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1、10申请公布号CN104049066A43申请公布日20140917CN104049066A21申请号201410293466522申请日20140626G01N33/00200601G08C17/02200601G01N35/00200601G06F19/0020110171申请人中国环境科学研究院地址100012北京市朝阳区洼里乡大羊坊8号72发明人张远高欣丁森赵瑞刘思思74专利代理机构北京隆源天恒知识产权代理事务所普通合伙11473代理人邓瑶54发明名称一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法57摘要本发明涉及一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法，其包括基站、通讯网络和逻辑分析单元，。
2、其中，所述基站设置在河流流域的预设位置，其包括生物监测单元和水质监测单元，分别对该基站所处位置的生物和水质参数信息进行监测，采集相应的指标信息，并对信号进行分类处理后通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元中，所述逻辑分析单元通过构建监控模型，对实时的监控数据进行运算处理，并进行指标数据评价，输出监测结果。本发明综合考虑河流的横向和纵向的多重因素，以及地域、地形因素，实时构建参数监控模型，获取质量评价指标，对河流的监控和评价更加准确。51INTCL权利要求书4页说明书8页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书8页附图3页10申请公布号CN104049066ACN。
3、104049066A1/4页21一种异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，其包括基站、通讯网络和逻辑分析单元，其中，所述基站设置在河流流域的预设位置，其包括生物监测单元和水质监测单元，分别对该基站所处位置的生物和水质参数信息进行监测，采集相应的指标信息，并对信号进行分类处理后通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元中，所述逻辑分析单元通过构建监控模型，对实时的监控数据进行运算处理，并进行指标数据评价，输出监测结果；所述生物监测单元对该基站区域内的底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息进行采集；所述水质监测单元对水中的营养盐指标和基本水质指标信息进行采集。2根据权利要求1所述的异型区域河流水质和生。
4、物监测系统，其特征在于，所述基站在河流流域中位置的设置由其距离河口的距离标定，采样位置作为确定基站位置的辅助参量；基站间的距离随河水流速增加以及泥沙含量的增加而减小，随河流上游至下游依次减小；根据下述公式确定式中，DMJ,DJ表示基站位置，M0表示基站的经验位置，XI表示基站取样点距离基站的横向坐标，YI表示基站取样点距离基站的纵向坐标，N表示基站覆盖区域内的采样点数目，VI表示基站取样点处的河水流速，R表示基站处土地的利用率，M表示基站处的泥沙量，MJ表示不同的基站位置，DJ表示基站距离河口的距离。3根据权利要求2所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，所述基站的采样位置WXI,Y。
5、I根据河水流速和含沙量确定；根据下述公式确定式中，R表示基站处土地的利用率，M表示基站处的泥沙量，VX和VY分别表示基站采样点位置沿河流方向与垂直河流方向的河水流速，M表示采样点位置的含沙量。4根据权利要求1所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，所述生物数据处理单元和水质数据处理单元均包括PLC控制器和无线发射端，所述C控制器接收端分别与底栖藻类分析仪、底栖动物采集器、鱼类捕捉器，水质采样器、水质检测仪和原子吸收分光度计的输出端口连接，将各自的采集信息传输至所述PLC控制器中；所述PLC控制器将底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息，进行分类整理，形。
6、成数据组其中，WJ表示取样点位置，I表示取样数据指标的类别，按照上述底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及权利要求书CN104049066A2/4页3营养盐指标和基本水质指标信息顺序编码，表示取样点的取样信息值。5根据权利要求4所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，所述逻辑分析单元包括模型构建单元和比较单元，所述模型构建单元以接收的数据作为构建的基本数据，运算得出河流的水质质量参数；所述模型构建单元对每项取样指标I的水质质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值；在对河流整体指标进行监控时，将所有基。
7、站点的平均值叠加后，再取平均值，得到最终的河流的取样指标I的水质质量参数；所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。6根据权利要求5所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，所述模型构建单元对每项取样指标I的生物质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速。
8、与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值；在对河流整体指标进行监控时，将所有基站点的平均值叠加后，再取平均值，得到最终的河流的取样指标I的生物质量参数；所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。7根据权利要求1所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征。
9、在于，所述模型构建单元将该数据结果传输至所述比较单元中，所述比较单元将其与标准的参数进行比较，获取比较结果；所述比较单元采用标准率S的参数对河流整体的水质和生物指标进行评价，标准率S根据公式进行计算，权利要求书CN104049066A3/4页4式中，和分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数，0和0分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的参考值，T和T分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的临界值。8根据权利要求17任一权利要求所述的异型区域河流水质和生物监测系统，其特征在于，还包括一远端服务器，其与所述逻辑分析单元连接，其能够存储所述逻辑分析单元运算数据，并且供其调用。9一种异型区域河流。
10、水质和生物监测方法，其特征在于，该具体监控过程为步骤A，逻辑分析单元中的采样分析单元根据预设算法设定基站位置及各基站的采样位置；步骤B，基站中的生物监测单元和水质监测单元分别获取底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息，并进行数据编码和处理，通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元；步骤C,所述逻辑分析单元中的模型构建单元根据获取的采样信息，构建生物质量参数模型和水质质量参数模型，并计算出河流的生物质量参数和水质质量参数，传输至比较单元；步骤D，所述比较单元根据预设算法对河流整体的水质和生物指标进行评价对河流整体的水质和生物指标进行评价。10根据权利要求9所述的异型区域。
11、河流水质和生物监测方法，其特征在于，所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值；所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样。
12、信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量权利要求书CN104049066A4/4页5的最大值。权利要求书CN104049066A1/8页6一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法技术领域0001本发明涉及生态监控领域，尤其涉及一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法。背景技术0002河流生态系统的监控技术包括对河流物理、化学和水生生物的多因素进行监控，以便后期根据该监控结果进行评价。0003现有技术中，水质指标通常表征了采样时短时期内河流生态系统的状况，而水生生物已经被广泛证明是可。
13、以有效反映长期的干扰状况。因此，水质指数还可以在一定程度上提升综合评价技术对突发事件的评估能力。其次，河流通常面临着多种人为活动的压力，而不同水生生物类群对不同类型人为活动压力响应的敏感性具有显著差异。如较低浓度的氮、磷营养盐增加，将促进藻类的生长，在一定程度上还会提高藻类生物多样性，但对鱼类和大型底栖动物却几乎没有影响，因此藻类被广泛用于水体富营养化监测，鱼类更广泛的被应用于水利设施建设的影响，大型底栖动物则更多应用于有机物和重金属污染。0004同一类型水生生物的评价指标具有差异。以鱼类为例，评价指标有反映生物多样性、群落结构、优势类群、生活习性和洄游特征等，以底栖动物为例，评价指标的类型除。
14、生物多样性、群落结构、优势类群、生活习性外，还有生态型、耐污类群和敏感类群等。不同的评价指标通常反映了不同的水生态系统特征，在健康评价中不同指标对不同类型的干扰和污染物的响应具有差异，多指标评价能够全面的反映水生态系统受到人为活动干扰后的状况。因此，利用多类型多指标评价存在显著的互补作用，运用能够达到更全面的评价效果。0005但为满足上述评价指标的监控系统并不能满足相应的要求，在河流生态空间中，河流的地域差异产生的监控数据的差异并没有消除，在监控差异区域的河流的相关参数时，采用同一模型，影响最终的监测结果。0006鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。发明内容000。
15、7本发明的目的在于提供一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法，用以克服上述技术缺陷。0008为实现上述目的，本发明提供一种异型区域河流水质和生物监测系统，其包括基站、通讯网络和逻辑分析单元，其中，0009所述基站设置在河流流域的预设位置，其包括生物监测单元和水质监测单元，分别对该基站所处位置的生物和水质参数信息进行监测，采集相应的指标信息，并对信号进行分类处理后通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元中，所述逻辑分析单元通过构建监控模型，对实时的监控数据进行运算处理，并进行指标数据评价，输出监测结果；0010所述生物监测单元对该基站区域内的底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息进行采集；说明书CN1。
16、04049066A2/8页70011所述水质监测单元对水中的营养盐指标和基本水质指标信息进行采集。0012较佳的，所述基站在河流流域中位置的设置由其距离河口的距离标定，采样位置作为确定基站位置的辅助参量；基站间的距离随河水流速增加以及泥沙含量的增加而减小，随河流上游至下游依次减小；0013根据下述公式确定00140015式中，DMJ,DJ表示基站位置，M0表示基站的经验位置，XI表示基站取样点距离基站的横向坐标，YI表示基站取样点距离基站的纵向坐标，N表示基站覆盖区域内的采样点数目，VI表示基站取样点处的河水流速，R表示基站处土地的利用率，M表示基站处的泥沙量，MJ表示不同的基站位置，DJ表示。
17、基站距离河口的距离。0016较佳的，所述基站的采样位置WXI,YI根据河水流速和含沙量确定；0017根据下述公式确定00180019式中，R表示基站处土地的利用率，M表示基站处的泥沙量，VX和VY分别表示基站采样点位置沿河流方向与垂直河流方向的河水流速，M表示采样点位置的含沙量。0020较佳的，所述生物数据处理单元和水质数据处理单元均包括PLC控制器和无线发射端，所述C控制器接收端分别与底栖藻类分析仪、底栖动物采集器、鱼类捕捉器，水质采样器、水质检测仪和原子吸收分光度计的输出端口连接，将各自的采集信息传输至所述PLC控制器中；0021所述PLC控制器将底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及。
18、营养盐指标和基本水质指标信息，进行分类整理，形成数据组其中，WJ表示取样点位置，I表示取样数据指标的类别，按照上述底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息顺序编码，表示取样点的取样信息值。0022较佳的，所述逻辑分析单元包括模型构建单元和比较单元，所述模型构建单元以接收的数据作为构建的基本数据，运算得出河流的水质质量参数；0023所述模型构建单元对每项取样指标I的水质质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值；在对河流整体指标进行监控时，将所有基站点的平均值叠加后，再取平均值，得到最终。
19、的河流的取样指标I的水质质量参数；0024所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型0025说明书CN104049066A3/8页80026式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。0027较佳的，所述模型构建单元对每项取样指标I的生物质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求。
20、和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值；在对河流整体指标进行监控时，将所有基站点的平均值叠加后，再取平均值，得到最终的河流的取样指标I的生物质量参数；0028所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型00290030式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。0031较佳的，所述模型构建单元将该数据结果传输至所述比较单元。
21、中，所述比较单元将其与标准的参数进行比较，获取比较结果；0032所述比较单元采用标准率S的参数对河流整体的水质和生物指标进行评价，标准率S根据公式进行计算，00330034式中，和分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数，0和0分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的参考值，T和T分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的临界值。0035较佳的，还包括一远端服务器，其与所述逻辑分析单元连接，其能够存储所述逻辑分析单元运算数据，并且供其调用。0036本发明还提供一种异型区域河流水质和生物监测方法，该具体监控过程为0037步骤A，逻辑分析单元中的采样分析单元根据预设算法设定基站位置及各基站的采样。
22、位置；0038步骤B，基站中的生物监测单元和水质监测单元分别获取底栖藻类、大型底栖动物说明书CN104049066A4/8页9和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息，并进行数据编码和处理，通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元；0039步骤C,所述逻辑分析单元中的模型构建单元根据获取的采样信息，构建生物质量参数模型和水质质量参数模型，并计算出河流的生物质量参数和水质质量参数，传输至比较单元；0040步骤D，所述比较单元根据预设算法对河流整体的水质和生物指标进行评价对河流整体的水质和生物指标进行评价。0041较佳的，所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型00420043式中，I,。
23、L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值；0044所述模型构建单元根据下述公式构建水质质量参数模型00450046式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的。
24、河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。0047与现有技术相比较本发明的有益效果在于本发明综合考虑河流的横向和纵向的多重因素，以及地域、地形因素，实时构建参数监控模型，获取质量评价指标，对河流的监控和评价更加准确。0048通过考虑不同地域河流不同河段内的差异，按照预设算法设置基站以及采样规律，获取更加准确的河流水质和生物参数信息。本发明中对每项取样指标I的水质质量参数和生物质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值。在对河流整体指标进行监控时，将所有基站点的平均。
25、值叠加后，再取平均值，得到最终的河流的取样指标I的水质质量参数和生物质量参数；综合考虑河流中的地域因素，对多组采样数据进行连续的函数建模方式处理，消除采样数据之间的误差，使建模方法具有更好的容纳度，方便对多类型参数进行准确的量化。说明书CN104049066A5/8页10附图说明0049图1为本发明异型区域河流水质和生物监测系统的功能框图；0050图2为本发明异型区域河流生物监测单元的功能框图；0051图3为本发明异型区域河流水质监测单元的功能框图；0052图4为本发明异型区域河流水质和生物监测方法的流程图。具体实施方式0053以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。。
26、0054本发明异型区域河流水质和生物监测系统，包括基站、通讯网络3、逻辑分析单元4和远端服务器5，其中，所述基站包括生物监测单元1和水质监测单元2，所述基站设置在河流流域的预定位置，所述生物监测单元1和水质监测单元2分别对该基站所处位置的生物和水质参数信息进行监测，采集相应的指标信息，并对信号进行分类处理后通过通讯网络传输至所述逻辑分析单元4中，所述逻辑分析单元4通过构建监控模型，对实时的监控数据进行运算处理，并进行指标数据评价，输出监测结果，存储于远端服务器5中。0055所述逻辑分析单元4包括采样分析单元41，其设定基站位置以及采样点位置。0056在本发明中，所述生物监测单元1包括底栖藻类分。
27、析仪112、底栖动物采集器113、鱼类捕捉器114，分别对该基站区域内的底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息进行采集，其中，底栖藻类包含6项指标信息，大型底栖动物包含27项指标信息，鱼类包含5项指标信息。所述底栖藻类分析仪112、底栖动物采集器113、鱼类捕捉器114的输出端连接生物数据处理单元115，其对各生物指标信息进行归类和处理。0057在本实施例中，底栖藻类的监测指标包括着生藻类总分类单元数、硅藻总分类单元数、绿藻总分类单元数、蓝藻总分类单元数、着生藻类属的总数、硅藻属的总数、绿藻属的总数、蓝藻属的总数、单位面积着生藻类密度、香农维纳多样性指数、均匀性指数、蓝藻分类单元相对多度、绿藻分。
28、类单元相对多度、敏感性物种百分比、曲壳藻百分比、桥弯藻百分比、菱形藻百分比、舟形藻百分比、可运动硅藻百分比、具柄硅藻百分比、丝状绿藻百分比、颤藻百分比、硅藻百分比、绿藻百分比、蓝藻百分比、着生藻类叶绿素、极小曲壳藻百分比。0058大型底栖动物监测指标包括总物种数、EPT物种数、襀翅目物种数、蜉蝣目物种数、毛翅目物种数、端足目软体动物物种数、襀翅目、蜉蝣目、毛翅目、摇蚊科、双翅目、端足目软体动物、寡毛类、敏感类群物种数、耐污类群物种数相对丰度、最优势类群相对丰度、滤食者、刮食者、直接收集者、捕食者、撕食者、粘附者、粘附者物种数、香浓维纳多样性指数、马格列夫指数、均匀度指数、辛普森指数。0059鱼。
29、类监测指标鱼类总分类单元数、总渔获量、雅罗鱼亚科种类百分比、鳊亚科种类百分比、鳑鮍亚科种类百分比、鮈亚科种类百分比、鲤亚科种类百分比、鳅科鱼类种类百分比、鰕虎鱼亚目百分比、本地特有鱼种葛氏鲈塘鳢沙塘鳢百分比、经济鱼类种类百分比、肉食性鱼类数量比例、植食性鱼类数量比例、杂食性鱼类的数量比例、敏感性物种百分比、耐污物种百分比、有异常个体DELT百分比、非本地鱼种百分比、怀卵鱼比例、底层鱼类百分比、冷水鱼百分比、有护卵行为鱼类数量、广布种。0060所述水质监测单元2包括水质采样器121、水质检测仪123和原子吸收分光度计说明书CN104049066A106/8页11124，对水中的营养盐指标和基本水。
30、质指标信息进行采集，其输出端与水质处理单元125连接，其对水质指标的各信息进归类处理。0061在本实施例中，水质监测指标包括PH、溶解氧DO、电导EC、悬浮物SS、总固体颗粒溶解物TDS、钾离子K、钙离子CA2、钠离子NA、镁离子MG2、氯离子CL、硫酸根离子SO42、碳酸氢根离子HCO3、碱度ALKALINITY、生化五日需氧量BOD5、化学耗氧量CODCR、化学耗氧量CODMN、氨氮NH4、总氮TN、亚硝酸盐NO2、硝酸盐NO3、磷酸盐PO43、总磷TP、硅酸盐SI042、铅PB、镉CD、铬CR、铝AL、锌ZN、铜CU、汞HG、砷AS、挥发酚PHENOL、大肠杆菌。0062在本发明中基站以。
31、及监测点的设置根据河流岸边土地利用情况和河段确定，土地利用度用R表示，根据森林、农田、沼泽、城市不同的利用情况分别赋值，在本发明中，选取森林利用度R1,农田、沼泽、城市生物土地利用度R在051之间。0063不同的河段根据河流中的泥沙量M和河水流速V决定。0064本发明中基站位置设置根据下述公式1确定，00650066式中，DMJ,DJ表示基站位置，M0表示基站的经验位置，其根据不同河段的具体地形确定，XI表示基站取样点距离基站的横向坐标，YI表示基站取样点距离基站的纵向坐标，N表示基站覆盖区域内的采样点数目，VI表示基站取样点处的河水流速，R表示基站处土地的利用率，M表示基站处的泥沙量，MJ表。
32、示不同的基站位置，DJ表示基站距离河口的距离。0067基站位置由其距离河口的距离标定，采样位置作为确定基站位置的辅助参量；基站间的距离随河水流速增加以及泥沙含量的增加而减小，随河流上游至下游依次减小。0068本发明综合考虑不同地域河流不同河段内的差异，河口与源头区，甚至流速较大的区域分别采样，并结合地形以及河流内部环境，充分考虑河流的纵向和横向差异，获取更加准确的河流水质和生物参数信息。0069基站位置的确定参考预先确定的采样位置，在实际监测过程中，不同的基站对其覆盖区域的水域进行采样，每一基站覆盖区域的采样位置WXI,YI，根据下述公式2确定00700071式中，R表示基站处土地的利用率，M。
33、表示基站处的泥沙量，VX和VY分别表示基站采样点位置沿河流方向与垂直河流方向的河水流速，M表示采样点位置的含沙量。0072采样位置WXI,YI根据河水流速和含沙量决定，也即根据河流段与地形决定采样状况，综合考虑河流的纵向和横向因素。0073所述生物数据处理单元115和水质数据处理单元125均包括PLC控制器和一无线发射端，所述PLC控制器接收端分别与底栖藻类分析仪112、底栖动物采集器113、鱼类捕捉说明书CN104049066A117/8页12器114，水质采样器121、水质检测仪123和原子吸收分光度计124的输出端口连接，将各自的采集信息传输至所述PLC控制器中。0074所述PLC控制器。
34、将底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息，进行分类整理，形成数据组其中，WJ表示取样点位置，I表示取样数据指标的类别，按照上述底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息顺序编码，表示取样点的取样信息值。0075所述无线发射端将数据组中的信息编码，通过通讯网络3传输至逻辑分析单元2中。0076在本发明中，所述逻辑分析单元4还包括单片机，其对河流全域内的各基站的采样信息进行汇总，并通过模型进行数据处理。0077所述逻辑分析单元4包括模型构建单元42和比较单元43，所述模型构建单元42以接收的数据作为构建的基本数据，运算得出河流的水质质量参。
35、数和生物质量参数。0078所述模型构建单元42根据下述公式3构建水质质量参数模型00790080式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。0081本发明中对每项取样指标I的水质质量参数进行建模运算，对每一采样点的采样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值。在对河流整体指标进行监控时。
36、，将所有基站点的平均值叠加后，再取平均值，得到最终的河流的取样指标I的水质质量参数。0082所述模型构建单元42根据下述公式4构建水质质量参数模型00830084式中，I,L表示河流L的的水质质量参数，0表示取样指标I的经验值，Z表示河流L的基站数量，N表示每个基站中取样点的总数目，表示取样点的对应取样指标I取样信息值，VI表示基站的取样点的河流流速的最小值，VA表示基站的取样点的河流流速的最大值，MI表示基站的取样点的泥沙量的最小值，MA表示基站的取样点的泥沙量的最大值。说明书CN104049066A128/8页130085本发明中对每项取样指标I的生物质量参数进行建模运算，对每一采样点的采。
37、样值，分别作河流流速与泥沙量的区间积分函数，求和；对所有取样点的求和值叠加后取平均值。在对河流整体指标进行监控时，将所有基站点的平均值叠加后再取平均值得到最终的河流的取样指标I的生物质量参数。0086上述建模方法，综合考虑河流中的地域因素，对多组采样数据进行连续的函数建模方式处理，消除采样数据之间的误差，使建模方法具有更好的容纳度，方便对多类型参数进行准确的量化。0087对于各项取样指标I的水质质量参数和生物质量参数，所述模型构建单元42将该数据结果传输至所述比较单元43中，所述比较单元43将其与标准的参数进行比较，获取比较结果，对最终的各指标进行监控，同时对河流的整体态势进行评价。0088本。
38、发明中采用标准率S的参数对河流整体的水质和生物指标进行评价，标准率S根据公式5进行计算，00890090式中，和分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数，0和0分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的参考值，T和T分别表示河流的水质质量参数和生物质量参数的临界值。0091本发明中的参考值和临界值根据相关的规定设定，当标准率S的取值在0810时，河流的整体质量状况较优，当取值在0608时，河流的整体质量状况为能够适应的水准，当取值在06以下时，河流状况比较恶劣，需要进行改善。0092本发明还包括一远端服务器5，其与所述逻辑分析单元4连接，其能够存储所述逻辑分析单元4的运算数据，并且可供其调用。。
39、0093本发明异型区域河流水质和生物监测方法的具体过程为0094步骤A，所述采样分析单元41根据公式1和2设定基站位置及各基站的采样位置；0095步骤B，生物监测单元1和水质监测单元2分别获取底栖藻类、大型底栖动物和鱼类指标信息，以及营养盐指标和基本水质指标信息，并进行数据编码和处理，通过通讯网络3传输至所述逻辑分析单元4；0096步骤C,所述模型构建单元42根据获取的采样信息，根据公式3和4构建生物质量参数模型和水质质量参数模型，并计算出河流的生物质量参数和水质质量参数，传输至比较单元43；0097步骤D，所述比较单元43根据公式5对河流整体的水质和生物指标进行评价对河流整体的水质和生物指标进行评价。0098以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。说明书CN104049066A131/3页14图1图2说明书附图CN104049066A142/3页15图3说明书附图CN104049066A153/3页16图4说明书附图CN104049066A16。