一种用于城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统的制作方法

1.本发明涉及面源污染管理系统技术领域，具体是涉及一种用于城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统。


背景技术：

2.面污染源是指在大面积范围内以大量分散或小的点源形式排放污染物，在自然环境(大气、土壤、水体等)中混入危害人体健康或者降低环境质量或者破坏生态平衡的污染物的现象。
3.面污染源又称非点污染源。指以一个大面积范围排放污染物输入水体的污染源。主要包括农村灌溉水形成的径流、农村废水和地面雨水径流。数量很小、分布很广的点污染源，也可视为面污染源。
4.面污染源是在一个相对广泛的区域里由于人类在生产、生活过程中产生的各种污染物，从非特定的地点通过空气流动或者降水、灌溉产生的径流，进入大气、土壤或水体来污染环境，造成环境质量下降、生态平衡破坏的现象。
5.大气中所含的工业生产废气及汽车尾气等通过重力沉降或降雨淋溶进入地表水体，水上交通及旅游活动造成的水体污染，也可看作是对水体的面污染源。此外，天然污染源多属面污染源，如水与土壤之间的物质交换，气流刮起的泥沙、粉尘进入水体影响水体水质的过程，地表水下渗和地下水流动将地层中某些矿物质溶解，带入水体中，使水中盐分、微量元素、重金属或放射性物质浓度增高而使水质恶化等过程。
6.相对于点源污染而言，面污染源有自己独特的特点，如下：
7.①
污染源的多样性
8.污染源包括直接排入水体的城市废物、城市下水道和排水沟的雨水冲刷，以及非城市污染源，如来自农业和造林活动的侵蚀性物质、地面和浅层地表的采矿活动等。
9.②
偶发性
10.面污染源集中发生在降雨和积雪融化的时期。相反，点源污染是一个相对稳定的多污染物质流动过程，主要由市政污水系统和工业生产过程导致。
11.③
不易监测性
12.由于非点源污染涉及多个污染点，在给定的区域内它们的排放是相可交叉的，加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大，因此很难具体监测到单个污染点的排放量。
13.由于面源污染具有以上的特点，因此造成面源污染的监测和管理难度增加，基层人员长期对不同地点的不同地点检测，工作量大，投入的人力成本较高，因此需要一种能够有效检测和管理的系统以提高工作人员的工作效率，降低相关工作人员的工作强度，对现有的面源污染进行精确以及及时的监测和管理。


技术实现要素：

14.为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统。
15.本发明的技术方案是：一种用于城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统，包括空气监测模块、地表水监测模块、远端汇总平台，所空气监测模块用于监测空气污染数据，并将数据通过无线传输的方式汇总至所述远端汇总平台，所述地表水监测模块用于监测地表水污染数据，并将数据通过无线传输的方式汇总至所述远端汇总平台；
16.所述空气监测模块包括空气检测单元、空气数据上传单元，所述空气检测单元用于对空气中的不同粒度的微粒含量和空气中各气体组分含量进行检测，检测得到的数据发送至所述空气数据上传单元，所述空气数据上传单元将空气检测单元检测到的空气污染数据通过无线传输的方式发送至所述远端汇总平台；
17.所述地表水监测模块包括地表水检测单元、地表水数据上传单元，所述地表水检测单元用于检测地表水污染数据，并将地表水污染数据发送至所述地表水数据上传单元，所述地表水数据上传单元将表水检测单元检测得到的地表水污染数据通过无线传输的方式发送至所述远端汇总平台；
18.所述远端汇总平台包括云服务器、本地客户端，所述云服务器包括原始数据保存模块、汇总数据保存模块，所述原始数据保存模块用于接收来自空气监测模块和地表水监测模块上传的空气污染数据和地表水污染数据并对接收的空气污染数据和地表水污染数据进行保存，所述汇总数据保存模块用于接收和保存经过所述本地客户端操作后的数据，本地客户端通过网络通讯技术请求访问云服务器上保存的空气污染数据和地表水污染数据，并对数据进行操作。
19.进一步地，所述空气检测单元的检测项目包括二氧化氮含量、二氧化硫含量、二氧化碳含量、一氧化碳含量、臭氧含量、可吸入颗粒物pm10含量、细颗粒物pm2.5含量，这些数据可对日常的空气质量进行大致描述，这些数据可通过现有检测仪器进行实时监测。
20.进一步地，所述地表水检测单元的检测项目包括ph、电导率、溶解氧、浊度、温度，可对日常的地表水进行常规检测，这些数据通过检测仪设备可实现实时监测。
21.进一步地，所述原始数据保存模块包括数据接收单元、数据保存单元、数据调取单元，所述数据接收单元用于接收所述空气数据上传单元和地表水数据上传单元上传的数据，所述数据保存单元用于保存数据接收单元接收的数据，所述数据调取单元用于接收所述本地客户端的数据访问请求并调取数据保存单元所护保存的数据，原始数据保存模块便于调用和查询，以得到真实数据，也可以对后期经过计算得到的数据进行核实。
22.进一步地，所述本地客户端包括交流模块、数据访问模块、本地存储模块、计算模块、上传模块，所述交流模块以语音或文字的形式作为信息交流的载体，用于不同城市或不同地点工作人员的日常交流，所述数据访问模块用于访问云服务器上存储的实时检测数据，并读取至所述本地存储模块，所述计算模块用于本地存储模块所存储的云服务器原始数据进行计算，计算各时段平均数值，并通过表格的形式呈现各种污染参数，所述上传模块用于将经过计算模块处理后的数据上传至所述云服务器，交流模块用于相关工作人员的工作沟通，便于日常工作的推进以及总结，计算模块直接计算出各项数值的平均值、最大值、最小值，便于直观衡量空气及地表水的污染情况。
23.进一步地，所述本地客户端还包括地图模块，所述地图模块通过地图形式，在地图上标记出不同地点的空气和地下水污染数据，更加直观的和精确的查看不同地点的污染情况。
24.进一步地，所述本地客户端还包括预警模块，所述预警模块通过设置阈值，对污染严重的地点进行预警，预警模块包括阈值设置单元、判断单元、警报单元，所述阈值设置单元用于设置各项污染参数的上限值，所述判断单元用于判断原始数据中的污染参数是否超过所这只的阈值上限，所述警报单元对超过阈值的污染数据进行警报，警报讯息以语音或图像的形式呈现，通过人工操作进行取消，通过预警模块提醒工作人员日常监测地点的污染数值是否超标，防止有害气体或污染原的突发式扩散，以便工作人员及时进行调查和采取应对措施。
25.进一步地，所述本地客户端还包括汇报模块，所述汇报模块包括文件操作单元、审批单元、公示单元，所述文件操作单元用于基层工作人员编辑文字或表格，所述审批单元用于管理层工作人员对不同的工作事项进行日常的工作审批，并决定是否在所述公示单元进行公示，所述公示单元用于将与工作相关的文件上传至云服务器中进行公示，便于其余工作人员查看，将日常工作的数据以汇报的图表的形式进行公示和总结，便于分析各污染检测点的污染趋势。
26.进一步地，所述本地客户端还包括评级模块，所述评级模块根据每天的空气污染数据和地表水污染数据对每天的空气污染和地表水污染进行评级，便于对一段时间内的空气及地表水污染情况进行评级，直观的反应了污染的轻重程度。
27.进一步地，所述本地客户端还包括人工数据录入模块，所述人工数据录入模块用于对实地取样的水样本和空气样本进行检测后的数据进行人工录入，主要作用是补充和完善数据，对监测点检测不出的数据就需要更加复杂和精准的实验数据进行分析，这就需要采样后在实验室进行各种复杂实验，将这些实验数据以及结论作为数据补充至汇总数据保存模块，以便工作人员更加全面的认识到污染情况。
28.本发明的有益效果是：
29.(1)本发明的城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统通过空气检测模块和地表水监测模块实施监测城市内各地点的空气污染数据和地表水污染数据，可将检测仪器重点放置在容易产生污染源的地点，以实现精准监测，以无线通讯传输技术，将日常监测数据发送至云服务器，便于本地客户端的调取，同时增加了地图模块可以直观呈现各检测地点实施数据，还增加各种便于日常工作汇总交流的模块，便于工作人员的日常工作汇报以及总结。
30.(2)以常规数据监测为主，同时以传统样本实验检测作为补充数据，更加全面个精确的描述污染情况，本发明的系统不仅能做到实时监测，还能提高相关工作人员的工作效率，减轻工作人员的工作强度，做到对城市面源污染的精准管理和监测。
附图说明
31.图1是本发明关系框图。
32.其中，1-空气监测模块、2-地表水监测模块、3-远端汇总平台、11-空气检测单元、12-空气数据上传单元、21-地表水检测单元、22-地表水数据上传单元、31-云服务器、32-本
地客户端、311-原始数据保存模块、312-汇总数据保存模块、3111-数据接收单元、3112-数据保存单元、3113-数据调取单元、321-交流模块、322-数据访问模块、323-本地存储模块、324-计算模块、325-上传模块、326-地图模块、327-预警模块、3271-阈值设置单元、3272-判断单元、3273-警报单元、328-汇报模块、3281-文件操作单元、3282-审批单元、3283-公示单元、329-评级模块、3210-人工数据录入模块。
具体实施方式
33.实施例1：
34.如图1所示，一种用于城市面源污染精准管理的绿色低碳管控系统，包括空气监测模块1、地表水监测模块2、远端汇总平台3，所空气监测模块1用于监测空气污染数据，并将数据通过无线传输的方式汇总至远端汇总平台3，地表水监测模块2用于监测地表水污染数据，并将数据通过无线传输的方式汇总至远端汇总平台3；
35.空气监测模块1包括空气检测单元11、空气数据上传单元12，空气检测单元11用于对空气中的不同粒度的微粒含量和空气中各气体组分含量进行检测，检测得到的数据发送至空气数据上传单元12，空气数据上传单元12将空气检测单元11检测到的空气污染数据通过无线传输的方式发送至远端汇总平台3；空气检测单元11的检测项目包括二氧化氮含量、二氧化硫含量、二氧化碳含量、一氧化碳含量、臭氧含量、可吸入颗粒物pm10含量、细颗粒物pm2.5含量，这些数据可对日常的空气质量进行大致描述，这些数据可通过现有检测仪器进行实时监测。
36.地表水监测模块2包括地表水检测单元21、地表水数据上传单元22，地表水检测单元21用于检测地表水污染数据，并将地表水污染数据发送至地表水数据上传单元22，地表水数据上传单元22将表水检测单元21检测得到的地表水污染数据通过无线传输的方式发送至远端汇总平台3；地表水检测单元21的检测项目包括ph、电导率、溶解氧、浊度、温度，可对日常的地表水进行常规检测，这些数据通过检测仪设备可实现实时监测。
37.远端汇总平台3包括云服务器31、本地客户端32，云服务器31包括原始数据保存模块311、汇总数据保存模块312，原始数据保存模块311用于接收来自空气监测模块1和地表水监测模块2上传的空气污染数据和地表水污染数据并对接收的空气污染数据和地表水污染数据进行保存，汇总数据保存模块312用于接收和保存经过本地客户端32操作后的数据，本地客户端32通过网络通讯技术请求访问云服务器31上保存的空气污染数据和地表水污染数据，并对数据进行操作。
38.原始数据保存模块311包括数据接收单元3111、数据保存单元3112、数据调取单元3113，数据接收单元3111用于接收空气数据上传单元12和地表水数据上传单元22上传的数据，数据保存单元3112用于保存数据接收单元3111接收的数据，数据调取单元3113用于接收本地客户端32的数据访问请求并调取数据保存单元3112所护保存的数据，原始数据保存模块311便于调用和查询，以得到真实数据，也可以对后期经过计算得到的数据进行核实。
39.本地客户端32包括交流模块321、数据访问模块322、本地存储模块323、计算模块324、上传模块325，交流模块321以语音或文字的形式作为信息交流的载体，用于不同城市或不同地点工作人员的日常交流，数据访问模块322用于访问云服务器31上存储的实时检测数据，并读取至本地存储模块323，计算模块324用于本地存储模块323所存储的云服务器
31原始数据进行计算，计算各时段平均数值，并通过表格的形式呈现各种污染参数，上传模块325用于将经过计算模块324处理后的数据上传至云服务器31，交流模块321用于相关工作人员的工作沟通，便于日常工作的推进以及总结，计算模块324直接计算出各项数值的平均值、最大值、最小值，便于直观衡量空气及地表水的污染情况。
40.实施例2：
41.在实施例1的基础上，本实施例还增加了地图模块326，本地客户端32还包括地图模块326，地图模块326通过地图形式，在地图上标记出不同地点的空气和地下水污染数据，更加直观的和精确的查看不同地点的污染情况。
42.本实施例中增加的地图模块326，可以更加直观的和精确的查看不同地点的污染情况，因此实施例2相比实施例1，实施例2为更优方案。
43.实施例3：
44.在实施例2的基础上，本实施例还增加了预警模块327，本地客户端32还包括预警模块327，预警模块327通过设置阈值，对污染严重的地点进行预警，预警模块327包括阈值设置单元3271、判断单元3272、警报单元3273，阈值设置单元3271用于设置各项污染参数的上限值，判断单元3272用于判断原始数据中的污染参数是否超过所这只的阈值上限，警报单元3273对超过阈值的污染数据进行警报，警报讯息以语音或图像的形式呈现，通过人工操作进行取消，通过预警模块327提醒工作人员日常监测地点的污染数值是否超标，防止有害气体或污染原的突发式扩散，以便工作人员及时进行调查和采取应对措施。
45.本实施例中增加的预警模块327能有效应对各种突发式污染源的扩散，并能有效提醒相关工作人员及时采取措施，在面源污染的管理上起到积极作用，因此实施例3相比实施例2，实施例3的方案更优。
46.实施例4：
47.在实施例3的基础上，本实施例还增加了汇报模块328，本地客户端32还包括汇报模块328，汇报模块328包括文件操作单元3281、审批单元3282、公示单元3283，文件操作单元3281用于基层工作人员编辑文字或表格，审批单元3282用于管理层工作人员对不同的工作事项进行日常的工作审批，并决定是否在公示单元3283进行公示，公示单元3283用于将与工作相关的文件上传至云服务器31中进行公示，便于其余工作人员查看，将日常工作的数据以汇报的图表的形式进行公示和总结，便于分析各污染检测点的污染趋势。
48.相比实施例3，实施例4中增加了汇报模块328，能够便于不同地点工作的人员进行数据共享，对未发生或将要发生的污染进行分析，及时做出预测和制定应对预案，因此实施例4相比实施例3的方案更优。
49.实施例5：
50.在实施例4的基础上，本实施例还增加了评级模块329，本地客户端32还包括评级模块329，评级模块329根据每天的空气污染数据和地表水污染数据对每天的空气污染和地表水污染进行评级，便于对一段时间内的空气及地表水污染情况进行评级，直观的反应了污染的轻重程度。
51.实施例5中的评级模块329，能够直观的反应一段时间内污染情况，时间可分为每日评级、每周的评级、以及没月的评级，便于工作人员对数据的整合，也能更加直观和有效的反应一段时间内的污染情况，因此实施例5相比实施例4的方案更优。
52.实施例6：
53.在实施例5的基础上，本实施例还增加了人工数据录入模块3210，本地客户端32还包括人工数据录入模块3210，人工数据录入模块3210用于对实地取样的水样本和空气样本进行检测后的数据进行人工录入，主要作用是补充和完善数据，对监测点检测不出的数据就需要更加复杂和精准的实验数据进行分析，这就需要采样后在实验室进行各种复杂实验，将这些实验数据以及结论作为数据补充至汇总数据保存模块312，以便工作人员更加全面的认识到污染情况。
54.与实施例5相比，实施例6增加的人工数据录入模块3210，将采用人工样本采集或采用设备对样本进行采集，将样本在实验室进行详细分析，对于地表水或空气中的具体成分进行详细检测，检测数据相比检测设备自动获取的常规数据而言，人工数据录入模块3210录入的数据更加全面详细，以防止未知或不常见污染对城市造成严重污染，而不能做出及时管控。