技术摘要：
本发明公开了一种水环境预警综合应急管理平台，属于水环境保护技术领域，包括水环境检测系统、三维展示模块和区块共享模块；所述水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，所述三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，所述区块共享模  全部
背景技术：
水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境，水环境是构成环境 的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重 的领域； 对于水环境的保护就是保护人们赖以生存的家园，当前对于水环境的预警管理平 台，是对水环境各个方面的数值进行检测，并根据检测的历史大数据对各个方面的数值进 行预测，实现水环境的预警，存在一定的缺陷： 1、无法直观的了解水环境各个方面之间的影响关系，只是对单一的数据进行分 析，使得对于水环境的治理采用单一的方式； 2、不同的水环境预警和治理封闭，无法第一时间实现水环境预警和治理的分享， 并且，不同水环境的治理方式和影响因素各不相同，使得即使进行单一的交互也无法寻找 到最佳的治理方式； 所以，人们急需一种水环境预警综合应急管理平台来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水环境预警综合应急管理平台，以解决现有技术中提 出的问题。 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水环境预警综合应急管理平台， 该预警综合管理平台包括水环境检测系统、中央控制系统、三维展示模块和区块共享模块； 所述水环境检测系统用于对水环境的各项数据进行检测，所述中央控制系统用于 对水环境检测模块所检测的数据进行归类和处理，以便于对各项水环境数据进行统一量 化，所述三维展示模块通过三维坐标系对水环境的归类数据进行标注和三维展示，使得可 以更加直观的对水环境数据的变化进行了解，可以从宏观上把控水环境变化的情况，了解 每一次水环境数据更新与之前的水环境数据之间的变化情况，使得对于水环境的预警更加 的准确清晰，所述区块共享模块用于实现不同水环境数据以及治理方式的相互共享，使得 不同的水环境之间可以互通有无，有助于水环境治理经验的交流和分享，同时，还避免了认 为恶意的对水环境数据进行更改，保证了水环境数据的真实性； 所述水环境检测系统的输出端连接中央控制系统的输入端，所述中央控制系统的 输出端连接三维展示模块和区块共享模块的输入端。 根据上述技术方案，所述水环境检测系统包括水质检测模块、漂浮物检测模块和 流速检测模块； 所述水质检测模块用于对水环境的水质数据进行检测，作为水环境预警的重要参 数，通过水质变化进一步反应水环境的变化，所述漂浮物检测模块用于对水面漂浮的漂浮 5 CN 111596024 A 说　明　书 2/10 页 物的面积进行检测，对漂浮物的面积占水体总面积的比例进行计算，所述流速检测模块用 于对水体的流速进行检测，通过水质、漂浮物和流速的检测，对检测数据进行统一的量化， 寻找三者之间的联系和影响程度，使得可以根据相互之间的联系和影响程度寻找最佳的水 环境治理方案，使得对于水环境的治理具有事半功倍的效果； 所述水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块的输出端均电性连接中央控 制系统的输入端。 根据上述技术方案，所述水质检测模块包括溶解氧传感器、浊度传感器和酸碱度 传感器； 所述溶解氧传感器用于对水体中溶解的氧浓度进行检测，所述溶解氧传感器的检 测数据为P，单位为mg/L，所述浊度传感器用于对水体的浑浊度进行检测，所述浊度传感器 的检测数据为Q，单位为NTU，所述酸碱度传感器用于对水体的PH值进行检测，所述酸碱度传 感器的检测数据为J； 所述流速检测模块为流速传感器； 所述流速传感器安装在水体中，用于对水体流动的速度进行检测，所述减速传感 器的检测数据为V，单位为m/s； 所述漂浮物检测模块包括二维坐标建立单元、图像采集单元、图像转化单元、时间 记录单元和面积分析单元； 所述二维坐标建立单元用于建立二维直角坐标系，利用建立的二维直角坐标系对 漂浮物的面积进行分析和计算，所述图像采集单元用于对水体表面的图像信息进行采集， 也是对水体表面漂浮物的数据采集，所述图像转化单元用于将图像采集单元所采集的图像 信息转化成以水面为基准的二维模型，所述图像转化单元还用于对水面的颜色变化区域进 行转化，所述图像转化单元还用于对水面凸起区域进行转化，使得可以将采集的图像转化 成漂浮物处于标注状态的二维模型，便于对水面漂浮物的面积进行计算，所述时间记录单 元用于对时间进行记录，所述时间记录单元的记录数据为t，使得可以根据水体流速V以及 时间变化，对漂浮物所在区域的水流流动距离L进行计算，结合水面宽度I，便于根据水流的 流动距离对漂浮物面积与单位水面面积之间的比例进行计算，避免出现水面重复计算导致 计算数据出错的情况，使得对于漂浮物的面积与单位水面面积之间的比例计算更加的精 准，所述面积分析单元用于根据二维坐标系中处于标注状态的漂浮物对漂浮物的面积进行 分析和计算，所述漂浮物的面积为s。 根据上述技术方案，所述中央控制系统包括检测数据处理单元、数据标签添加单 元和数据存储单元； 所述检测数据处理单元用于对水环境检测模块的各项检测数据进行归类和统一 计算，便于更加直接清楚的了解水环境检测数据之间的相互关系，便于根据水环境之间的 相互关系实现对关键数据的改善，所述数据标签添加单元用于对归类和计算之后的检测数 据添加唯一的标签，以便于实现数据的唯一性，以便于根据数据的唯一性对水环境进行预 警，所述数据存储单元用于对检测数据处理单元统一和计算之后的数据进行存储，以便于 后期进行数据的调用； 所述检测数据处理单元与水质检测模块、漂浮物检测模块和流速检测模块电性连 接，所述标签添加单元的输出端连接检测数据处理单元的输入端，所述检测数据处理单元 6 CN 111596024 A 说　明　书 3/10 页 的输出端连接数据存储单元的输入端。 根据上述技术方案，所述三维展示模块包括三维坐标建立单元、量化数据添加单 元、量化数据更新单元、坐标值添加单元和变化向量生成单元； 所述三维坐标建立单元用于建立三维直角坐标系，用于对归类处理之后的水环境 检测数据进行显示，还用于对更新之后的水环境数据进行显示，所述量化数据添加单元用 于将检测数据处理单元处理并归类计算之后的水环境检测数据添加到建立的三维直角坐 标系中，在直角坐标系中进行展示，所述量化数据更新单元用于将更新之后的水环境检测 数据非替换式的添加到三维直角坐标系中，所述非替换式是指不对原有的水环境检测并归 类计算的数据进行替换，所述坐标值添加单元是指根据检测数据处理单元计算的数据在三 维直角坐标系中对添加的量化数据和更新后的量化数据进行坐标值的添加，使得根据坐标 值更加直观的了解水环境归类计算数据在三维直角坐标系中的确定位置，实现对水环境归 类计算数据的定位处理，所述量化向量生成单元根据每次更新的水环境检测归类计算数据 建立变化向量，所述变化向量反应了水环境的变化情况，有利于根据变量向量实现对水环 境的预警，也可以更加直观的了解水环境的变化情况，也可以更加直观的了解水环境检测 数据相互之间的影响关系，有利于针对性的对水环境进行治理； 检测数据处理单元连接量化数据添加单元和量化数据更新单元，三维坐标建立单 元建立三维坐标系，所述量化数据添加单元的输出端连接三维坐标系和坐标值添加单元， 所述量化数据更新单元的输出端连接三维坐标系、坐标值添加单元和变化向量生成单元， 所述变化向量生成单元与三维坐标系连接。 根据上述技术方案，所述区块共享模块包括变化向量上传单元、治理措施赋予单 元和变化向量下载单元； 所述变化向量上传单元用于将变化向量生成单元所生成的变化向量上传至区块 链，以便于实现不同水环境相互之间的信息交互，避免单一治理，并且，水环境相互连通，也 有利于整体水环境的预警和治理，同时，还避免了恶意的对水环境数据进行更改，所述治理 措施赋予单元在对变化向量进行上传时，赋予变化向量变化过程中的水环境治理措施，有 利于其余水环境预警管理平台实行治理措施的借鉴，所述变化向量下载单元用于从区块链 上下载并存储其余水环境预警管理平台对于水环境治理的变化向量数据和治理措施，以便 于吸取经验教训，有利于水环境的治理和改善； 三维坐标系连接变化向量上传单元，所述治理措施赋予单元的输出单连接变化向 量上传单元，所述变化向量上传单元的输出端连接管理平台区块链，所述管理平台区块链 的输出端连接变化向量下载单元，所述变化向量下载单元的输出端连接数据存储单元的输 入端。 根据上述技术方案，所述水质检测模块所检测水质归类和计算的评分为Z，总分值 为Z总： Z＝Z1 Z2 Z3； 其中，Z1为溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧的评分，Z2为浊度传感器所检测 的水环境的浊度的评分，Z3为酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度的评分； Z1、Z2和Z3均通过检测数据处理单元进行计算和处理，Z1、Z2和Z3均为Z总的三分之 一； 7 CN 111596024 A 说　明　书 4/10 页 根据下列公式对Z1进行计算： 其中，P表示溶解氧传感器所检测的水环境的溶解氧数值，单位为mg/L，P2表示水 环境中溶解氧的最大值； 根据下列公式对Z2进行计算： 其中，Q表示浊度传感器所检测的水环境的浊度数值，a表示设定的系数； 根据下列公式对Z3进行计算： 其中，J表示酸碱度传感器所检测的水环境的酸碱度数值； 则： 将Z作为三维坐标系的Z轴。 根据上述技术方案，所述漂浮物检测模块对所检测的漂浮物的面积s的检测采用 以下方式； 对水面漂浮物的轮廓进行描绘，对每一个轮廓点进行二维坐标的定位(Mi，Ni)； 当若干个相对的二维坐标的差值相等时，表明该漂浮物为规则图形，根据公式： s＝m*n； 其中，m表示两个相对二维坐标系的差值，n表示另外两个相对二维坐标系的差值， s表示漂浮物的面积； 当若干个相对的二维坐标的差值不相等是，表明漂浮物为不规则图形，此时，寻找 漂浮物轮廓中最突出的两个点，根据这两个点将漂浮物分隔成两部分，分别利用积分计算 公式对其进行计算，再将两部分分别计算的值加一起，得到不规则漂浮物的面积s； 根据以下公式对水面表面积进行计算： S＝L*I＝V*t*I； 其中，L表示水体流过的距离，I表示水体的宽度，V表示水体流动的速度，t表示水 体流动的时长； 根据下列公式对漂浮物的面积s的数值Y进行统一： 将Y作为三维坐标系的Y轴。 根据上述技术方案，所述流速检测模块对水体的流速V进行检测，并对流速V进行 评分，X＝V*b，其中，b表示系数，将X作为三维坐标系的X轴。 根据上述技术方案，根据X、Y、Z的计算结果，将水环境检测系统的检测数据归类计 算之后，所述量化数据添加单元将数据X、Y、Z添加到三维坐标系中，所述坐标值添加单元将 8 CN 111596024 A 说　明　书 5/10 页 X、Y、Z的值作为坐标点赋予三维坐标系中的点坐标值(X1，Y1，Z1)； 所述量化数据更新单元将更新之后的水环境检测数据添加到三维坐标系上，赋予 其坐标值(Xi，Yi，Zi)； 所述变化向量生成单元根据下列公式对变化向量进行生成： (Xi-1，Yi-1，Zi-1)＝(Xi，Yi，Zi)-(X1，X2，X3)； 变化向量为(Xi-1，Yi-1，Zi-1)，将数值(Xi-1，Yi-1，Zi-1)赋予向量。 根据Xi-1与Zi-1之间的比例以及Yi-1与Zi-1之间的比例大小，确认水体流速和漂浮物 与水体表面的面积比例确认对水质影响程度，根据影响程度大小针对性的对水环境进行治 理。 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1、本发明通过对水环境的各项数据进行检测，对检测数据进行统一计算，并在三 维坐标系中对水环境的各项数据进行定位，使得可以直观的了解水环境情况，达到预警的 目的，同时，还利用向量数据更新单元对水环境检测数据进行更新，使得可以根据更新的数 据生成向量，根据向量的大小和方向确认水环境的变化情况已经变化的程度，使得对于水 环境的了解和预警更加的清晰，同时，还可以从三维坐标的向量变化得知各个水环境数据 之间相互影响的程度，便于根据分析结果对水环境的治理做出针对性的治理方案，可以有 效的提高水环境治理的效率； 2、通过将三维坐标系中的向量上传至管理平台区块链中，实现水环境检测数据向 量的共享，并且，通过治理措施赋予单元赋予变化向量治理措施，使得可以结合变化向量的 变化情况以及治理措施，从区块链中选择合理的治理方案进行水环境的治理。 附图说明 图1为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的模块组成示意图； 图2为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的模块连接结构示意图； 图3为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的水环境检测系统组成示意图； 图4为本发明一种水环境预警综合应急管理平台的区块连接示意图； 图5为本发明一种水环境预警综合应急管理平台含辅助线的向量变化示意图； 图6为本发明一种水环境预警综合应急管理平台不含辅助线的向量变化示意图。