申请/专利权人：上海科泽智慧环境科技有限公司

申请日：2024-01-19

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117577213B

主分类号：G16C20/20

分类号：G16C20/20;G01D21/02;G16C20/30;G16C10/00;G16C20/80;G06V20/05;G06T7/62;G06F30/23;G06F30/25;G06F30/28;G06Q50/26;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明属于水质监测技术领域，本发明公开了一种基于流速模拟的水质监测用在线测试系统及方法；将水体划分为n个水域；采集n个水域对应的水质数据；水质数据包括化学数据、物理数据以及流体数据；对n个水域对应的水质数据进行分析，判断n个水域对应的第一质量等级；采集n个水域对应的水域图像；对n个水域对应的水域图像进行分析，判断n个水域对应的第二质量等级；结合第一质量等级和第二质量等级，判断n个水域对应的总水质等级；根据总水质等级，对水域进行流速模拟，确定污染源的所在位置以及污染源扩散途径，并采取相应治理措施；能够及时监测和维护监测区域水体的生态健康。

主权项：1.一种基于流速模拟的水质监测用在线测试方法，其特征在于，包括：将监测区域的水体划分为n个水域；采集n个水域对应的水质数据；水质数据包括化学数据、物理数据以及流体数据；所述流体数据包括流速、水位、方向以及路径，所述流速为水体中的水流速度，所述水位为水体的水位高度，所述方向为水体中水流的方向，所述路径为水体中的水流路径；预设采集间隔t，根据天气信息对采集间隔进行调整，根据调整后的采集间隔采集n个水域对应的水质数据；对n个水域对应的水质数据进行分析，判断n个水域对应的第一质量等级；采集n个水域对应的水域图像；对n个水域对应的水域图像进行分析，判断n个水域对应的第二质量等级；结合第一质量等级和第二质量等级，判断n个水域对应的总水质等级；总水质等级包括高级水质、次高级水质、中级水质、次中级水质以及低级水质；根据总水质等级，对水域进行流速模拟，确定污染源的所在位置以及污染源扩散途径；所述对水域进行流速模拟的方法包括：将标记为中级水质、次中级水质和低级水质的水域采用CFD进行流速模拟；步骤S1：定义水流密度和水流粘度；步骤S2：获取水体数据，水体数据包括水体长度、流体数据、水体地形特征和水体宽度，所述水体地形特征为水体底部的地形；根据水体数据建立水体几何模型；在水体几何模型上创建离散网格，离散网格将水体几何模型分割为离散单元以进行数值计算；步骤S3：使用Navier-Stokes方程来描述水流的运动行为，Navier-Stokes方程包括连续性方程和动量方程；将Navier-Stokes方程在离散网格上应用数值方法进行求解，模拟水流在不同时间和空间点上的流速分布，以确定污染源扩散途径；连续性方程为，其中为水流密度，为时间，为流速，为散度运算，为时间偏导运算；动量方程为，其中为水流压力，为水流粘度，为重力加速度，为一阶求导，为二阶求导；水流压力的计算过程为，其中为水位；步骤S4：根据流速确定污染源位置；将n个水域中被首次标记为中级水质、次中级水质或低级水质的水域标记为发现水域；若发现水域仅为一个，则将流速乘以调整后的采集间隔作为污染距离，将发现水域对应下游所在位置加上污染距离作为污染源位置；若发现水域为多个，则将水流运动相对方向上的第一个发现水域作为最初发现水域，将最初发现水域对应下游所在位置加上污染距离作为污染源位置；水域对应的下游所在位置为该水域与下一水域的交界处位置；步骤S5：构建水体电子地图，将模拟得到的污染源位置和污染源扩散途径可视化展示在水体电子地图上；根据污染源的所在位置以及污染源扩散途径，采取相应治理措施。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海科泽智慧环境科技有限公司 一种基于流速模拟的水质监测用在线测试系统及方法

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