[发明专利]水环境监测控制系统

权利要求书

1.一种水环境监测控制系统，其特征在于，包括：

水产饲养监测单元，其设置在饲养鱼类的水环境中，用以周期性检测水产饲养水体中的有机氮含量，以及水产饲养水体中鱼体的生长情况；

作物培育监测单元，其设置在需氮作物生长水体中，用以周期性检测作物培育过程中的需氮作物根部水体中无机氮的种类及对应含量，以及需氮作物的生长情况；

硝化处理监测单元，其设置在硝化处理池或需氮作物生长基质中，用以周期性检测硝化处理池或需氮作物生长基质水体的有机氮的种类及对应含量、无机氮的种类及对应含量、硝化处理过程水体流入端和流出端的水流流速；

水环境分析单元，其分别与所述水产饲养监测单元、所述作物培育监测单元以及所述硝化处理监测单元相连，用以根据当前鱼类生长时期对应的有机氮排放量确定第一水循环速度，根据需氮作物根部水体中无机氮的含量调整第二水循环速度，并根据第一水循环当量和第二水循环当量调整硝化处理的工作效率；

水循环控制单元，其分别与所述水产饲养监测单元、所述作物培育监测单元、所述硝化处理监测单元以及所述水环境分析单元相连，用以根据鱼类成熟周期以及需氮作物的成熟周期确定水产饲养监测单元的单个检测周期的间隔时长，并根据所述硝化处理的工作效率调整硝化处理的参与值；

其中，所述第一水循环速度为水产饲养水体单位时间的出水流量，所述第二水循环速度为需氮作物根部水体单位时间的入水流量，所述硝化处理的工作效率为单位时间内有机氮向无机氮转化的转化效率；

所述水环境分析单元根据第一水循环当量和第二水循环当量确定转化系数，并根据转化系数调整硝化处理的工作效率；

转化系数由下式确定：

，

式中，为第一水循环当量，为第二水循环当量；

，

，

为水产饲养水体中有机氮排放量随对应鱼体的生长时间的关系函数，，为需氮作物根部水体无机氮消耗量随需氮作物的生长时间的关系函数，，t11为前一个检测周期的检测时间对应的鱼体的生长时间，t12为当前检测周期的检测时间对应的鱼体的生长时间，t21为前一个检测周期的检测时间对应的需氮作物的生长时间，t22为当前检测周期的检测时间对应的需氮作物的生长时间，且以及均在t≥0上任意一点存在唯一值；

所述水环境分析单元根据所述转化系数调整硝化处理的工作效率的调整方式包括：

将所述硝化处理的工作效率调整为所述转化系数对应的需求效率，或根据所述转化系数与预设转化系数进行比较并根据比较结果调整硝化处理的工作效率，若转化系数小于等于预设转化系数，将硝化处理的工作效率调小，若转化系数大于预设转化系数，将硝化处理的工作效率调大；

所述水循环控制单元将鱼类成熟周期与需氮作物的成熟周期进行比较，并根据比较得到的周期较小值确定水产饲养监测单元的单个检测周期的间隔时长。

2.根据权利要求1所述的水环境监测控制系统，其特征在于，所述水环境分析单元根据所述水产饲养监测单元检测的有机氮含量与当前鱼体生长阶段对应的预设有机氮允许标准进行比对，并根据比对结果确定第一水循环速度；

其中，所述当前鱼体生长阶段根据当前鱼体的生长情况确定。

3.根据权利要求2所述的水环境监测控制系统，其特征在于，所述水环境分析单元根据作物培育监测单元检测的所述需氮作物根部水体中无机氮的含量确定若干第二水循环速度的调整方式，包括：

根据需氮作物根部水体中无机氮的含量与预设无机氮含量标准进行比对，并根据比对结果调整所述第二水循环速度；

根据当前检测的需氮作物根部水体中无机氮的含量与前次检测的需氮作物根部水体中无机氮的含量调整所述第二水循环速度；

根据需氮作物根部水体中无机氮的含量与需氮作物根部水体出水口的无机氮的含量调整所述第二水循环速度；

其中，所述预设无机氮含量标准根据所述作物培育监测单元检测的需氮作物的生长情况确定。

4.根据权利要求3所述的水环境监测控制系统，其特征在于，所述水循环控制单元根据所述硝化处理的工作效率与预设单位处理效率进行比较调整硝化处理的参与值，或根据所述硝化处理的工作效率与当前硝化处理效率进行比较调整硝化处理的参与值。