饮用水水源地信息管理系统的制作方法

本申请涉及饮用水水源地管理的领域，尤其是涉及一种饮用水水源地信息管理系统。

背景技术：

饮用水的水源地容易受到多种状况例如地表水污染、违规企业通过渗坑、渗井、裂隙、溶洞等排放污水或其他有害废弃物的影响，对水源地的信息更好的进行管理，有利于相关部门及时监测水源地的状况，防治以及处理水源地的污染状况，以便于相关部门更好的保障居民饮用水和企业工业用水的安全。

技术实现要素：

为了便于对饮用水水源地信息进行系统管理，本申请提供了一种饮用水水源地信息管理系统。

本申请提供的一种饮用水水源地信息管理系统采用如下的技术方案：

一种饮用水水源地信息管理系统，包括：水质监测终端、服务器和移动终端；

所述水质监测终端用于间隔配置于水源地的河流，以采集河流的节点水质信息；所述水质监测终端还用于配置于河流沿岸的监测井，以采集监测井的水质信息；

所述服务器包括：

水源水质确定模块，用于基于河流沿岸的监测井和水源井的位置信息，响应于所述监测井的水质信息，确定所述水源井的水质信息；

水源状态确定模块，用于基于供水标准信息，响应于所述水源井的水质信息确定所述水源井的水源状态信息；

节点状态确定模块，用于基于河流的污染标准信息，响应于所述节点水质信息确定节点状态信息；

污染嫌疑确定模块，基于河流沿岸的风险源信息，响应于所述节点状态信息确定嫌疑污染源信息；以及

决策信息生成模块，用于响应于所述水源状态信息和嫌疑污染源信息，生成决策信息；所述决策信息用于发送至所述移动终端。

通过采用上述技术方案，以水质检测中检测河流及监测井的水质，以确定水源井的水质及河流的污染源，该系统能够实现地表水和地下水水质的即时系统管理，相关部门能够即时监控水源地的状态，有利于相关部门防控水源地污染状况。

可选的，所述服务器还包括：

水源地图像生成模块，响应于所述移动终端的水源地图像查询指令、基于预存储地图信息向所述移动终端提供第一显示区域，在第一显示区域中标识水源井、水源地以及风险源。

可选的，所述水源地图像生成模块被进一步配置为：

响应于水源状态信息，在第一显示区域中区分标识所述水源井。

可选的，所述服务器还包括：

水源地信息查询模块，响应于所述移动终端的水源地基础信息查询指令，向所述移动终端发送水源属性信息，所述水源属性信息包括相匹配的水源基础信息、水源类型信息和水源水质信息。

可选的，所述服务器还包括：

水质数据查询模块，响应于所述移动终端的水质查询指令，向所述移动终端发送水源地水质监测信息，所述水源地水质监测信息包括匹配的水源基础信息、监测时间信息、监测水量信息、时段取水量信息和监测状态信息。

可选的，所述服务器还包括：

水质数据分析模块，响应于所述移动终端的水质分析命令，向所述移动终端发送水源地水质分析信息，所述水质分析信息包括相匹配的水源基础信息、监测时间信息、水质类别信息、监测指标信息、时段取水量信息、富营养化指数信息。

可选的，所述服务器还包括：

风险源数据查询模块，响应于移动终端的风险源数据查询命令，向所述移动终端发送风险源数据信息，所述风险源数据信息包括相匹配的风险源基础信息、影响水源信息和风险源排放信息。

可选的，所述服务器还包括：

终端权限设置模块，用于设置所述移动终端的查询权限。

可选的，所述污染嫌疑确定模块被进一步配置为：

基于同一种污染物，响应于节点状态信息确定第一污染节点的位置信息；

基于河流流向，确定与所述第一污染节点相邻的上游河流节点的位置信息；

响应于风险源信息，确定风险源的位置信息和排放物信息；

响应于所述风险源的位置信息和排放物信息以及第一污染节点和上游河流节点的位置信息，确定所述嫌疑污染源信息；所述嫌疑污染源包括一个或多个位置处于第一污染节点和上游河流节点之间、排放物信息与所述同一污染物相关联的风险源。

可选的，所述污染嫌疑确定模块被进一步配置为：

基于神经网络算法，确定嫌疑污染源信息中风险源的嫌疑大小信息；

基于预设规则，响应于嫌疑大小信息对嫌疑污染源信息中的风险源进行排序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.提供了一种饮用水水源地信息管理系统，其能够即时监控地表水和地下水的水质，并辅助确定地表水的污染源以及水源井的水质，实现了对水源地信息的系统管理；

2.在第一显示区域中，预存储图像信息上显示水源井、水源地及风险源，有利于相关人员更为直观的查看水源地的状况；

3.水质数据可查可分析、风险源数据可查，有利于为相关人员管理水源地信息提供进一步方便。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本申请实施例中饮用水水源地信息管理系统的系统结构示意图。

图2示出了本申请实施例中服务器一个示例的方框图。

图3示出了本申请实施例中服务器另一个示例的方框图。

附图标记说明：10、水质监测终端；20、服务器；201、水源水质确定模块；202、水源状态确定模块；203、节点状态确定模块；204、污染嫌疑确定模块；205、决策信息生成模块；206、水源地图像生成模块；207、水源地信息查询模块；208、水质数据查询模块；209、水质数据分析模块；210、风险源数据查询模块；211、终端权限设置模块；220、系统管理子系统；221、数据管理子系统；222、地图引擎子系统；223、污染溯源子系统；224、水源井管理子系统；225、饮用水水源地信息管理系统；30、移动终端。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

水源地一般是指水资源密集的地区，水源地的水资源主要包含地表水和地下水两种。其中，地表水是指河流、湖泊等水资源，地表水可直接或经处理后用作饮用水、生活用水或工业用水等；地下水是指地下暗河等水资源，在地下水资源丰富的位置设置水源井，即可实现地下水资源的开采，地下水资源一般可直接用作饮用水、生活用水或工业用水。

地表水较容易受到上游污染源的影响，如上游沿岸居民的生活污水、生活垃圾等，再如上游企业的污水、工业废弃物等；地下水也可能受到影响，例如地表污染源的通过渗坑、渗井、裂隙等渗透至地下水，或者附近居民的生活污水、生活垃圾或附近企业的污水、工业废弃物等直接影响水源井。

水源地的地表水和地下水的水质与居民、企业的生产生活息息相关，保障水源地的水资源的安全，在水源地产生污染时快速的排查、整治以消除水源地的污染，是相关部门的重要任务。

本申请即提出了一种应用水水源地信息管理系统，其能够实现对水源地的地表水和地下水的水质的系统管理，也能够辅助排查地表水和地下水的污染原因，有利于为相关部门的工作提供极大的方便。

图1示出了本申请实施例中饮用水水源地信息管理系统的系统结构示意图。如图1所示，该系统包括水质监测终端10、服务器20和移动终端30。

其中，水质监测终端10用于监测水源地的地表水和地下水的水质。在本申请实施例中，水质监测终端10具体选用水质监测仪。

为监测地下水水质、在水源地的河流沿岸的监测井，监测井的位置由本领域技术人员的经验确定，一般选择为可能发生污染的位置；在每一监测井内设置一水质监测终端10，以采集监测井的水质信息，监测井的水质信息反映相应位置的地下水的水质。一般来说，监测井开设于排放源如钢铁、化工、造纸、煤炭等工厂附近，当然，在水源井开设后作为排放源的工厂可能靠近水源井设置，该种情况下可直接在靠近排放源的水源井中设置吧水质监测终端110，将其作为监测井使用。

为监测地表水的水质、在水源地的河流中设置水质监测终端10。一般在水源地的上游所有可能影响水源地的水质的河流主干道和支流均设置有水质监测终端10，水质监测终端10具体可选择每隔预设距离配置一个的均匀配置，也可以选择在居民、企业较为密集的流域密集设置，在既无居民、也无企业的流域稀疏设置或不设置。设置于河流的水质监测终端10均能够输出河流的节点水质信息，节点水质信息反映河流相应的节点的水质。

服务器20连接水质监测终端10，以接收水质监测终端10发送的监测井的水质信息和河流的节点水质信息。服务器20与水质监测终端10可通过线路有线连接，也可通过无线通信模块无线连接，具体连接方式不作展开。

服务器20由供水方如水厂使用，服务器20可对监测井的水质信息和河流的节点水质信息进行处理，判断地下水和地表水是否存在污染风险或被污染，并确定应对的决策。

移动终端30具体可选择为搭载有指定app的手机、平板电脑或笔记本电脑等移动终端设备，也可以选择于台式电脑、由指定网站或app、以指定身份信息登录移动终端30。移动终端30可由供水方的相关人员使用，也可以由用水方使用，还可以由生态环境、水务和卫生健康委等监管方的工作人员使用。服务器20可以主动发送信息至移动终端30，也可响应于移动终端30的请求发送相应的信息给移动终端30。

该系统的功能主要由服务器20中的功能模块实现。下面对服务器20中的各个功能模块进行详细介绍。应理解，服务器20中的功能模块为虚拟模块，其依赖于服务器20的功能程序，故为便于理解，介绍每个功能模块时，均以服务器20执行的方法进行说明。

图2示出了本申请实施例中服务器20一个示例的方框图。如图2所述，服务器20包括水源水质确定模块201、水源状态确定模块202、节点状态确定模块203、污染嫌疑确定模块204以及决策信息生成模块205。其中，水源水质确定模块201和水源状态确定模块202主要服务于地下水相关信息的处理，节点状态确定模块203和污染嫌疑确定模块204主要服务于地表水相关信息的处理，决策信息生成模块205主要服务于与移动终端30的交互。

水源水质确定模块201的主要功能为基于水源地河流沿岸的监测井和水源井的位置信息，根据监测井的水质信息确定水源井的水质信息。

具体来说，水源水质确定模块201在获取监测井的水质后，可根据监测井的水质确定监测井中污染物的种类信息和每种污染物的浓度信息，并根据水源地的地质结构，针对每种污染物、根据浓度信息确定污染羽信息，具体确定污染羽信息的方法可为水动力弥散法，也可通过解析法、数值模拟法构建模型等方式确定，污染羽信息能够反映监测井一定范围内相应污染物的浓度分布。

在每一监测井中每种污染物的污染羽信息均确定后，水源水质确定模块201可基于服务器20中的预存储地图信息，预存储地图信息为水源地所在区域的地图，预存储地图中可以包含一个水源地，也可以包含多个水源地。监测井和水源井的位置信息可以预存储于服务器20中，且监测井的位置信息与其相应的水质监测终端10相绑定，以使监测井的位置信息和水质信息能够匹配。

在预存储地图信息中确定监测井的位置，并针对每种污染物，将所有监测井的污染羽信息均添加至预存储地图信息中，得到反映水源地所在区域的污染分布信息。在污染分布信息中，确定一位置，即可确定该位置的地下水中包含的污染物的种类和浓度。

若考虑河流对水源井的影响，也可将河流的污染羽包含于污染羽信息中。具体方式可以为在河流中间隔布设水质监测终端110，以实现通过水质监测终端110检测河流的节点水质，从而基于节点水质和前述常规的污染羽确定方法确定每种污染物的河流污染羽，结合每种污染物的河流污染羽和监测井的污染羽确定所得的污染羽信息更为准确。

应理解，实际的污染羽会随着污染物的弥散效应实时变化，故污染羽信息也实时变化。考虑实际应用时的成本问题，可每隔预设时长更新一次污染羽信息，预设时长可以为一天、一周等任意时长，根据需要具体确定。

从而使水源水质确定模块201在确定污染分布信息和水源井的位置信息后，能够确定污染分布信息中相应位置的污染物的种类信息和浓度信息，该信息即为水源井的水质信息。

水源状态确定模块202主要用于根据水源井的水质以及供水标准确定水源井的状态。

具体来说，服务器20中预存储有供水标准信息，供水标准信息可以包括统一标准信息，例如国家标准文件《地下水环境质量标准》（gb383-2017）或水源地所在区域的地区标准，供水标准信息也可以包括用户关联信息，用户关联信息反映用水方对水源井的个性需求。一般来说，统一标准信息由供水方操作服务器20设置，用户关联信息由相应的用水方通过移动终端30设置。

统一标准信息和用户关联信息中针对每一污染物均设置有报警浓度阈值，在水源井的水质浓度中一污染物的浓度不小于该污染物在统一标准信息和/或用户标准信息中的报警浓度阈值时，说明该水源井存在被该污染物污染的情况。

统一标准信息和用户关联信息中还可针对每一污染物设置有小于报警浓度阈值的预警浓度阈值，若水源井的水质浓度中一污染物的浓度小于该污染物在统一标准信息和/或用户标准信息中的报警浓度阈值但不小于相应的预警浓度阈值，则说明该水源井存在被该污染物污染的风险。

水源状态确定模块202针对每个水源井输出水源状态信息，在统一标准信息或用户关联信息下，针对每一种污染物，水源井均可被确定为未污染、存在污染风险或被污染三种状态。在统一标准信息或用户关联信息下，若水源井在任何污染物下均为未污染状态，则该水源井为未污染状态；若水源井存在被某种污染物污染的风险但不存在已经被某种污染物污染的情况，则该水源井为存在污染风险状态；若水源井存在已经被某种污染物污染的情况，则该水源井为被污染状态。

节点状态确定模块203的功能为基于河流的污染标准信息，根据节点水质信息确定节点状态信息。

河流的污染标准信息也存储于服务器20中，可预存储、也可由供水方的管理人员通过服务器20或移动终端30设置。河流的污染标准信息针对每一污染物均包含预警浓度阈值和报警浓度阈值。节点状态信息也包含未污染、存在污染风险和被污染三种状态。节点状态确定模块203可基于河流的污染节点，以及每个节点的节点水质信息，确定河流每个节点的节点状态信息。具体确定方式可参考水源状态确定模块202中的介绍，不作赘述。

污染嫌疑确定模块204的功能是基于河流沿岸的风险源信息，根据节点状态信息确定嫌疑污染源信息。嫌疑污染源信息中包含一个或多个风险源。

具体来说，风险源信息预存储于服务器中，风险源信息包含风险源的名称信息、位置信息以及排放物信息。其中，排放物信息中包含特征污染物。

在河流的所有节点状态信息均确定的情况下，针对一种污染物，服务器20能够确定一第一污染节点，第一污染节点为处于最上游的、最先发生该污染物污染的节点，在第一污染节点之前的河流的节点必然不存在该种污染物的污染，则服务器20可以确定该种污染物的污染源大概率位于第一污染节点以及与第一污染节点相邻的上游河流节点之间。服务器20可确定第一污染节点和相应上游河流节点的位置信息。

基于风险源信息中风险源的位置信息，针对每种污染物，服务器20均能够确定相应一组第一污染节点和上游河流节点的位置信息，并确定位于该一组位置信息反映位置之间的风险源。尔后服务器20判断位于该一组位置信息反映位置之间的风险源的排放物信息中是否包含与该种污染物相匹配的特征污染物，若是，则服务器20判断该风险源为嫌疑污染源。应理解，此处所说的相匹配是指河流中一种污染物的浓度增加是风险源的排放物信息中的特征污染物增加导致，河流中该种污染物与特征污染物的关系可以是相同，也可以是特征污染物导致河流中该种污染物产生，该相匹配的关系可以由人工智能算法确定。针对每种污染物，服务器20均能够确定一嫌疑污染源信息，该嫌疑污染源信息包含作为该种污染物嫌疑污染源的所有风险源的相关信息。

污染嫌疑确定模块204还用于对每种污染物的嫌疑污染源信息中的风险源进行排序。

具体来说，服务器20基于神经网络算法，确定嫌疑污染源信息中风险源的嫌疑大小信息。服务器20基于神经网络算法可针对每种污染物的嫌疑污染源信息中的风险源的嫌疑大小，分析基准可为风险源为几种污染物的嫌疑污染源，若一风险源作为嫌疑污染源对应的污染物的种类越多，则该风险源的嫌疑大小越大；分析基准也可以加入风险源的历史信用记录，即风险源在历史信息中是否存在违规排放等失信记录，风险源的失信记录越多、越严重，则该风险源的嫌疑大小越大，当然服务器20也可以基于多种基准分析风险源的嫌疑大小，以确定每个嫌疑污染源信息中风险源的嫌疑大小信息。

服务器20还基于预设规则对污染源信息中的的风险源进行排序。在本申请实施例中，预设规则具体选择为由嫌疑较大到嫌疑较小对风险源进行排序。

决策信息生成模块205主要的功能是用于根据水源井的水源状态信息和河流的污染物的嫌疑污染源信息生成决策信息，决策信息用于发送至指定移动终端30。针对地表水和地下水的决策信息不同，下面针对地下水和地表水的决策进行分别介绍。

针对地下水，决策信息具体为：在判断水源井为未污染状态时，服务器20可定时将水源井的水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该水源井的用水方的移动终端30；在判断水源井为存在污染风险的状态时，服务器20可立即将水源井的水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该水源井的用水方的移动终端30，并区别标记达到预警浓度阈值的污染物；在判断水源井为已经被污染状态时，服务器20可立即将水源井的水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该水源井的用水方的移动终端30，并区别标记达到预警浓度阈值的污染物的浓度以及达到报警浓度阈值的污染物的浓度。服务器20在向移动终端30发送的信息中还可以包含供水标准信息，也可结合供水标准信息中的统一标准信息和用户关联信息以及水源井的水质信息形成水质报告表。

针对地表水，决策信息具体为：在判断河流的节点为未污染状态时，服务器20可定时将河流的节点水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该节点相关联的用水方的移动终端30；在判断河流的节点为存在被污染风险的状态时，服务器20可立即将河流的节点水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该节点相关联的用水方的移动终端30，并同时发送该节点的嫌疑污染源信息，并对发送的嫌疑污染源信息中的风险源基于嫌疑大小进行排序；在判断河流的节点为已经被污染时，服务器20可立即将河流的节点水质信息发送至供水方相关负责人的移动终端30和/或该节点相关联的用水方的移动终端30，并同时发送该节点的嫌疑污染源信息，并对发送的嫌疑污染源信息中的风险源基于嫌疑大小进行排序。在移动终端30关联多个河流节点时，服务器20也可以基于前述描述以及河流的污染标准信息生成河流报告表。

服务器20还可以包括水源地图像生成模块206、水源地信息查询模块207、水质数据查询模块208、水质数据分析模块209、风险源数据查询模块210以及终端权限设置模块210。

其中，水源地图像生成模块206响应于移动终端30的水源地图像查询指令、基于预存储地图信息向移动终端30提供第一显示区域，在第一显示区域中显示水源地图像信息。

水源地图像信息中除包含常规地图中的地貌信息等外，还可标识水源井、监测井、风险源、河流的监测节点以及用作水源地的河流节点或湖泊等信息。水源地图像信息也可以针对每种污染物标识污染状况信息，还可以根据水源井的状态区分标识不同状态的水源井，还可以根据河流的节点状态区分标识不同的状态的河流节点、并基于分析标识河流的段落以及湖泊的状态，服务器20还可以区分标识作为嫌疑污染源的风险源和其他风险源。当然，服务器20也可以在水源地图像信息中添加其他信息，例如水源井的水质、监测井的水质、风险源的基本信息和/或排放物信息等的说明信息，操作人员可将鼠标移动至相应位置以查询说明信息。

水源地图像信息也可应移动终端30得请求命令发送至移动终端30，以供移动终端查看。

水源地信息查询模块207响应于移动终端30的水源地基础信息查询指令，向移动终端30发送水源属性信息，水源属性信息包括相匹配的水源基础信息、水源类型信息和水源水质信息，具体可以包括水源编码、水源名称、水源地级别、水源地所属地区、服务人口数量、水源地年取水量、水源地建成时间、地表水类型、地下水类型、水质数据等信息。

水质数据查询模块208响应于移动终端30的水质查询指令，向移动终端30发送水源地水质监测信息，水源地水质监测信息包括匹配的水源基础信息、监测时间信息、监测水量信息、时段取水量信息和监测状态信息。

水质数据分析模块209响应于移动终端30的水质分析命令，向移动终端30发送水源地水质分析信息，水质分析信息包括相匹配的水源基础信息、监测时间信息、水质类别信息、监测指标信息、时段取水量信息、富营养化指数信息，通过水质分析信息能够确定水质类别、水质是否达标、何指标导致水质未达标、超标指标的幅度等，从而实现了对水质较为全面、详细、系统的分析。

风险源数据查询模块210响应于移动终端30的风险源数据查询命令，向移动终端30发送风险源数据信息，风险源数据信息包括相匹配的风险源基础信息、影响水源信息和风险源排放信息。

在地表水、地下水以及风险源的相关信息均存储于服务器20内时，上述模块的功能均为本领域技术人员的常规技术，移动终端30查看所得的相关数据信息可以为图形、表格等任意能够体现相关数据的信息，仅需移动终端30的使用者能够确定相关数据信息即可。

终端权限设置模块210用于设置移动终端30的查询权限，以便于保障相关数据信息的安全性。终端权限设置模块210相应也可以设置服务器20发送相关数据信息予移动终端30的内容多少。即服务器20针对每一移动终端30在决策信息下会生成所有与其关联的信息，而具体向移动终端30发送的内容取决于该移动终端30具体的信息查询请求中携带的信息以及该移动终端30的权限。

服务器20的其他常规功能诸如数据的录入、删除、编辑修改等不作具体介绍。

上述内容即针对服务器20的所有功能模块的介绍，当然，上述内容为发明人根据服务器20执行的动作的类别对服务器20进行的功能模块划分，并非对服务器20结构的限定。在服务器20执行的动作的类别的划分标准改变后，服务器20还可以表现为其他形式。

图3示出了本申请实施例中服务器20另一个示例的方框图。参照图3，服务器20包括系统管理子系统220、数据管理子系统221、地图引擎子系统222、污染溯源子系统223、水源井管理子系统224以及饮用水水源地信息管理系统225。

其中，系统管理子系统220用于对用户的权限信息及权限、机构信息进行管理；数据管理子系统221用于接收水质监测数据和其他数据录入，对数据进行存储、分析和查询；地图引擎子系统222用于建立数据管理子系统录入、编辑和分析后的数据信息与二维/三维地图模型的对应关系；污染溯源子系统223用于根据水质监测数据，进行河流水污染监测、溯源；水源井管理子系统224用于根据水质监测数据，进行地下水影响的水源井预警、报警，并发布决策信息。饮用水水源地信息管理系统225用于系统管理各个子系统。

服务器20上述系统的功能及具体原理在服务器前述示例描述中均有所展示，此处不作赘述。

本申请实施例中饮用水水源地信息管理系统的具体实施原理为：供水方和用水方均能够通过该系统查询地表水和地下水的状态，基于相关标准信息，服务器20也能够自动将地表水和地下水的相关信息发送至相关人员的移动终端30，从而实现了对水源地即时信息的系统监控，有利于供水方和用水方监控水源地的相关信息以及防控水源地的污染、以及从容应对水源地污染状况的发生。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。