具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种厂区雨水监测系统，包括雨量计、流量计、控制单元、监测系统、数据集中模块以及线上平台。

本发明实施例中，雨量计设置于露天的环境中，用于获取降雨量。需要说明的是，降雨量表征是否存在降雨，当存在降雨时发送信号至控制单元中，使得在降雨初期可以第一时间掌握降雨的情况。可选地，雨量计采用翻斗式雨量计，由外壳、过滤器、集雨器、漏斗、翻斗、接线端子、腿部支架、干簧管、控制盒、雨量计底座等构成；雨量计底座上安装有翻斗轴、圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子，工作原理为：雨水由最上端的承水口通过滤器进入集雨器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度时，翻斗失去平衡翻倒，而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，产生一个脉冲信号，由控制单元记录下脉冲信号，如此往复即可将降雨过程测量下来，因此降雨过程可以持续测量。

如图1和图2所示，本发明实施例中，流量计用于检测厂区的雨水外排口的雨水流量，具体地当降雨量表征存在降雨时启动，进行雨水外排口的雨水流量的检测，能够节省流量计的能源消耗。需要说明的是，雨水流量表征雨水外排口是否存在雨水流动，当检测到雨水流量或者雨水流量大于等于流量阈值即认为雨水外排口存在雨水流动，发送相应信号至控制单元。可选地，流量计采用超声波流量计，通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量。

如图1和图2所示，本发明实施例中，控制单元用于当降雨量表征存在降雨且雨水流量表征存在雨水流动，控制监测系统启动。可选地，控制单元包括但不限于PLC控制器或者人工智能模块等，本发明实施例中以控制单元为PLC控制器为例进行说明。需要说明的是，当降雨量表征存在降雨且雨水流量表征存在雨水流动时，控制监测系统启动，首先，可以避免遗漏对初期雨水的分析，提高了准确性和全面性；然后，能够有效地对雨水进行水质分析而避免监测系统的能源浪费，更加节能；再者，可以避免在雨量很小未在雨水外排口形成雨水流动的情况下对雨水进行水质分析而造成不准确的水质分析结果。

如图1和图2所示，本发明实施例中，监测系统用于在启动时对雨水外排口的雨水进行水质分析。可选地，监测系统包括监测单元、COD分析仪、预处理水箱、进样水箱、自动采样器、第一放空管道A1、第一阀门A2、第二放空管道B1、第二阀门B2、第一溢流管道A3、第二溢流管道B3、第一抽水泵C以及第二抽水泵D等。需要说明的是，监测系统启动指的是启动监测单元以及COD分析仪，或者启动第一抽水泵C、第二抽水泵D、第一阀门A2以及第二阀门B2，并在放空雨水后控制第一阀门A2以及第二阀门B2截断。

如图1和图2所示，可选地，监测单元包括温度模块、浊度分析模块以及PH分析模块中的至少一种。本发明实施例中，监测单元包括温度模块、浊度分析模块以及PH分析模块，其他实施例中可以根据需要进行调整，不作具体限定。需要说明的是，监测单元设置于雨水外排口，或者一些实施例中也可以设置于连接雨水外排口的管道中或者管道附近。其中，浊度分析模块包括但不限于浊度分析仪，用于实时测定雨水外排口雨水的浊度；PH分析模块包括但不限于PH分析仪，用于实时测定雨水外排口雨水的酸碱度值；温度模块包括但不限于温度计，用于是实时测定雨水外排口雨水的温度。可选地，监测单元生成的浊度、酸碱度值以及温度构成分析数据。

如图1和图2所示，本发明实施例中，第一抽水泵C与控制单元电性连接，预处理水箱通过第一抽水泵C连接雨水外排口，控制单元可以通过控制第一抽水泵C将雨水外排口流入的雨水抽取到预处理水箱中进行预处理。可选地，预处理水箱连接有第二放空管道B1以及第二溢流管道B3，第二阀门B2设置于第二放空管道B1且与控制单元电性连接。本发明实施例中，当预处理水箱中雨水过满时，可以通过第二溢流管道B3排出雨水；而当需要将预处理水箱中的雨水进行排空时，控制单元控制第二阀门B2导通，使得预处理水箱中的水通过第二放空管道B1排空至与雨水外排口连接的管道(排水管道)中。

如图1和图2所示，本发明实施例中，第二抽水泵D与控制单元电性连接，控制单元控制控制单元将预处理水箱中的经过预处理的雨水抽取到进样水箱中，由进样水箱存储预处理后的雨水。可选地，进样水箱连接有第一放空管道A1以及第一溢流管道A3，第一阀门A2设置于第一放空管道A1且与控制单元电性连接。本发明实施例中，当进样水箱中雨水过满时，可以通过第一溢流管道A3排出雨水；而当需要将进样水箱中的雨水进行排空时，控制单元控制第一阀门A2导通，使得进样水箱中的雨水通过第一放空管道A1排空至与雨水外排口连接的管道(排水管道)中。

如图1和图2所示，可以理解的是，第一阀门A2用于控制第一放空管道A1与进样水箱的连通状态，第二阀门B2用于控制第二放空管道B1与预处理水箱的连通状态，具体地：当第一阀门A2导通第一放空管道A1与进样水箱的连通状态为连通，当第一阀门A2截断第一放空管道A1与进样水箱的连通状态为封闭；当第二阀门B2导通第二放空管道B1与预处理水箱的连通状态为连通，当第二阀门B2截断第二放空管道B1与预处理水箱的连通状态为封闭。需要说明的是，当控制单元控制监测系统启动，控制第一阀门A2以及第二阀门B2导通进行雨水放空，使得之前存储的甚至已经分析过的雨水进行放空，然后在雨水放空后控制第一阀门A2以及第二阀门B2截断，使得新采集的雨水外排口的雨水能够存储在预处理水箱中，使得新采集的雨水经过预处理水箱预处理后能够储存储在进样水箱中。

如图1和图2所示，本发明实施例中，COD分析仪用于启动时对进样水箱中的经过预处理后的雨水进行分析，能够在一定程度上去除COD分析仪的分析干扰，提高准确度。可选地，COD分析仪利用化学氧化剂(如重铬酸钾)将雨水中的还原性物质(如有机物)氧化分解所消耗的氧量，COD能够反映雨水受到还原性物质污染的程度，而由于有机物是水体中最常见的还原性物质，因此，COD在一定程度上反映了雨水受到有机物污染的程度，COD越高，污染越严重。例如，COD分析仪利用在化学反应过程中，氧化剂自身从六价铬(Cr6+)还原成三价铬(Cr3+)，溶液颜色相应地从橙色变成绿色，铬酸盐还原反应和颜色变化与试样中的可氧化物质浓度直接成比例关系，因此，将还原铬酸盐浓度的光学定量作为雨水的化学需氧量(COD)指标，得到COD分析结果。需要说明的是，水质分析对应的水质分析结果包括COD分析结果以及上述分析数据。

如图1和图2所示，本发明实施例中，自动采样器用于对进样水箱中的雨水进行自动采样留样，供监测系统对自动采样留样的雨水进行水质分析。其中，自动采样器的设置能够防止在监测系统的相关仪器和部件出错导致分析结果出错或者未及时分析到雨水的情况下，可将自动采样器中的水样取出，供人工进行检验相关仪器和部件是否出错或者通过监测系统对自动采样器中自动采样留样的雨水进行水质分析。

如图1和图2所示，本发明实施例中，数据集中模块用于接收水质分析结果并将水质分析结果传输至线上平台。可选地，数据集中模块包括数据采集传输仪以及公司数据集中器，数据采集传输仪与雨量计、流量计、浊度分析模块(浊度计)、温度模块(温度计)、PH分析模块(PH分析仪)以及COD分析仪通过RS485有线连接，接收由雨量计、流量计、浊度分析模块(浊度计)、温度模块(温度计)、PH分析模块(PH分析仪)以及COD分析仪所得到的数据，例如水质分析结果、雨量计以及流量计获取的数据并通过LoRa无线连接的方式传输至公司数据集中器,由公司数据集中器通过TCP或者IP协议传输至(云端)线上平台，(云端)线上平台可以显示并存储数据，供相关人员在线上平台进行监控和回溯，及时了解雨水水质情况以及采取相应解决措施。需要说明的是，设置公司数据集中器能够避免(云端)线上平台异常时丢失相关数据的收集，另一方面公司的线上平台等信息网络系统相对独立，具有保密性，如果直接由各分析仪或者模块将数据直接传输至(云端)线上平台，不仅相应的分析仪器的硬件技术上无法达成，同时也无法确保数据的同步性，所得数据的难以利用，因此通过将数据集中收集上传上存至数据集中模块的公司数据集中器中，便于接入公司的(云端)线上平台关口，更加便捷且不需要改变(云端)线上平台的结构，节省了成本。需要说明的是，本发明实施例中，数据采集传输仪为监测系统的一部分，其他实施例中数据采集传输仪可以为与监测系统连接的独立的一部分，与监测系统通过RS485有线连接以获取分析仪或者模块的数据。

如图3所示，本发明实施例提供一种雨水监测方法，可以应用于上述厂区雨水监测系统，包括步骤S100-S300：

S100、获取降雨量。

具体地，通过雨量计获取，而降雨量表征是否存在降雨。

S200、当降雨量表征存在降雨，检测厂区的雨水外排口的雨水流量。

本发明实施例中，雨水流量表征是否存在雨水流动。

需要说明的是，降雨量表征存在降雨可以包括(1)、(2)、(3)方式的至少一种：

(1)当降雨量达到雨量计的最小分辨率。

可选地，雨量计的最小分辨率根据不同的雨量计适应性变化，最小分辨率即能够检测到的最高精度，例如本发明实施例的雨量计的最小分辨率为0.1mm，当降雨量达到(最初达到)0.1mm，则认为有降雨且为初期降雨的雨水的一部分(具体为初降雨的雨水)。需要说明的是，由于工业厂区空气中存在大量挥发性有机物气体，地表也存在各类如油脂、重金属、固废颗粒等污染物，因此初期雨水中最可能包含大量上述物体而被视为面源污染，不宜通过管道直接排出厂区，因此初期雨水的判断以及水质分析监控重要性高。

(2)当降雨量达到降雨阈值。

需要说明的是，降雨阈值可以根据需要进行设定，本发明实施例中示例性地以降雨阈值为20mm为例进行说明。具体地，当降雨量范围在0.1mm～20mm，则监测系统进行水质分析时雨水可以认为是初期雨水(具体为初期雨水的另一部分)，而当降雨量达到降雨阈值20mm(例如在降雨阈值以上)，认为存在降雨且降雨为中后期降雨。

(3)当降雨量达到降雨阈值后，每当降雨量增加降雨阈值。

具体地，当降雨量达到降雨阈值20mm后，此时为中后期降雨可以通过监测系统对中后期雨水进行第N次的水质分析，并且每当降雨量增加20mm都启动监测系统进行一次水质分析，视为对中后期雨水的第N+1次分析(N≥1)。

S300、当降雨量表征存在降雨且雨水流量表征存在雨水流动，控制监测系统启动，通过监测系统对雨水外排口的雨水进行水质分析。

需要说明的是，降雨量表征是否存在降雨指的是存在真实降雨的其中一个条件，当降雨量表征降雨认为达到存在真实降雨的其中一个条件，当降雨量表征存在降雨且雨水流量表征存在雨水流动时，认为存在真实降雨(或者说此时降雨达到利用监测系统可以有效进行水质分析的程度)，即需要同时满足降雨量表征存在降雨且雨水流量表征存在雨水流动这两个条件，认为存在真实降雨(或者说此时降雨达到利用监测系统可以有效进行水质分析的程度)，从而启动监测系统，通过监测系统对雨水外排口的雨水进行水质分析。例如，降雨达到利用监测系统可以有效进行水质分析的程度包括但不限于指的是监测单元可以从测定雨水外排口雨水的有效数据。

具体地，步骤S300中通过监测系统对雨水外排口的雨水进行水质分析，包括步骤S310-S320：

S310、通过监测单元对雨水外排口的雨水进行分析。

可选地，通过浊度分析模块实时测定雨水外排口雨水的浊度，通过PH分析模块实时测定雨水外排口雨水的酸碱度值，通过温度模块实时测定雨水外排口雨水的温度。可选地，监测单元生成的浊度、酸碱度值以及温度构成进行分析后得到的分析数据/分析结果。

S320、对雨水外排口的雨水进行预处理，并通过COD分析仪对预处理后的雨水进行分析。

可选地，步骤S320包括步骤S3201-S3203：

S3201、将预处理水箱以及进样水箱中的雨水放空。

需要说明的是，若当前进行的是初期雨水的分析，或者进行的是第N次分析中后期雨水，则可以不进行预处理水箱以及进样水箱中的雨水放空，而直接进行步骤S3202-S3203。

需要说明的是，本发明实施例以预处理水箱以及进样水箱中存储有雨水而此时需要进行初期雨水的水质分析，或者从初期雨水的分析转入至中后期雨水分析，又或者从第N次分析中后期雨水转为第N+1次分析中后期雨水的情况为例，需要对预处理水箱以及进样水箱中的雨水放空。具体地，通过控制第一阀门A2以及第二阀门B2导通进行雨水放空，然后在雨水放空后控制第一阀门A2以及第二阀门B2截断，使得新采集的雨水外排口的雨水能够存储在预处理水箱中，使得新采集的雨水经过预处理水箱预处理后能够储存储在进样水箱中，以进行当前雨水的水质分析。可选地，雨水放空可以根据预先设定相应的时间长度，达到时间长度认为放空完成，控制第一阀门A2以及第二阀门B2截断。

S3202、通过预处理水箱对雨水外排口的雨水进行预处理，并通过进样水箱存储预处理后的雨水。

S3203、通过COD分析仪对进样水箱中预处理后的雨水进行分析。

具体地，COD分析仪对进样水箱中预处理后的雨水进行分析，得到COD分析结果，与上述分析数据构成水质分析结果，将水质分析结果传送至数据集中模块，通过数据集中模块传输至线上平台，供相关人员监控。

以下以具体的应用场景对本发明实施例的方法进行说明：

当降雨量达到雨量计的最小分辨率0.1mm且检测厂区的雨水外排口的雨水流量为表征存在雨水流动时，启动监控系统，通过监控单元对雨水外排口的雨水进行分析，此时预处理水箱收集雨水外排口的雨水进行预处理，进样水箱存储预处理后的雨水，COD分析仪对进样水箱中的雨水进行分析，并且该过程中自动采样器对进样水箱中的雨水进行自动采样留样，可以理解的是，此时水质分析结果为初期雨水的分析结果(具体为初降雨的雨水分析结果)；当降雨量达到降雨阈值20mm，启动监控系统，监控单元对此时雨水外排口的雨水进行分析，将进样水箱以及预处理水箱中的雨水放空，然后预处理水箱重新采集雨水外排口的雨水，进样水箱重新存储预处理后的雨水，COD分析仪对进样水箱中的雨水进行分析，可以理解的是此时水质分析结果为初期雨水的分析结果；然后，每当降雨量增加降雨阈值20mm，都启动监控系统，监控单元对此时雨水外排口的雨水进行分析，将进样水箱以及预处理水箱中的雨水放空，然后预处理水箱重新采集雨水外排口的雨水，进样水箱重新存储预处理后的雨水，COD分析仪对进样水箱中的雨水进行分析，进行中后期不同时间的降雨雨水进行水质分析，此时的水质分析结果为中后期雨水的分析结果。

需要说明的是，初始状态下控制单元控制监控系统关闭，当降雨量达到20mm控制监控系统启动进行初期雨水的分析，在进行初期雨水的分析后控制单元控制监控系统关闭，而当每一次降雨量增加至20mm，例如N次,则进行N次的中后期雨水水质分析，而在每一次降雨量增加至20mm的过程中，控制单元控制监控系统关闭，直至达到20mm控制单元才控制监控系统开启，从而达到节省能耗的目的。

本发明实施例的雨水检测方法，对于厂区雨水的监测更加及时、准确，尤其是对于初期雨水的水质污染的分析响应更加快速，对于厂区雨水的监测变得更加灵活，减少了枯水期的的无效监测，同时避免24小时连续等时监测，节约检测试剂，减少仪器损耗。

本发明实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现前述实施例的雨水监测方法。本发明实施例的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、电脑、车载电脑等任意智能终端，并且水质分析结果还可以与线上平台进行通信连接，在电子设备上显示水质分析结果。

上述方法实施例中的内容均适用于本设备实施例中，本设备实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现前述实施例的雨水监测方法。

本发明实施例还提供本发明实施例还提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前述实施例的雨水监测方法。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多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)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。