具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1是本公开实施例提供的一种污染物浓度的预测方法的流程示意图。本实施例可适用于对污水浓度进行准确预测的情况。本实施例方法可由污染物浓度的预测装置来执行，该装置可采用硬件/或软件的方式来实现，并可配置于电子设备中。可实现本申请任意实施例的污染物浓度的预测方法。

污水从污水源排入到污水处理厂是通过各级污水支管管道和干管实现污水流入的；即，污水从污水源流入各级污水支管管道，再在各级支管管道中经过多次汇流，流入干管，最后由干管合并至主管道流入到污水处理厂。

如图1所示，该方法具体包括如下：

S110、根据污水排放的主管道入口所属城市的功能区域确定污染物参考浓度；其中，污染物参考浓度根据城市的功能区域进行划分。

在本实施例中，污水排放的主管道入口为污水从各支管道进入主管道的输入口。根据主管道入口设置的位置坐标能够有效反映出该主管道入口所属城市的功能区域；其中，所属城市的功能区域包括工业区、住宅区和商业区。

具体的，每一城市的功能区域与其污染物参考浓度具有关联关系，可根据实地采集汇总出城市的功能区域与污染物参考浓度之间的关联关系，并建立关联表(可参见下表1)；污染物参考浓度为污染物由污染源排出后，流经各支管道，并由各支管道汇流至主管道入口处时污染物的初始浓度，可包括COD浓度和氨氮浓度。

表1污染物浓度-功能区域关联表

S120、根据污水排放的支管污水来源区域确定主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量。

在本实施例中，汇流污染物变化量可为汇流作用下产生的污染物变化量；污水排放的支管污水来源区域为流经进入支管管道汇流点前污水的所属区域，可包括工业区、住宅区和商业区；主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量为从主管道入口到主管道出口过程中因汇流作用产生的污染物变化量。

其中，本实施例中所指的主管道出口可为污水处理厂。

S130、根据汇流污染物变化量和污染物变化比值确定主管道入口到主管道出口的生物污染物变化量。

在本实施例中，生物污染物变化量可为生物作用下产生的污染物变化量；污染物变化比值为根据支管污染物浓度、汇流点间距和生物作用确定出的汇流污染物变化量与生物污染物变化量的比值；即，汇流过程中相应汇流点因汇流作用使主管道污染物浓度变化量和生物作用使相应汇流点间管段污染物浓度变化量的绝对值比值。

S140、根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的污染物浓度。

在本实施例中，污染物浓度可包括COD浓度和氨氮浓度；其中，COD是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示；氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮增多。

本公开实施例根据污水排放的主管道入口所属城市的功能区域确定污染物参考浓度；其中，污染物参考浓度根据城市的功能区域进行划分；根据污水排放的支管污水来源区域确定主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量；根据汇流污染物变化量和污染物变化比值确定主管道入口到主管道出口的生物污染物变化量；根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的污染物浓度。本公开实施例能够在检测条件不允许的情况下，根据污水排放的主管道入口以及污水汇流经过的支管道确定主管道出口的污染物浓度，以实现对污水管网出口的污染物浓度的准确预测。

图2是本公开实施例提供的另一种污染物浓度的预测方法的流程示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进一步扩展与优化，并可与上述技术方案中任意可选方案组合。如图2所示，该方法包括：

S210、根据污水排放的主管道入口所属城市的功能区域确定污染物参考浓度；其中，污染物参考浓度根据城市的功能区域进行划分。

S220、根据污水排放的支管污水来源区域，从污染物浓度关联表中查找支管污水来源区域关联的支管污染物浓度。

在本实施例中，污染物浓度关联表中存储着支管污水来源区域和支管污染物浓度之间的关联关系，其可根据实际采查汇总得出。污染物浓度关联表可参见下表2。

表2污染物浓度关联表

S230、根据支管污染物浓度确定主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量。

在本实施例中，汇流污染物变化量是各支管道因汇流作用产生的污染物变化量，则其与支管污染物浓度具有一定关联。具体可参见上表2得出汇流污染物变化量。

本实施例通过查找出支管污水来源区域关联的支管污染物浓度，并根据支管污染物浓度与汇流污染物变化量之间的比例关系准确确定出汇流污染物变化量。

S240、根据汇流污染物变化量和污染物变化比值确定主管道入口到主管道出口的生物污染物变化量。

S250、根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的化学需氧量COD浓度和氨氮浓度。

在本实施例中，化学需氧量COD浓度和氨氮浓度能够有效表征污水中污染物浓度的主要因素含量，从而能够准确反映出污水中污染物浓度。

在本实施例中，可选的，根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的化学需氧量COD浓度，包括：

计算污染物参考浓度与汇流污染物变化量之和，得到第一数值；

将第一数值与生物污染物变化量之差，作为主管道出口的化学需氧量COD浓度。

其中，汇流污染物变化量为从主管道入口到主管道出口因汇流作用产生的总污染物变化量，其可按照汇流点进行分段计算，再将每一汇流段的污染物变化量之和作为总污染物变化量；具体的，总污染物变化量可参见如下公式(1)。

其中，n为汇流点数量；ΔC_n3为第n个汇流点处因汇流作用产生的污染物浓度变化量。

相应的，生物污染物变化量可根据变化量比值u和汇流污染物变化量确定得出，可参见如下公式(2)。

公式(2)中，为第n-1个汇流点到第n个汇流点处生物作用产生的污染物浓度变化量。

主管道出口的化学需氧量COD浓度可参见如下公式(3)。

C＝C₁+ΔC_i3-ΔC_i4 (3)

本实施例可根据总结出的污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量之间的数学关系，快速有效的确定出主管道出口的化学需氧量COD浓度。

在本实施例中，可选的，根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的氨氮浓度，包括：

计算污染物参考浓度与汇流污染物变化量之和，得到第一数值；

将第一数值与生物污染物变化量之和，作为主管道出口的氨氮浓度。

其中，主管道出口的氨氮浓度可参见如下公式(4)。

C＝C₁+ΔC_i3+ΔC_i4 (4)

由于氨氮浓度会根据生物作用的影响发生变化，因此通过污染物参考浓度与汇流污染物变化量之和与生物污染物变化量求和，以准确计算出主管道出口的氨氮浓度。

图3是本公开实施例提供的另一种污染物浓度的预测方法的流程示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进一步扩展与优化，并可与上述技术方案中任意可选方案组合。如图3所示，该方法包括：

S310、根据污水排放的主管道入口所属城市的功能区域确定污染物参考浓度；其中，污染物参考浓度根据城市的功能区域进行划分。

S320、根据污水排放的支管污水来源区域确定主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量。

S330、确定支管污染物浓度的影响级别和汇流管段中生物作用的影响级别；并确定相邻汇流点之间的汇流距离。

在本实施例中，支管污染物浓度的影响级别可根据支管污水来源区域进行划分，例如将工业区设定为影响级别高，将住宅区设置为影响级别中，将商业区设置为影响级别低。

S340、根据支管污染物浓度的影响级别、汇流距离和汇流管段中生物作用的影响级别，确定污染物变化比值。

在本实施例中，汇流管段中生物作用的影响级别可根据相邻汇流点之间的汇流距离进行强弱区分；例如，将汇流距离小于500m的汇流管段中生物作用的影响级别设置为弱，将汇流距离大于或等于500m的汇流管段中生物作用的影响级别设置为强；以根据支管污染物浓度的影响级别、汇流距离和汇流管段中生物作用的影响级别进行分析，从而得到污染物变化比值的精准划分。

其中，污染物变化比值可参见下表3。

S350、根据汇流污染物变化量和污染物变化比值确定主管道入口到主管道出口的生物污染物变化量。

S360、根据污染物参考浓度、汇流污染物变化量和生物污染物变化量，预测主管道出口的污染物浓度。

S370、将主管道出口的污染物浓度与污染物浓度阈值进行比对；若检测到主管道出口的污染物浓度大于污染物浓度阈值，则生成浓度预警提示。

在本实施例中，可根据实际需求设置污染物浓度阈值，以对确定出的污染物浓度进行超标检测，并在检测到污染物浓度大于污染物浓度阈值时生成浓度预警提示，用于指示检测人员对流入污水的污染物进行有效处理，以实现对污水的实时监测及准确响应。

图4是本公开实施例提供的一种污染物浓度的预测装置的结构示意图；该装置配置于电子设备中，可实现本申请任意实施例所述的污染物浓度的预测方法。该装置具体包括如下：

浓度确定模块410，用于根据污水排放的主管道入口所属城市的功能区域确定污染物参考浓度；其中，所述污染物参考浓度根据城市的功能区域进行划分；

变化量确定模块420，用于根据污水排放的支管污水来源区域确定所述主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量；

变化量确定模块420，还用于根据所述汇流污染物变化量和污染物变化比值确定所述主管道入口到所述主管道出口的生物污染物变化量；

浓度预测模块430，还用于根据所述污染物参考浓度、所述汇流污染物变化量和所述生物污染物变化量，预测所述主管道出口的污染物浓度。

在本实施例中，可选的，变化量确定模块420，具体用于：

根据污水排放的支管污水来源区域，从污染物浓度关联表中查找所述支管污水来源区域关联的支管污染物浓度；

根据所述支管污染物浓度确定所述主管道入口到主管道出口的汇流污染物变化量。

在本实施例中，可选的，本实施例装置还包括：影响级别和汇流距离确定单元和比值确定单元；

影响级别和汇流距离确定单元，用于确定所述支管污染物浓度的影响级别和汇流管段中生物作用的影响级别；并确定相邻汇流点之间的汇流距离；

比值确定单元，用于根据所述支管污染物浓度的影响级别、所述汇流距离和汇流管段中生物作用的影响级别，确定污染物变化比值。

在本实施例中，可选的，浓度预测模块430，包括第一浓度预测单元和第二浓度预测单元；

第一浓度预测单元，用于根据所述污染物参考浓度、所述汇流污染物变化量和所述生物污染物变化量，预测所述主管道出口的化学需氧量COD浓度；

第二浓度预测单元，用于根据所述污染物参考浓度、所述汇流污染物变化量和所述生物污染物变化量，预测所述主管道出口的氨氮浓度。

在本实施例中，可选的，第一浓度预测单元，具体用于：

计算所述污染物参考浓度与所述汇流污染物变化量之和，得到第一数值；

将所述第一数值与所述生物污染物变化量之差，作为所述主管道出口的化学需氧量COD浓度。

在本实施例中，可选的，第二浓度预测单元，具体用于：

计算所述污染物参考浓度与所述汇流污染物变化量之和，得到第一数值；

将所述第一数值与所述生物污染物变化量之和，作为所述主管道出口的氨氮浓度。

在本实施例中，可选的，本实施例装置还包括：浓度比对模块和预警提示生成模块；

浓度比对模块，用于将所述主管道出口的污染物浓度与污染物浓度阈值进行比对；

预警提示生成模块，用于若检测到所述主管道出口的污染物浓度大于污染物浓度阈值，则生成浓度预警提示。

通过本发明实施例的污染物浓度的预测装置，能够在检测条件不允许的情况下，根据污水排放的主管道入口以及污水汇流经过的支管道确定主管道出口的污染物浓度，以实现对污水管网出口的污染物浓度的准确预测。

本发明实施例所提供的污染物浓度的预测装置可执行本发明任意实施例所提供的污染物浓度的预测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图5是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图5所示，该电子设备包括处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540；电子设备中处理器510的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器510为例；电子设备中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的污染物浓度的预测方法对应的程序指令/模块。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例所提供的污染物浓度的预测方法。

存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，可以包括键盘、鼠标等。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

本公开实施例还提供了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实现本发明实施例所提供的污染物浓度的预测方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的污染物浓度的预测方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。