(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708902.5 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 北部湾大 学 地址 535011 广西壮 族自治区钦州市滨 海 新城滨海大道12号 (72)发明人 邓绍云　邱清华　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G08B 31/00(2006.01) G06F 16/245(2019.01) G06F 16/29(2019.01)G01N 33/18(2006.01) G01N 27/06(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种流域水环境功能分区水环境生态安全 预警系统 (57)摘要 本发明属于水环 境安全预警技术领域， 公开 了一种流域水环境功能分区水环境生态安全预 警系统， 流域水环境功能分区水环 境生态安全预 警系统包括水环境监测模块、 水环 境信息管理模 块、 信息传输模块、 中央控制模块、 水环境信息分 析与评价模块、 水环境预测模型构建模块、 水环 境模拟模块、 水环境风险管理模块、 水环境生态 安全预警模块、 信息存储模块、 更新显示模块。 本 发明针对系统的数据处理过程简单易操作， 是一 种构建多源异构、 多尺度、 可视化、 动态的水环境 生态安全预警系统， 能使 得各个区域间的水环境 污染情况观 察起来更加直观， 使得水环境治理的 主次关系更加明确， 在水环境生态 监测领域具有 广阔的应用前景， 为水环境管 理提供了重要的理 论指导。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115238960 A 2022.10.25 CN 115238960 A 1.一种流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所述流域水环境 功能分区水环境 生态安全预警系统包括： 水环境监测模块， 与中央控制模块连接， 用于通过监测装置对待分析流域水环境功能 分区水环境进行实时监测， 并获取 水环境信息参数； 中央控制模块， 与水环境监测模块、 水环境预测模型构建模块、 水环境模拟模块、 水环 境风险管理模块、 水环境生态安全预警模块连接， 用于通过中央处理器协调控制所述流域 水环境功能分区水环境 生态安全预警系统各个模块的正常运行； 水环境预测模型构建模块， 与中央控制模块连接， 用于通过模型构建程序根据水环境 信息参数以及水环境分析 数据进行 水环境预测模型的构建； 水环境模拟模块， 与中央控制模块连接， 用于通过将水环境信息参数输入至水环境预 测模型中， 进行流 域水环境功能分区水环境模拟运 算； 水环境风险管理模块， 与中央控制模块连接， 用于通过风险管理程序根据流域水环境 功能分区水环境模拟运 算结果对水环境的生态状态进行 校正； 水环境生态安全预警模块， 与中央控制模块连接， 用于通过将校正后的流域水环境模 拟结果与数据库中存 储的预警信息列表进行比对， 得 出预警信息 。 2.如权利要求1所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述流域水环境功能分区水环境 生态安全预警系统还 包括： 水环境信息管理模块， 与中央控制模块连接， 用于通过信息管理程序对获取的水环境 信息参数进行分类， 并建立相应的水环境信息数据库； 信息传输模块， 与中央控制模块连接， 用于通过无线通信装置将获取的水环境信息参 数以及水环境信息数据库发送至中央处 理器； 中央控制模块， 与水环境信息管理模块、 信息传输模块、 水环境信息分析与评价模块、 信息存储模块、 更新显示模块连接， 用于通过中央处理器协调控制所述流域水环境功能分 区水环境 生态安全预警系统各个模块的正常运行； 水环境信息分析与评价模块， 与中央控制模块连接， 用于通过水环境信息分析与评价 程序对水环境信息参数进行分析并生成分析报告； 信息存储模块， 与中央控制模块连接， 用于通过云数据库服务器对获取的水环境信息 参数、 水环境信息分析报告、 水环境预测模型、 水环境模拟运算结果、 水环境生态状态校正 结果以及预警信息； 更新显示模块， 与中央控制模块连接， 用于通过显示器对获取的水环境信息参数、 水环 境信息分析报告、 水环境预测模 型、 水环境模拟运算结果、 水环境生态状态校正结果以及预 警信息的实时数据进行 更新显示。 3.如权利要求1所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述监测装置包括浑浊度监测装置、 电导率监测装置、 臭气监测装置、 水温传感装置、 pH监测 装置、 水位 监测装置以及定位装置； 其中， 所述浑浊度监测装置用于采集流域水环境功能分区水环境的自然水浑浊度数 据； 所述电导率监测装置用于采集流域水环境功能分区水环境的电导率数据； 所述臭气监 测装置用于采集 流域水环境功能分区水环境的臭气数据； 所述水温传感装置用于采集流域水环境功能分区水环境的温度值； 所述pH监测装置用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115238960 A 2于采集流域水环境功能分区水环境的自然 水pH值； 所述水位监测装置用于采集流域水环 境 功能分区水环境的水位值； 所述定位装置用于获取流域水环境功能分区水环境的地理位置 信息。 4.如权利要求1所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述水环境信息参数包括流域水环境功能分区水环 境的气象数据、 水文 数据、 水质数据、 土地 利用、 土壤类型以及污染源； 其中， 所述水质数据包括COD、 BOD、 SS、 TSS、 氨氮、 总磷以及总 氮。 5.如权利要求1所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述通过水环境模拟模块将水环境信息参数输入至水环境预测模型中进行流域水环境功 能 分区水环境模拟运 算包括： (1)获取待分析流域水环境功能分区的水环境信息参数， 并将所述水环境信息参数输 入至水环境预测模型； (2)基于所述水环境信息参数以及所述水环境预测模型， 得到待分析流域水环境功能 分区的水环境模拟预测结果； (3)基于所述待分析流域水环境功能分区的水环境模拟预测结果， 完成所述待预测流 域的水环境从流 域到水体到生态的动态模拟。 6.如权利要求5所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述水环境预测模型包括水文水质模型和水动力水质模型； 将所述水环境信 息参数输入至水文水质模型， 得到模拟的待分析流域水环境功能分区 的水环境模的水循环及物质循环； 采用均分插值算法对所述水循环及物质循环信 息进行时间尺度扩展， 将扩展后的模拟 值输入至水动力水质模型， 得到模拟的流 域内水体 状况。 7.如权利要求1所述的流域水环境功能分区水环境生态安全预警系统， 其特征在于， 所 述通过水环境风险管理模块利用风险管理程序根据流域水环境功 能分区水环境模拟运算 结果对水环境的生态状态进行 校正包括： (1)通过水环境信息数据库获取历史模拟生态状态和历史实际生态状态； (2)基于获取得到的历史模拟生态状态和历史实 际生态状态数据， 对所述历史模拟生 态状态和历史实际生态状态的偏差进行求 解； (3)根据所述历史模拟生态状态和历史实际生态状态 的偏差， 对现阶段模拟出的流域 水环境功能分区水环境的生态状态进行 校正。 8.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品， 包括计算机可读程序， 供于电子 装置上执行时， 提供用户输入接口以应用如权利要求 1～7任意一项 所述的流域水环境功能 分区水环境 生态安全预警系统。 9.一种计算机可读存储介质， 储存有指令， 当所述指令在计算机上运行时， 使得计算机 应用如权利要求1～7任意 一项所述的流 域水环境功能分区水环境 生态安全预警系统。 10.一种信息数据处理终端， 其特征在于， 所述信息数据处理终端用于实现如权利要求 1～7任意 一项所述 流域水环境功能分区水环境 生态安全预警系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115238960 A 3