水质污染自动监测与智能预测预警技术与系统

一、项目简介

水环境不仅关系到经济发展，更是与人民群众的身体健康和生命安全密切相关。但随着人口的不断增长、工农业生产的迅速发展、以及水上运输事故的频繁发生，使得水环境安全受到日益严重的威胁。为了及时准确掌握水污染事件情况、控制事态发展、减少损失、分析事故原因、减少水污染事件的发生，迫切需要对水环境进行有效监控与预测预警。

本项目围绕水质污染自动监测系统中目前难以解决的：在水污染突发事件发生之前及时准确地进行区域水质状况的预测预警、通过多种水质监测设备采集到的数据准确地评价区域水质状况、有效识别水质监测传感器故障与突发水污染事件等问题，展开理论研究与技术创新。

二、技术创新点

1）提出水体密切关联区域水质动态预测预警方法，设计开发了基于强化学习的多Agent污水处理决策支持系统、污染源排放过程监控仪、污染源排放（过程）工况在线监控及分析系统。在污染物到达水域敏感区之前，及早进行预警，有利于对水污染灾害程度进行抑制、减缓扩散时间，合理控制和整治水污染事件；

2）提出以水生物种群与水质关系为依据的生物学水质评价方法和水质多指标综合评价方法，设计开发了水质污染监测网络系统、污染源监控信息系统和运维管理平台。生物学水质评价方法通过对监测水域出现的底栖动物需氧要求进行分析，从而准确掌握该区域水质状况；水质多指标综合评价方法采用G1法和熵值法相结合的基于博弈论的综合赋权，克服单因子方法的片面性，提高权重确定的精度，使综合系数的确定更符合实际情况，解决了传统复合算法信息丢失、评价结果趋于均化等问题；

3）提出突发污染事件易发等复杂情况下水质自动监测传感器故障诊断方法，设计开发了子母型环保数据采集传输仪及软件、环境数据采集控制系统软件。该方法对水质监测传感器工作状态进行实时监控，能有效辨别突发水污染事件与传感器故障，及时发现传感器故障，提高识别的效率和准确性，也提高了水质数据的准确度和传感器检修的便捷性。

三、专利发明

1.基于强化学习的多Agent污水处理决策支持系统

发明专利ZL201110147186.x；

2.污染源排放过程监控仪实用新型 ZL201520717522.3；

3.水质污染监测网络系统软件著作权 2015SR018634；

4. 一种子母型环保数据采集传输仪实用新型 ZL200920039496.8；

5. 大禹污染源监控信息系统V1.0 软件著作权 2010SR031425。

四、应用领域

1.水质污染监测网络系统主要功能是进行各个监测断面水质状态数据存；

2.储与管理，具体包括：水质状态地图、实时信息查询、按监测断面查历；

3.史数据、监测断面水质趋势图、按时间查历史数据等水质监测业务功能；

4.项目技术和产品可应用于供水、化工、电子、纺织企业和环保管理部门，利用自动监测及时准确地掌握饮用水、污染源、污水排放的实际状况，通过智能预测预警掌握水环境变化趋势，能有效抑制污染扩散和预防水污染事件的发生。