详情

原文传递一种水环境监测管理系统

专利名称：	一种水环境监测管理系统
摘要：	本申请实施例提供了一种水环境监测管理系统，包括：感知层，所述感知层包括用于设置在同一监测站点水质传感器和被动采样器；其中，所述被动采样器用于被动采集水样品，在所述被动采样器的一个采样周期内所述水质传感器多次对监测站点的水质指标进行数据采集；传输层，所述传输层包括物联网终端，所述物联网终端用于将水质传感器的采集的水质指标数据传输至所述应用层；应用层，用于根据所述水质传感器采集的水质指标数据，对所述被动采样器的样品进行筛选。本申请实施例解决了现有技术中水质传感器和被动采样技术对水质的监测各自进行，各自有不足的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	黄俊;姜新舒;余刚;葛羽锡
专利状态：	有效
申请日期：	2020-09-01T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202010905141.3
公开号：	CN114113232A
代理机构：	北京新知远方知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	马军芳;张艳
分类号：	G01N27/06;G01N33/18;G01N1/10;G;G01;G01N;G01N27;G01N33;G01N1;G01N27/06;G01N33/18;G01N1/10
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种水环境监测管理系统，其特征在于，包括：感知层，所述感知层包括用于设置在同一监测站点水质传感器和被动采样器；其中，所述被动采样器用于被动采集水样品，在所述被动采样器的一个采样周期内所述水质传感器多次对监测站点的水质指标进行数据采集；传输层，所述传输层包括物联网终端，所述物联网终端用于将水质传感器的采集的水质指标数据传输至所述应用层；应用层，用于根据所述水质传感器采集的水质指标数据，对所述被动采样器的样品进行筛选。 2.根据权利要求1所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述应用层，具体用于：在所述水质传感器采集的水质指标数据大于水质指标的预警阈值时，将所述被动采样器采集得到的水样品，作为超标样品。 3.根据权利要求2所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述应用层，具体还用于：在被动采样器的采样周期内，所述水质传感器采集的水质指标数据始终小于等于水质指标的预警阈值，将所述被动采样器采集得到的水样品，作为周期样品。 4.根据权利要求3所述的水环境监测管理系统，其特征在于，还包括：分析单元，所述分析单元用于对超标样品进行分析，得到超标样品的痕量污染物的监测数据；所述传输层还包括数据输入终端，所述数据输入终端用于接收对超标样品进行分析得到的痕量污染物的监测数据，并传输至所述应用层。 5.根据权利要求4所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述水质传感器是电导率传感器，所述电导率传感器采集的水质指标数据是电导率数据；所述被动采样器是DGT被动采样器；其中，所述DGT被动采样器是薄膜扩散梯度被动采样器，所述DGT被动采样器是用于测定重金属浓度的被动采样器。 6.根据权利要求5所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述水质传感器是COD传感器，所述COD传感器是化学需氧量传感器，所述COD传感器采集的水质指标数据是化学需氧量数据；所述被动采样器是POCIS被动采样器；其中，所述POCIS被动采样器是极性有机化合物整合采样器，所述POCIS被动采样器是用于测定极性有机物浓度的被动采样器。 7.根据权利要求6所述的水环境监测管理系统，其特征在于，超标样品的痕量污染物的监测数据是电导率数据大于电导率的预警阈值时，监测站点重金属的浓度值CDGT2满足以下表达式：其中，CAVEZ为DGT被动采样器从开始取样时电导率数据小于等于电导率的预警阈值到电导率数据大于电导率预警阈值直至DGT被动采样器被取出结束取样期间，重金属的平均浓度值； CDGT1是监测站点的电导率基准浓度值； t1为电导率数据小于等于电导率的预警阈值时，DGT被动采样器对水体的萃取时长； t2为电导率数据大于电导率的预警阈值后，DGT被动采样器对水体继续采样的时长。 8.根据权利要求7所述的水环境监测管理系统，其特征在于，超标样品的痕量污染物的监测数据是化学需氧量数据大于化学需氧量的预警阈值时，监测站点极性有机物的浓度值CW2满足以下关系式：其中，CAVEJ为POCIS被动采样器从开始取样时化学需氧量数据小于等于化学需氧量预警阈值到化学需氧量数据到大于化学需氧量预警阈值直至POCIS被动采样器取出结束取样区间，极性有机物的时间平均浓度值； RS为POCIS被动采样器的采样速率； CW1为监测站点的极性有机物的基准浓度值； t3为化学需氧量数据小于等于化学需氧量预警阈值时，POCIS被动采样器对水体的萃取时长； t4为化学需氧量数据大于化学需氧量预警阈值后，POCIS被动采样器对水体继续采样的时长。 9.根据权利要求8所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述应用层包括设备管理单元和数据库，所述设备管理单元包括：被动采样器管理模块，用于通过分配唯一序列号给被动采样器，将样品的采集地点，采集时间，采样时长，采集周期，预下线时间，取回时间，上线和下线状态查询，状态变更信息录入到数据库，实现对每个样品由开始投放使用至样品收回存储及样品分析进行整个生命周期的管理；传感器管理模块，用于通过分配唯一序列号给水质传感器，将水质传感器的采集地点，采集时间，水质指标数据录入到数据库，实现对每个水质传感器的整个工作过程的管理。 10.根据权利要求9所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述设备管理单元还包括：关联模块，用于将水质传感器与相关联的被动采样器绑定，包括将电导率传感器和DGT被动采样器进行绑定，和/或将化学需氧量传感器和所述POCIS被动采样器进行绑定。 11.根据权利要求10所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述应用层还包括：监测预警单元，用于在所述水质传感器采集的水质指标数据大于水质指标的预警阈值时，将所述被动采样器采集得到的水样品，作为超标样品；还用于在被动采样器的采样周期内，所述水质传感器采集的水质指标数据始终小于等于水质指标的预警阈值，将所述被动采样器采集得到的水样品，作为周期样品；监测站点管理单元，用于对通过分配唯一序列号给监测站点，将监测站点的地点，水质传感器，被动采样器录入到数据库，实现对每个整个监测站点的设备进行管理。 12.根据权利要求11所述的水环境监测管理系统，其特征在于，所述应用层还包括：实时数据查询单元，用于查询所述水质传感器采集的水质指标数据的实时数据；历史数据查询单元，用于查询所述水质传感器采集的水质指标数据的历史数据，和超标样品痕量污染物的监测数据的历史数据。
所属类别：	发明专利