分别处理为放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息；
所述放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息被数据处理模块发送到总控模块，所述总控模块将放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息并将警报信息发送到监测地预设区域内的人员的智能移动终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述放射性预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：每天监测仪器采集地下水的放射性信息的次数为X，并将其标记为K，X≥3；
步骤二：通过公式(K1+K2……+K X)/X＝K均得到地下水的平均放射性K均；
步骤三：当平均放射性K均大于预设值时即生成放射性预警信息，且此时的天气预警信息内容为放射性物质超标预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示；
步骤四：当天气发生转变时，变换天气后采集的平均放射性K均不计入数据库，仅当做对比数据进行记录并使用。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述水质盐度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将每天每一小时监测到的水质盐度信息标记为Y，通过公式(Y1+Y2……+Y X)/X ＝Y均得到地下水的平均盐度值Y均；
步骤二：在进行检测时，设每天的初始气温为W，设有每次温度下调区间值为W测，当10W测
＝W时，进行当时的盐度记录Y测；
步骤三：取Y均与Y测的最大差值进行记录，当Y均大于预定值或Y测≥Y均时，即生成盐度预警信息，且此时的盐度预警信息内容为盐度超标预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示，提示工作人员进行查看与检修。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述PH值预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将地下水中的PH的高低数值标记为P，当P大于最高碱度时，即生成PH值预警信息，且此时的PH值预警信息内容为PH值不适预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示，提示地下水的情况不适合直接进行饮用；
步骤二：将P的阀值设为7，在进一个星期的数据中P大于7时，如果下一组P的数据突然发生变化显示P小于7，说明地下水的PH值发生急剧变化，即生成PH值快速变化预警信息；
步骤三：将P的阀值设为7，在进一个星期的数据中P小于7时，如果下一组P的数据突然发生变化显示P大于7，说明地下水的PH值发生急剧变化，即生成PH值快速变化预警信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述预警信
息的具体处理过程如下：
步骤一：将单次的记录数据记为B，每天取24组数据进行储存，每一小时取一次；
步骤二：通过公式(B1+B2……+B X)/X＝B均得到地下水的平均盐度值B均；
步骤三：将一个星期数据的方差标记为S，并通过公式S＝1/B【(B1-B均)2(B2-B均)2 +······(B n-B均)2】可以得到近期的数据方差；
步骤四：在10S大于B均时，则说明最近地下水的含量值不稳定，即生成含量不稳定预警信息，且此时的预警信息内容为含量不稳定预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示，提示地下水的情况不适合直接进行饮用应当立即对地下水进行进一步的化验工作。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述微生物指标信息的具体处理过程如下：
步骤一：将地下水中的单位体积内的微生物数量标记为A，将地下水中含有的致命微生物D；
步骤二：当D≥1时，即生成致命微生物预警信息，且此时的致命微生物预警信息内容为地下水中含有致命微生物预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示，提示地下水的情况不适合直接进行饮用，提醒相关人员进行检测；
步骤三：在微生物数量A大于预设值时，即生成微生物落超标的预警信息，且此时的生物落超标预警信息内容为地下水中含有生物落超标的预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示。
7.根据权利要求1所述的一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，其特征在于：所述浑浊程度信息的具体处理过程如下：在地下水的透光度信息标记为F，在透光度信息标记F小于预设值，即生成地下水浑浊的预警信息，且此时的地下水浑浊预警信息内容为地下水地下水浑浊的预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示。
一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统
技术领域
[0001]本发明涉及环境监测领域，具体涉及一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统。
背景技术
[0002]地下水流系统的空间上的立体性，是地下水与地表水之间存在的主要差异之一。而地下水垂向的层次结构，则是地下水空间立体性的具体表征。典型水文地质条件下，地下水垂向层次结构的基本模式。自地表面起至地下某一深度出现不透水基岩为止，可区分为包气带和饱和水带两大部分。其中包气带又可进一步区分为土壤水带、中间过渡带及毛细水带等3个亚带；饱和水带则可区分为潜水带和承压
水带两个亚带。从贮水形式来看，与包气带相对应的是存在结合水(包括吸湿水和薄膜水)和毛管水；与饱和水带相对应的是重力水(包括潜水和承压水)。以上是地下水层次结构的基本模式，在具体的水文地质条件下，各地区地下水的实际层次结构不尽一致。有的层次可能充分发展，有的则不发育。如在严重干旱的沙漠地区，包气带很厚，饱和水带深埋在地下，甚至基本不存在；反之，在多雨的湿润地区，尤其是在地下水排泄不畅的低洼易涝地带，包气带往往很薄，甚至地下潜水面出露地表，所以地下水层次结构亦不明显。至于象承压水带的存在，要求有特定的贮水构造和承压条件。
[0003]但是上述地下水层次结构在地区上的差异性，并不否定地下水垂向层次结构的总体规律性。这一层次结构对于人们认识和把握地下水性质具有重要意义，并成为按埋藏条件进行地下水分类的基本依据。国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。
[0004]现在在进行地下水的饮用中，往往会出现地下水的放射性物质超标、PH值不适合、含量超标与微生物菌落超标的情况，使地下水不适合再次进行饮用，如果误饮用会造成人员的损伤。
发明内容
[0005]本发明所要解决的技术问题在于：现在在进行地下水的饮用中，往往会出现地下水的放射性物质
超标、PH值不适合、含量超标与微生物菌落超标的情况，使地下水不适合再次进行饮用，如果误饮用会造成人员的损伤的问题，提供了一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统。
[0006]本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明一种基于数据采集的地下水污染检测预警系统，包括地下水放射性度监测模块、地下水盐度监测模块、地下水PH值监测模块、地下水监测模块、地下水微生物指标监测模块、地下水浑浊度监测模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块、信息显示模块与危险预警模块；
[0007]所述地下水放射性度监测模块、地下水盐度监测模块、地下水PH值监测模块、地下水监测模块、地下水微生物指标监测模块、地下水浑浊度监测模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据处理模块与总控模块通信连接，所述总控模块与信息显示模块、危险预警模块；
[0008]所述地下水放射性度监测模块用于监测地下水的水源放射性信息，地下水盐度监测模块用于监测地下水盐度信息，地下水PH值监测模块用于监测地下水PH值信息，地下水监测模块用于监测地下水的信息，地下水微生物指标监测模块用来监测地下水中的微生物指标信息，地下水浑浊度监测模块用来监测地下水的浑浊程度信息；[0009]所述数据接收模块用于收集并整理采集到的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息，并将接收到
的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息进行打包整理传输到数据处理模块中进行进一步的处理工作；
[0010]所述数据接收模块用于接收水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的水源放射性信息、地下水盐度信息、地下水PH值信息、信息、微生物指标信息、浑浊程度信息进行处理，并将其分别处理为放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH 值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息；[0011]所述放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息被数据处理模块发送到总控模块，所述总控模块将放射性预警信息、水质盐度预警信息、PH值预警信息、预警信息、微生物超标预警信息与水质浑浊度大的预警信息并将警报信息发送到监测地预设区域内的人员的智能移动终端。
[0012]进一步的，所述放射性预警信息的具体处理过程如下：
[0013]步骤一：每天监测仪器采集地下水的放射性信息的次数为X，并将其标记为K，X≥3；
[0014]步骤二：通过公式(K1+K2……+K X)/X＝K均得到地下水的平均放射性K均；
[0015]步骤三：当平均放射性K均大于预设值时即生成放射性预警信息，且此时的天气预警信息内容为放
射性物质超标预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示；[0016]步骤四：当天气发生转变时，变换天气后采集的平均放射性K均不计入数据库，仅当做对比数据进行记录并使用。
[0017]进一步的，所述水质盐度预警信息的具体处理过程如下：
[0018]步骤一：将每天每一小时监测到的水质盐度信息标记为Y，通过公式(Y1+Y2……+ Y X)/X＝Y均得到地下水的平均盐度值Y均；
[0019]步骤二：在进行检测时，设每天的初始气温为W，设有每次温度下调区间值为W测，当10W测＝W时，进行当时的盐度记录Y测；
[0020]步骤三：取Y均与Y测的最大差值进行记录，当Y均大于预定值或Y测≥Y均时，即生成盐度预警信息，且此时的盐度预警信息内容为盐度超标预警信息，并通过信息显示模块与危险预警模块进行警示，提示工作人员进行查看与检修。
[0021]所述PH值预警信息的具体处理过程如下：
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