本发明属于水质监测，具体涉及一种多断面排放水体水质监控方法、装置、设备及介质。
背景技术：
1、人类的发展壮大因水而起，在古代由于人口数量较少，水资源化学污染几乎没有，当时的淡水资源可以满足全球人类的基本需求。然而随着全球化工业相关企业的迅速发展和人口急剧增长，加之全球淡水资源分布不均，导致全球可供人类利用的淡水资源出现捉襟见肘的情况，而且由于大量污水排入江河导致水环境质量出现恶化，水资源短缺和水环境污染俨然成为全人类共同面临的难题。现有许多的水质监测方法用于监控水质变化并采取相应的防治措施，但部分水质监测方法存在需同时检测多个水质指标、采样要求较高、工作效率低下等问题，亟待一种简便、高效的水质监控方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多断面排放水体水质监控方法、装置、设备及介质。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种多断面排放水体水质监控方法，所述多断面排放水体水质监控方法的实施包括以下步骤：
4、s1：根据排放地历史水质指标数据选取排放水体水质监控指标，所述排放水体水质监控指标包括第一排放水体水质监控指标、第二排放水体水质监控指标、第三排放水体水质监控指标；
5、s2：于排放管道依次设立水质监控断面用于监控所述排放水体水质监控指标，所述水质监控断面包括第一水质监控断面、第二水质监控断面、第三水质监控断面，所述第一水质监控断面用于监控所述第一排放水体水质监控指标，所述第二水质监控断面用于监控所述第二排放水体水质监控指标，所述第三水质监控断面用于监控所述第三排放水体水质监控指标；
6、s3：通过所述水质监控断面获取水质监控信息，所述水质监控信息包括第一水质监控断面达标信息、第一水质监控断面超标信息、第二水质监控断面达标信息、第二水质监控断面超标信息、第三水质监控断面达标信息、第三水质监控断面超标信息；
7、s4：于所述水质监控断面处设置回流管道，所述回流管道包括第一回流管道、第二回流管道、第三回流管道，根据所述水质监控信息触发回流管道开启指令；
8、s5：当同时输出所述第一水质监控断面达标信息、所述第二水质监控断面达标信息、所述第三水质监控断面达标信息时，排放水体经由排放管道排放至最终排放点，预设最终排放点监控周期和最终水质指标，所述最终水质指标包括第一最终水质指标，第二最终水质指标，…，第n最终水质指标，根据所述最终排放点监控周期检测最终水质指标数值并获取最终排放点水质信息，所述最终水质指标数值包括第一最终水质指标数值，第二最终水质指标数值，…，第n最终水质指标数值，所述最终排放点水质信息包括水质良好信息、水质中等信息、水质恶劣信息。
9、优选的，所述步骤s1具体包括：
10、s101：获取所述排放地历史水质指标数据并归一化得到归一化排放地历史水质指标数据，所述排放地历史水质指标数据包括历史溶解氧数据、历史高锰酸盐指数数据、历史氟化物数据、历史氰化物数据、历史矿化度数据、历史氨氮数据、历史化学需氧量数据、历史总氮数据、历史总磷数据；
11、s102：获取排放地水质指标权重，所述排放地水质指标权重包括溶解氧权重、高锰酸盐指数权重、氟化物权重、氰化物权重、矿化度权重、氨氮权重、化学需氧量权重、总氮权重、总磷权重；
12、s103：基于指标重要度对排放地水质指标进行降序排序，所述指标重要度为所述归一化排放地历史水质指标数据与所述排放地水质指标权重的乘积，所述排放地水质指标包括溶解氧、高锰酸盐指数、氟化物、氰化物、矿化度、氨氮、化学需氧量、总氮、总磷；
13、s104：选取前三位所述排放地水质指标作为所述排放水体水质监控指标。
14、优选的，所述步骤s3具体包括：
15、s301：设置第一排放水体水质监控指标阈值，当所述第一排放水体水质监控指标小于所述第一排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第一水质监控断面达标信息；
16、当所述第一排放水体水质监控指标大于等于所述第一排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第一水质监控断面超标信息；
17、s302：设置第二排放水体水质监控指标阈值，当所述第二排放水体水质监控指标小于所述第二排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第二水质监控断面达标信息；
18、当所述第二排放水体水质监控指标大于等于所述第二排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第二水质监控断面超标信息；
19、s303：设置第三排放水体水质监控指标阈值，当所述第三排放水体水质监控指标小于所述第三排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第三水质监控断面达标信息；
20、当所述第三排放水体水质监控指标大于等于所述第三排放水体水质监控指标阈值时，输出所述第三水质监控断面超标信息。
21、优选的，所述步骤s4具体为当输出所述第一水质监控断面超标信息时，开启所述第一回流管道，将排放水体回流至排放源头，当输出所述第二水质监控断面超标信息时，开启所述第二回流管道，将排放水体回流至排放源头，当输出所述第三水质监控断面超标信息，开启所述第三回流管道，将排放水体回流至排放源头。
22、优选的，所述步骤s5具体包括：
23、s501：基于所述最终水质指标通过改进关联函数法获取关联度并建立最终水质评价模型；
24、s502：通过所述最终水质评价模型输出所述最终排放点水质信息。
25、优选的，所述步骤s501具体包括：
26、s501-1：根据所述最终水质指标建立指标物元矩阵，所述指标物元矩阵的表达式为：
27、，
28、其中，a为指标物元矩阵，x1为第一最终水质指标，x2为第二最终水质指标，xn为第n最终水质指标，y1为第一最终水质指标数值，y2为第二最终水质指标数值，yn为第n最终水质指标数值，n为最终水质指标个数；
29、s501-2：划分最终水质指标等级并获取所述最终水质指标等级的量值范围，所述最终水质指标等级包括第一等级，第二等级，…，第n等级，所述量值范围包括第一等级量值范围，第二等级量值范围，…，第n等级量值范围，总量值范围，根据所述量值范围建立等级物元矩阵，所述等级物元矩阵包括经典域物元矩阵和节域物元矩阵，所述经典域物元矩阵的表达式为：
30、，
31、其中，a1为经典域物元矩阵，x1为第一最终水质指标，x2为第二最终水质指标，xn为第n最终水质指标，n为最终水质指标个数，[ai1,bi1]为第一最终水质指标的第i等级量值范围，[ai2,bi2]为第二最终水质指标的第i等级量值范围，[ain,bin]为第n最终水质指标的第i等级量值范围，n为量值范围个数；
32、所述节域物元矩阵的表达式为：
33、，
34、其中，a2为节域物元矩阵，x1为第一最终水质指标，x2为第二最终水质指标，xn为第n最终水质指标，n为最终水质指标个数，[ap1,bp1]为第一最终水质指标的总量值范围，[ap2,bp2]为第二最终水质指标的总量值范围，[apn,bpn]为第n最终水质指标的总量值范围；
35、s501-3：预设最终水质指标等级门限值，根据所述最终水质指标等级门限值计算最终水质指标权重，计算公式为：
36、，
37、其中，dj为第j最终水质指标的最终水质指标权重，dij为第j最终水质指标第i等级的最终水质指标等级门限值，n为最终水质指标个数，n为量值范围个数；
38、s501-4：根据所述量值范围计算量值范围中点，计算公式为：
39、，
40、其中， f为量值范围中点，aij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的下限，bij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的上限，n为最终水质指标个数，n为量值范围个数；
41、计算总量值范围中点，计算公式为：
42、，
43、其中， fp为总量值范围中点，apj为第j最终水质指标的总量值范围的下限，bpj为第j最终水质指标的总量值范围的上限，n为最终水质指标个数；
44、基于所述量值范围中点计算修正参数，计算公式为：
45、，
46、其中，e为修正参数，aij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的下限，bij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的上限， f为量值范围中点，dij为第j最终水质指标第i等级的最终水质指标等级门限值，n为最终水质指标个数，n为量值范围个数；
47、基于所述总量值范围中点计算总修正参数，计算公式为：
48、，
49、其中，ep为总修正参数，apj为第j最终水质指标的总量值范围的下限，bpj为第j最终水质指标的总量值范围的上限， fp为总量值范围中点，dpj为第j最终水质指标总量值范围的最终水质指标等级门限值，n为最终水质指标个数；
50、s501-5：计算分关联指标，计算公式为：
51、，
52、其中，r(yj)为第j最终水质指标数值与第i量值范围的分关联指标，aij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的下限，bij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的上限， f为量值范围中点，e为修正参数，yj为第j最终水质指标数值，n为最终水质指标个数，n为量值范围个数，
53、计算总关联指标，计算公式为：
54、，
55、其中，r(yj,p)为第j最终水质指标数值与总量值范围的总关联指标，apj为第j最终水质指标的总量值范围的下限，bpj为第j最终水质指标的总量值范围的上限， fp为总量值范围中点，ep为总修正参数，yj为第j最终水质指标数值，n为最终水质指标个数；
56、s501-6：根据所述分关联指标和所述总关联指标建立关联函数，所述关联函数的表达式为：
57、，
58、其中，kj为第j最终水质指标的关联函数，r(yj)为第j最终水质指标数值与第i量值范围的分关联指标，r(yj,p)为第j最终水质指标数值与总量值范围的总关联指标，yj为第j最终水质指标数值，aij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的下限，bij为第j最终水质指标的第i等级量值范围的上限，n为最终水质指标个数，n为量值范围个数；
59、s501-7：根据所述关联函数计算所述关联度，计算公式为：
60、，
61、其中，p为关联度，dj为第j最终水质指标的最终水质指标权重，kj为第j最终水质指标的关联函数，n为最终水质指标个数。
62、优选的，所述步骤s502具体包括：
63、预设水质评价阈值，所述水质评价阈值包括水质良好阈值和水质中等阈值，通过比较所述关联度和所述水质评价阈值获取所述最终排放点水质信息；
64、判断所述关联度，当所述关联度大于等于所述水质良好阈值时，所述最终水质评价模型输出所述水质良好信息；
65、当所述关联度大于等于所述水质中等阈值且小于所述水质良好阈值时，所述最终水质评价模型输出所述水质中等信息，减少源头排放水体的排放量；
66、当所述关联度小于所述水质中等阈值时，所述最终水质评价模型输出所述水质恶劣信息，停止排放水体的排放。
67、一种多断面排放水体水质监控装置，用于执行上述所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，包括指标获取模块、断面设置模块、断面监控模块、回流触发模块、最终监测模块；
68、所述指标获取模块用于根据排放地历史水质指标数据选取排放水体水质监控指标，所述排放水体水质监控指标包括第一排放水体水质监控指标、第二排放水体水质监控指标、第三排放水体水质监控指标；
69、所述断面设置模块用于在排放管道依次设立水质监控断面用于监控所述排放水体水质监控指标，所述水质监控断面包括第一水质监控断面、第二水质监控断面、第三水质监控断面，所述第一水质监控断面用于监控所述第一排放水体水质监控指标，所述第二水质监控断面用于监控所述第二排放水体水质监控指标，所述第三水质监控断面用于监控所述第三排放水体水质监控指标；
70、所述断面监控模块用于通过所述水质监控断面获取水质监控信息，所述水质监控信息包括第一水质监控断面达标信息、第一水质监控断面超标信息、第二水质监控断面达标信息、第二水质监控断面超标信息、第三水质监控断面达标信息、第三水质监控断面超标信息；
71、所述回流触发模块用于在所述水质监控断面处设置回流管道，所述回流管道包括第一回流管道、第二回流管道、第三回流管道，根据所述水质监控信息触发回流管道开启指令；
72、所述最终监测模块用于当同时输出所述第一水质监控断面达标信息、所述第二水质监控断面达标信息、所述第三水质监控断面达标信息时，排放水体经由排放管道排放至最终排放点，预设最终排放点监控周期和最终水质指标，所述最终水质指标包括第一最终水质指标，第二最终水质指标，…，第n最终水质指标，根据所述最终排放点监控周期检测最终水质指标数值并获取最终排放点水质信息，所述最终水质指标数值包括第一最终水质指标数值，第二最终水质指标数值，…，第n最终水质指标数值，所述最终排放点水质信息包括水质良好信息、水质中等信息、水质恶劣信息。
73、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述所述的多断面排放水体水质监控方法。
74、一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述所述的多断面排放水体水质监控方法。
75、本发明的有益效果为：
76、（1）通过设置多个断面，每个断面检测一种指标，且先检测对当地水质影响较大的指标，若不达标直接由断面处的回流管道回流，避免检测多个指标造成的检测量增加、检测效率降低、检测误差较高等情况；
77、（2）通过定期检测最终排放点的水质情况更新排放方案，部分水质监测方法仅在排放过程中进行检测，但排放水体的积累可能导致最终排放点水质持续恶化，危害水资源；
78、（3）通过指标重要度对排放地水质指标进行降序排序，最终获取对当地影响程度高的三种水质指标，指标的选取更加合理，且实现因地制宜；
79、（4）通过改进关联函数法获取关联度并建立最终水质评价模型，模型建立更加简便、高效，能显著提升水质监测过程中的工作效率；
80、（5）通过最终水质评价模型输出最终排放点水质信息并更新排放方案，实现水质及时反馈，降低水质恶化的可能性。
1.一种多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述多断面排放水体水质监控方法的实施包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述步骤s4具体为当输出所述第一水质监控断面超标信息时，开启所述第一回流管道，当输出所述第二水质监控断面超标信息时，开启所述第二回流管道，当输出所述第三水质监控断面超标信息，开启所述第三回流管道。
4.根据权利要求1所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述步骤s5具体包括：
5.根据权利要求4所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述步骤s501具体包括：
6.根据权利要求4所述的多断面排放水体水质监控方法，其特征在于，所述步骤s502具体包括：
7.一种基于多断面的排放水体水质监控装置，其特征在于，所述装置应用于如权利要求1-6中任一所述的多断面排放水体水质监控方法，包括指标获取模块、断面设置模块、断面监控模块、回流触发模块、最终监测模块；
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一所述的多断面排放水体水质监控方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的多断面排放水体水质监控方法。
