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申请/专利权人:山东新卓诚智慧科技有限公司
摘要:本发明涉及环境监测技术领域,具体为一种基于大数据分析的水环境监测系统及方法,系统包括理论水质分析模块、水质异常检测模块、治理措施匹配模块和实施效果监测模块。本发明,通过利用历史水质数据及天气影响,评估未受污染的情况下的理论水质,并及时调整异常检测阈值,能够及时发现潜在的污染事件,防止漏报误报,降低了环境及公共健康风险,根据水质异常类型,并与不同水体的治理策略进行匹配,提高了治理措施的针对性和效率,还通过成本评估,确保了资源的最优分配和使用,提高了水环境治理的经济性,并通过监测实施治理措施前后的水质变化,能够实时评估治理效果,及时调整治理策略,确保水质的持续改进和维护。
主权项:1.一种基于大数据分析的水环境监测系统,其特征在于,所述系统包括:理论水质分析模块基于水体的历史水质数据,结合天气影响,分析当前时段未受污染情况下的理论水质,得到理论水质信息,并根据理论水质,调整水质异常检测阈值,得到异常水质阈值调整信息;所述理论水质信息的获取步骤为:基于水体环境,收集历史水质数据,包括温度、pH值、溶解氧和浑浊度,并记录数据对应的时间,得到历史水质数据集;基于所述历史水质数据集,结合当前天气状况,通过公式: 计算理论水质值,得到理论水质信息,其中,是理论水质值,是历史相同时段的平均水质,是温度,是降雨量,是温度调整系数,是降雨量调整系数,是空气湿度指数,从相关气象数据中获得,反映了测量期间的平均相对湿度,是湿度影响系数;所述异常水质阈值调整信息的获取步骤为:基于水体的历史水质数据,提取历史水质数据的平均值与标准差,并提取基础异常检测阈值,得到异常阈值关联数据;基于所述异常阈值关联数据和理论水质值,通过公式: 计算调整后的异常检测阈值,得到异常水质阈值调整信息,其中,是基础异常检测阈值,是理论水质值,为历史水质数据的平均值,为历史水质数据的标准差,是调节系数,为调整后的异常检测阈值;水质异常检测模块基于异常水质阈值调整信息,获取水体当前的水质检测数据,与调整后的异常水质阈值进行对比,判断水质是否异常,并评估水质异常程度,得到异常水质识别信息;所述异常水质识别信息的获取步骤为:监测水体的水质参数,包括溶解氧、pH值和浑浊度,得到实时水体水质数据;基于所述实时水体水质数据和调整后的异常检测阈值进行对比,将超过调整后的异常检测阈值的水质标记为异常,并通过公式: 计算水质异常等级值,其中,表示水质异常等级值,为当前监测到的水质参数,是偏移量,是尺度参数,决定了函数响应曲线的斜率,通过历史数据分析和模拟进行调整设定,为调整后的异常检测阈值,为自然对数的底数;基于所述水质异常等级值,与预设的异常等级进行对比,评估水质异常程度,得到异常水质识别信息;治理措施匹配模块基于所述异常水质识别信息,根据水质异常类型,结合差异化水体的污染治理数据,通过分析水体类型与污染类型的匹配度,识别匹配的治理措施,通过评估治理措施的成本,选择目标治理措施,得到治理措施推荐信息;实施效果监测模块基于所述治理措施推荐信息,由管理人员实施对应的治理措施,通过监测治理措施实施前后的水质变化,分析水质是否恢复正常,量化评估治理效果,判断是否需要更换治理措施,得到水体治理实时监测信息。
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百度查询: 山东新卓诚智慧科技有限公司 一种基于大数据分析的水环境监测系统及方法
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