一种生活饮用水质量监测网络系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生活饮用水质量监测网络系统和方法，是一种环境监测的网络系统和方法，是一种使用计算机网络对生活饮用水管网监测的网络系统和方法。
【背景技术】
[0002]生活饮用水的水质监测与环保部门对水质的监测有一定的联系，但也有不同之处。环保部门对环境水的监测是根据当地的一些可能发生污染的企业所排放的物质进行监测，即环保水中被监测的物质比较明确。而生活饮用水的监测则比较复杂，是一种没有明确目标的监测。作为生活饮用水，必须符合人生活饮用的要求，即相对来说必须比较干净。但在自然界中换取干净的水是很困难的，只能经处理后获得相对干净的水，而相对干净的水是控制一系列指标获取的，但即便控制了这些指标，也难于完全控制生活饮用水符合干净的要求。
[0003]传统的自来水管网在输水过程中的监测基本是盲目的，只能在水厂(源头)和最终出水端(用户端)，间或在管网的中间层次设置一些检测点进行抽查。如果管网中某个位置出现污染物侵入，必须进行逐级排出才能发现出现污染的位置。而排查的过程十分复杂，必须对各个检测点所抽取的水质样本进行化验检测，根据各项检测的指标对水质进行判断。如果污染物质不在检测范围内则还要对水质样品进行更进一步的检测，这就进一步延长了检测时间，延缓了对污染事故的解决。
[0004]中国专利《一种在线监测水质的装置和方法》(申请号:2015102730516申请日:2015年5月26日)提出了一种利用光谱仪进行水质的系统和方法，但该种系统和方法是针对水厂供水管网系统自己对所供应的水质进行的实施监测，这是一种时间上的监测，即供水者只是将过去自己所提供的、经检测合格的水质光谱实时的与当前水质光谱进行比对，以确定当前的水质是否安全。
[0005]对于多数自来水的用户，自来水质如何基本无从知晓，只能根据自己的判断或听从一些简单的水厂官方发布。但问题在于水厂发布的信息只是供水源头或高层管网的水质状况，如果在较低层次的管网出现问题，水厂发布的信息根本无法显示。例如某城市出现的苯污染事件，在很多用户已经发现从自来水管出来的水有刺鼻的气味，但水厂发布的水质报告显示水质正常。当时解决的应急方案只是停水，但停水给排查污染点造成了困难，再加上检测的延迟，使苯污染这样的技术问题变成了社会问题。因此，建立一个可以实时检测自来水管网水质，并能将水质以公众能够理解的方式发布的网络系统是一个十分紧迫的要求。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种生活饮用水质量监测网络系统和方法。所述的系统和方法通过实时光谱图显示水质，并实时的将水质光谱图发送至网络中，实现水质的公开化监测，以及快速的排查水质问题。利用光谱图形检测生活饮用水的优点在于，可以全方位的对水质进行监测，而不是仅仅监测各项指标，因此，水中有任何异常都可以检测出来，确保了生活饮用水的安全。
[0007]本发明的目的是这样实现的:一种生活饮用水质量监测网络系统，包括:与计算机通讯网络电连接的在主干管网进口处设置的光谱水质监测装置，以及各级管网进口处设置的光谱水质监测装置，和用户出水口处设置的光谱水质监测装置；与计算机通讯网络连接的可查阅各个光谱水质监测装置所实时发布的水质光谱的计算机终端或手机终端，所述的光谱水质监测装置包括:光谱水质监测仪和发布三维水质图形的上网卡，所述的计算机终端或手机终端上设有显示三维水质图形的水质实时监测客户端。
[0008]进一步的，所述的水质实时监测客户端在显示三维图形的界面上单独显示光谱的米集时间。
[0009]进一步的，所述的各个光谱水质监测装置与中心监测连接。
[0010]一种使用上述网络系统的生活饮用水质量监测方法，所述方法包括如下步骤: 采集水质光谱的步骤:用于各个光谱水质监测仪实时采集水质光谱，并形成实时水质光谱图形；
发布的步骤:用于各个光谱水质监测装置的上网卡将实时水质光谱图形和采集时间，以及该光谱水质监测装置的位置通过计算机通讯网络发布；
选择的步骤:用于用户在安装有水质实时监测客户端的计算机或手机终端上选择要对比的两个光谱水质监测装置；
接收和显示的步骤:用于水质实时监测客户端的计算机或手机终端接收被选中的两个光谱水质监测装置所发出的实时水质光谱图形，并在水质实时监测客户端上显示实时水质光谱图形；
比对的步骤:用于水质实时监测客户端对两个图形进行直观对比或数学方法对比。
[0011]进一步的，所述的发布的步骤中各个光谱水质监测装置所发布的水质光谱图形和采集时间是通过中心监控站发布的。
[0012]进一步的，所述的接收和显示的步骤中显示实时水质光谱图形，同时根据两个被选中光谱水质监测装置的位置，推算水流从上游光谱水质监测装置到下游光谱水质监测装置的延迟时间，并根据延迟时间显示两个光谱水质监测装置采集的实时水质光谱图形。
[0013]进一步的，所述的接收和显示的步骤中显示的两个实时水质光谱图形，或者是轮流单个显示，或者是同时显示，显示水质光谱图形的同时在屏幕上单独显示采集时间和当前时间。
[0014]本发明产生的有益效果是:本发明通过在管网的关键位置设置实时光谱水质监测装置的方式，将各个关键位置的水质光谱上传至网络，任何人都可以通过自己的电脑和手机，监测自家水管中流出的自来水的水质，而且能查找与自家相关的各个供水管网关键部位的水质情况。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0016]图1是本发明的实施例一所述系统的原理示意图；
图2是三维水质光谱图形的示意图，以及本发明实施例二显示三维水质光谱图形的同时显示时间的示意图。
【具体实施方式】
[0017]实施例一:
本实施例是一种生活饮用水质量监测网络系统，如图1所示。本实施例包括与计算机通讯网络(公共网络)电连接的在主干管网进口处设置的光谱水质监测装置，以及各级管网进口处设置的光谱水质监测装置，和用户出水口处设置的光谱水质监测装置；与计算机通讯网络连接的可查阅各个光谱水质监测装置所实时发布的水质光谱的计算机终端或手机终端，所述的光谱水质监测装置包括:光谱水质监测仪和发布三维水质图形的上网卡，所述的计算机终端或手机终端上设有显示三维水质图形的水质实时监测客户端。图1是生活饮用水供水管网的示意图，实际情况要复杂得多，有多层的管网，图中的六边形代表光谱水质监测装置，细实线代表电联接的网络。
[0018]本实施例在供水管网的关键部位设置光谱水质监测装置，这种装置通过光照射被检测的水样本，通过水样本的透光状况鉴别水的质量。经检测水样本对光的吸收量，可以定量的分析水中的成分，以确定水的质量。或者将水样本对光的吸收量不进行定量分析，而是形成与光波长关联的曲线，再以时间为第三维度，形成光吸收量-波长-时间的三维图形。通过肉眼观察这些图形，就可以发现是否有明显的变化产生。这种观察图形变化的方式，无需太多的专业知识，只是需要图形对比的能力就可以，而图形对比对于受过普通教育的人都具备，因此，采取图形的方式是一种可以普及到大众的监测方式。
[0019]本实施例采取了图形监测的方式。虽然图形容易识别，但如何监测才能很容易为大众所领会？本实施例采取了实时比对的方式，即将两个图形进行对比，由于是图形，如果两个图形有明显的变化，一般人都可以识别。关键在于如果选择对比的对象。本实施例在供水管网的各个关键部位都设置了光谱监测装置，而且这些光谱监测装置都可以通过网卡直接上网，将所获取的水质光谱上传至网络，用户可以随意选取自己需要的水质监测关键点的水质光谱图形。也就是说用户可以随意选取两个关键点之间的水质光谱图形进行比对，快速的得到水质是否优良的信息。
[0020]本实施例所述的水质监测是一种在空间上的比对，因此，比对的时间十分重要。如果两个被选中的水质光谱监测装置，所采集的是水质不在一个时间，则这样的采集就变得不重要，甚至毫无意义，因此，为了准确的进行比对，必须明确的显示采集的时间。水质光谱图形本身就具有时间轴(如图2所示)，但还不够明确，因此，在显示水质光谱图形的时候，可以将当前的采集时间用明显的方式单独显示，以强调其重要的地位。
[0021]本实施例所述的计算机通讯网络，可以是局域网或广域网等有线网，以及与之连接的有线通讯网和无线通讯网。各个网卡当然需要防火墙等保护，以避免人为攻击和恶意修改数据等问题。所述的计算机终端或手机终端，应当是具有处理计算和存储功能的智能数字处理设备。
[0022]为有力的进行监管，可以设立中心监测站，先将各个光谱水质监测装置所述产生的各种数据加密，再通过专用网络与中心监测站联系，将各个数据经处理后再在网上发布。
[0023]地下水的监测与生活饮用水管网的监测有一些类似的地方，通常情况下地下水也是有某个源头，经类似输水管网地下通道流走，因此，本实施例也可以使用在地下水的监测中。即在一些地下水流的关键部位设立光谱水质监测装置，对地下水进行监测，并将这些光谱水质监测装置或获取的水质光谱图形通过公共网络发布出去，或送至中心监测站，可以实现类似生活饮用水管网监