CN103460076A - 降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法 - Google Patents

Abstract

一种降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，对与在将评价地点i_M、i_N作为起点并具有沿代表风向WD的上风的方向延伸的中心轴的第1、第2产生源搜索区域γ（i_M）、γ（i_N）中存在的坐标点p处的评价地点i_M、i_N有关的发尘源搜索区域的中心轴垂直截面积S_p1、S_p2乘以系数B₁计算出假定发尘量E₁、E₂，判定假定发尘量E₁、E₂之比是否在规定的范围内。

Description

降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法

技术领域

本发明涉及搜索大气中的降尘的发尘源的技术。

本申请基于2011年5月13日在日本申请的特愿2011-108105号以及2012年3月14日在日本申请的特愿2012-057297号来主张优先权，在此援引上述的内容。

背景技术

在核电站由于事故而破坏了的情况下，掌握从多个放射性发尘设施向周围扩散的放射性降尘的动向是近年来的重要的工业课题。另外，在农业、林业等各种产业中也产生降尘。从沙丘等自然界中产生的降尘也不能无视。在存在多个能够成为降尘的产生源的发尘源时，解析出作为对降尘的评价地点处的“降尘量的测量值”带来的影响哪个发尘源的贡献度较大的技术在管理上述降尘并采取对策方面是重要的。

出于这种观点，专利文献1～4中公开了根据在评价地点计测到的降尘量来评价多个产生源处的煤尘的产生量的技术，即搜索降尘的主要的产生源的技术。

首先，在专利文献1中，公开了以下的技术。即，根据大气条件、气象数据、大气污染物质扩散的评价范围的地形数据等输入条件选定适于模拟的模型。另外，根据与该输入条件相应的测量值选定调整输入参数。然后，根据所选定的模型的解析条件和所选定的调整输入参数，制作输入数据并进行模拟，计算模拟结果与排出源测量值数据的偏差，推定与该偏差最小的数据对应的排出源。

另外，在专利文献2中，公开了以下的技术。即，获得大气观测站事先测量出的大气中的化学物质浓度表现出异常高浓度期间从排出源排出的平常时排出量、以及在大气中的化学物质浓度表现出异常高浓度期间从排出源排出的化学物质的异常时排出量。然后，求出排出源的（平常时排出量－异常时排出量）的平方的和为最小的解，由此确定成为大气中的化学物质的异常高浓度的原因的排出源。

另外，在专利文献3中，公开了以下的技术。即，在多个粉尘产生场所周边的多个任意的测量场所，在适当的期间内，以规定时间的间隔测量飞散粉尘量以及风向方向。接着，根据获得的飞散粉尘量以及风向方向，按测量场所之分，计算出每个风向方向的平均飞散粉尘量。接着，在包含多个粉尘产生场所以及多个测量场所的地图上，以各测量场所为中心，绘出平均飞散粉尘量较多的多个风向方向。接着，将绘出的来自各测量场所的风向方向相交的交点所位于的粉尘产生场所或者来自各测量场所的风向方向大致一致时在该风向方向上存在的地图上的粉尘产生场所确定为飞散粉尘的产生源。

在专利文献4中，公开了以下的技术。即，经由无线或有线网络远程控制对多个项目的大气的污染状况进行测量的一个或多个移动独立型多传感器来测量多个项目的大气的污染状况，收集并显示该测量数据。

另外，在根据产生源处的煤尘的产生量对评价地点处的降尘的浓度进行评价时，通常使用烟羽式。所谓的烟羽式（烟羽模型），是扩散式的一种，以烟流表现对流及扩散。是求出使风或扩散系数、排出量等恒定时的浓度分布的稳定解的方式。所谓的扩散式，是用于估计从产生源排出到大气中的污染物质在一定的气象条件下对流及扩散的状态，并预测污染物质在环境中的浓度的理论计算式（摘录自环境厅大气保全局大气环境限制课监修,1997,东洋馆出版(东京),P.196）。在专利文献5中，示出了标准的烟羽式（1）作为来自没有地表面的吸附的来自点产生源的气体的大气扩散模型。

C(x，y，z)＝(Q_P/2пo_yσ_zWS)exp[-y²/2σ_y ²]

             ×{exp[-(He-z)²/2σ_z ²]

             +exp[-(He+z)²/2σ_z ²]}        ···(1)

在此，式（1）的符号的意思如下。此外，这些的符号的意思在以下的说明中也是同样的。以下的符号全部是SI单位制。

x，v，z：评价地点的三维正交坐标(以气体产生源为原点)

x：在水平面上，与烟羽中心轴延伸的方向对应的坐标值

v：在水平面上，与烟羽中心轴延伸的方向垂直的方向(在以下的说明中，根据需要将该方向称为“水平方向”)的坐标值

z：铅垂方向的坐标值

C：评价地点(x，v，z)处的气体浓度[kg／m³，或者，m³／L]

Q_P：气体的产生量[kg／s，或者，m³／s]

WS：风速[m／s]

He：气体产生源距地表面的高度[m]

σ_y，σ_z：烟羽扩散宽度[m](是与气体的流动垂直的方向的气体浓度分布的标准偏差，分别为水平方向的标准偏差和铅垂方向的标准偏差)

非专利文献1以及非在专利文献2中，示出了与在地表面吸附的某气体和落下速度较小的微粒(SPM：Suspended Particulate Matter，悬浮颗粒物)有关的烟羽式(2)。

C(x，y，z)=(Q_P／2пσ_yσ_zWS)exp[-y²／2σ_y ²]

×{exp[-(He-z-V_sx／Ws)²／2σ_z ²]

+α·exp[-(He+z-V_sx／WS)²／2σ_z ²]}

                                           ···(2)

在此，式(2)的α用下面的式(3)表示。

α=1-2 V_d／{V_s+V_d+(WS·He-V_s)／σ_z·(dσ_z/dx)}

                                              ···(3)

式(3)式的符号的意思如下。此外，这些的符号的意思在以下的说明中也是同样的。

V_d：沉降速度[m／s]

V_s：落下速度[m／s](SPM的情况。气体的情况为0)

在此，σ_y，σ_z是用于表示与烟羽中心轴垂直方向的“烟羽扩散宽度”的特性值，使用在烟羽中心轴垂直方向上假定高斯分布的浓度分布时浓度为标准偏差的点与烟羽中心轴之间的距离。

另外，烟羽式并不限于式（1）所示的式子。例如，在非专利文献3中公开了假定浓度为二重高斯分布并在烟羽中心轴上使用曲线的烟羽式。

这些烟羽式共同的特征是，第一，以评价地点和产生源的坐标值、产生源处的产生速度、风向及风速等气象条件等的函数式来表现特定浓度评价地点的浓度值，并唯一地赋予结果。第二，在浓度计算中，假定中心轴，并设定在中心轴的周围形成以“烟羽扩散宽度”σ_y、σ_z赋予了特征的高浓度区域的“烟羽”。在进行其他方法与烟羽式的比较时，数值地求解多个联立物理方程式并计算特定浓度评价地点的浓度值的数值解析方法与烟羽式的不同点在于，不假定烟羽的情况下进行浓度计算、以及计算结果不限于唯一。另外，将评价地点和产生源的坐标值、产生源处的产生速度、风向及风速等气象条件等简单地变量化而求出特定浓度评价地点的浓度值的多重回归函数也因为不假定烟羽，所以不是烟羽式。

在此，式（2）中的“α所乘的项”使气体或SPM的铅垂方向的分布的形状在地表面对称地翻转，由此表现出气体、SPM不吸附而是滞留在地表面上方的效果，气体、SPM对地表的吸附的效果通过α的大小来调整。此外，在以下的说明中，根据需要将式（2）中的“α所乘的项”称为“地表面反射项”。

并且，作为在评价地点以10分钟左右的短时间的周期测量降尘量的技术，专利文献6中公开了以下的技术。即，使用上方开口的漏斗状的颗粒采集口、在计测装置内循环的气流路、在气流路的中途配置的惯性分级器，对于粗颗粒和细颗粒进行个别并连续地质量的测量。然后，根据粗颗粒的质量的测量值，计算大气中的降尘的降下速度的推移。

然而，在前述的现有技术中，有以下的问题点。

即，作为第1问题点，举出了搜索产生源的对象的产生物不是降尘。

例如，在专利文献1～4的技术中，搜索产生源的对象是气体。在专利文献3的技术中，搜索产生源的对象中只不过含有SPM。SPM是远远小于降尘的颗粒（定义上，SPM是直径10μm以下的颗粒），该大气中的扩散的动向除了产生微小的颗粒沉降以外，实质上与气体的动向相同。

另一方面，降尘是远远大于SPM的煤尘颗粒（是直径约10μm以上的颗粒），其落下速度非常大。为此，降尘在大气中的扩散的动向受到颗粒的降下速度非常大的影响。因此，降尘的扩散的动向与气体大不相同。

另外，在此，作为观测以及管理对象的降尘的量是到地表面的降尘的沉积量。在专利文献1～4的技术中，以评价地点处的气体以及SPM的浓度为观测以及管理对象，因此无法直接知道气体以及SPM对地表面的沉降速度。的确，在前述的式（2）中，记载有沉降速度V_d，所以如果能够精确地提供沉降速度V_d，则能够将评价地点上的气体以及SPM的浓度换算成在地表面的沉积量。

然而，如非专利文献1所记载那样，SPM的沉降速度V_d受到地表面的状态、大气的乱流的影响，而大幅变动。另外，也未开发出一般地提供气体沉降速度的方法。因此，精确地提供沉降速度V_d的值实际上非常困难，在专利文献1～4的技术中将降尘作为对象至少在定量方面是困难的。

作为第2问题点，将降尘作为对象的发尘源的搜索方法以往并不存在。这是在以往的产生源的搜索方法中如专利文献3所代表的那样，以在水平面（地表面）内的产生源的搜索为前提。为此，在以往的产生源的搜索方法中，颗粒的落下速度V_s较大，并且将在地表面处的沉积量作为问题的、三维地处理降尘产生源是困难的。特别地，如专利文献3所示的、从评价地点向上风方向将产生源的搜索线延长的方法的情况下，对式（2）中的地表面反射项进行定量地且一般地处理(α·exp[-(He+z-V_sx/WS)²/2σ_z ²])的影响是困难的，所以以往并未提出将产生源的搜索线与烟羽式建立关联的有效的方法。

作为第3问题点，举出了在前述的现有技术中，在进行产生源的搜索时预先假定产生源的位置以及在该位置的示意的产生量的步骤是必须的。

例如，在专利文献1以及2的技术中，首先，对于预先设想的全部产生源以及全部评价地点，预测任意的产生源处的产生量与任意的评价地点处的浓度的关系，作为前述的烟羽式等的气象条件的函数。接着，通过最优化方法来调整所述函数的参数（σ_y、Q_P等），以使全部评价地点的浓度的实测值与浓度的预测值之差达到最小。因此，至少需要预先提供全部产生源的位置。另外，为了确保最优化方法的计算过程的妥当性，一般也希望提供各产生源处的示意的产生量作为初始条件。原因在于，在最优化问题中，在提供了极端脱离实际情况的初始条件的情况下，具有解收敛于与实际情况大不相同的局部稳定点的情况。

另外，在专利文献3的技术中，在预先假定多个粉尘（SPM）的产生场所等的基础上，长时间测量其周边的多个评价地点等处的SPM的浓度，求出在该期间内在各评价地点处的按风向的SPM的浓度的平均值，在SPM的浓度的平均值最大的风向的上风方向上，从多个评价地点起在各个水平面（地表面）内将产生源搜索线延长，将这些产生源搜索线的互相交叉的交点内的、与粉尘（SPM）的产生场所中的任一个一致的地点判断为粉尘（SPM）的产生量特别大的产生场所。

另外，在专利文献4的技术中，因为在设想的产生源的附近设置计测器为前提，所以产生源必须是预先已知的。

然而，在存在多个产生源的情况下，预先完全掌握这些全部产生源的位置和概略的产生量实际上是困难的，即使是可能的，也需要大量的资源，因此不是优选的。另外，也存在如核电站的事故地的、本来就无法靠近发尘源的情况。因此，在专利文献1～4的技术中，存在产生源的数目非常少或者仅能够在能够十分精确地掌握产生源的产生量的环境下有效地应用等问题。

作为第4问题点，在现有技术中作为搜索对象的产生源基本上是产生量不会时间性变动的稳定产生源、或产生量在时间平均值的附近略微时间变动的准稳定发尘源。

例如，在专利文献1以及2的技术中，应用最优化方法，因此一般而言必须将评价地点数的数目设定得比所应用的烟羽式等函数中能够调整的参数的数目多。如果能够调整的参数的数目实质上比评价地点的数目多，则获得的解一般不是唯一确定的，所以作为方法是有破绽的。

另外，在存在多个产生源的情况下，出于经济性的观点，多数情况下将评价地点的数目设定得比产生源的数目少。即使在这种情况下，如果将产生源限定于稳定产生源（即如果不将产生量Q_P设为能够调整的参数），通过使用在多个不同时刻的评价地点处的测量值，能够确保产生源的数目以上的测量值，并能够应用最优化方法。另一方面，在对于产生量Q_P不稳定地大幅变动的不稳定产生源应用专利文献1以及2的技术时，必须将产生量Q_P设为能够调整的参数。为此，在将多个产生源作为搜索的对象的情况下，需要设置超过产生源数目的非常多的评价地点，出于经济性的观点，是不现实的。

另外，在专利文献3的技术中，对在两个月以上的期间内的离散地采集到的评价地点的SPM的浓度数据进行平均化，并进行产生源的搜索。因此，产生源限定于稳定产生源。

另外，在专利文献4的技术中，在设想的产生源的附近配置评价地点，所以在原理上能够搜索不稳定产生源。然而，在该技术中，并未公开在来自多个产生源的气体同时到达特定的评价地点的情况下判断是多个产生源内的、哪个产生源是主要的产生源的方法，另外，未记载在设想的全部产生源的附近设置评价地点。因此，通过该技术能够搜索不稳定发尘源的情况仅限于产生源之间的距离远到不产生互相影响的程度的情况。即，该技术实质上仅能够应用于产生源与评价地点一对一地建立对应的情况。

然而，在现实的产生源中，一般产生量较大，并且伴随时间的经过而变动。因此，在仅将稳定产生源、或产生源与评价地点一对一地建立对应的产生源为对象的现有技术中，存在对于现实的产生源的搜索而言无法充分应用等问题。

此外，在煤尘带有放射性的情况下，能够通过专利文献7～9所公开的方法等测量煤尘的α线、β线或γ线等的放射线量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-255055号公报

专利文献2：日本特开2005-292041号公报

专利文献3：日本特开2004-170112号公报

专利文献4：日本特开2003-281671号公报

专利文献5：日本特开2007-122365号公报

专利文献6：日本特开2008-224332号公报

专利文献7：日本特开平8-327741号公报

专利文献8：日本特开平7-35900号公报

专利文献9：日本特开2009-63510号公报

非专利文献

非专利文献1：浮游状颗粒物质对策研究会（环境厅大气保全局大气限制课监修）：浮游颗粒状物质污染预测手册，东洋馆出版，1997

非专利文献2：冈本真一：大气环境预测讲义，ぎょうせい，2001

非专利文献3：United States Environment protection agency:EPA-454/R-03-004,2004

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于以上的情况而做出的，目的在于有效并且精确地搜索发尘量（发尘源处的降尘的产生速度）不稳定地变动的降尘的发尘源。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明者的研究的结果是发明了以下的解决方法。

（1）本发明的第1方式涉及的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法具有：煤尘量设定工序，将各周期Δt_d的第i_t个时刻作为时刻t_d（i_t），在从时刻t_d（i_t－1）到时刻t_d（i_t）期间即期间T_d（i_t），捕集互不相同的至少2个以上评价地点处的降尘，获得每单位时间的降尘量M的测量值；代表风向导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以比所述周期Δt_d短的周期Δt_wint连续地测量风向，导出所述期间T_d（i_t）的代表风向WD；代表风速导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以所述周期Δt_wint连续地测量风速，导出所述期间T_d（i_t）的代表风速WS；代表落下速度导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以所述周期Δt_wint连续地测量所述降尘的落下速度，导出所述期间T_d（i_t）的代表落下速度V_s；降尘产生源搜索区域设定工序，设定第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）和第2降尘产生源搜索区域γ（i_N），所述第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）具有将第1评价地点i_M作为起点，沿所述代表风向WD的上风方向延伸的中心轴，并且在所述中心轴的周围设置降尘产生源搜索区域宽度并将从所述中心轴起沿垂直方向到所述降尘产生源搜索区域宽度为止的距离的范围作为区域，所述第2降尘产生源搜索区域γ（i_N）具有将不同于所述第1评价地点i_M的第2评价地点i_N作为起点，沿所述代表风向WD的上风方向延伸的中心轴，并且在所述中心轴的周围设置所述降尘产生源搜索区域宽度，将从所述中心轴起沿垂直方向到所述降尘产生源搜索区域宽度为止的距离的范围作为区域；距离计算工序，计算包含于所述第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）以及所述第2降尘产生源搜索区域γ（i_N）这双方之中的坐标点p与所述第1评价地点i_M之间的第1距离L_d（i_M）、以及所述坐标点p与所述第2评价地点i_N之间的第2距离L_d（i_N）；截面积计算工序，使用所述降尘产生源搜索区域宽度，分别计算第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1和第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2，所述第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1是包含所述坐标点p的所述第1降尘产生源搜索区域中心轴的垂直面上的所述第1降尘产生源搜索区域的截面积，所述第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2是包含所述坐标点p的所述第2降尘产生源搜索区域中心轴的垂直面上的所述第2降尘产生源搜索区域的截面积；发尘量计算工序，计算与所述第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1成正比的第1假定发尘量E₁、以及与所述第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2成正比的第2假定发尘量E₂；以及发尘源判定工序，对于包含所述坐标点p的全部降尘产生源搜索区域的全部组合，在所述发尘量计算工序中计算出的任一个的所述第1假定发尘量E₁与所述第2假定发尘量E₂之比全部在规定的上下限阈值的范围内时，将所述坐标点p判断为降尘的不稳定发尘源，另一方面，在所述发尘量计算工序中计算出的任一个的所述第1假定发尘量E₁与所述第2假定发尘量E₂之比在规定的上下限阈值的范围外时，将所述坐标点p判断为不是降尘的不稳定发尘源，并且在所述坐标点p未包含于所述第1降尘产生源搜索区域与所述第2降尘产生源搜索区域中的任一个的情况下，不进行所述坐标点p的降尘的不稳定发尘源的判断；在烟羽式中，将所述降尘产生源搜索区域中心轴作为所述烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的烟羽扩散宽度，将所计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述降尘产生源搜索区域宽度。

在所述代表风向导出工序中，所述代表风向WD可以作为所述期间T_d（i_t）的所述风向的测量值的平均值而被导出。

在所述代表风速导出工序中，所述代表风速WS可以作为所述期间T_d（i_t）的所述风速的测量值的平均值而被导出。

在所述代表落下速度导出工序中，所述代表落下速度V_s可以作为所述期间T_d（i_t）的所述降尘的所述落下速度的测量值的平均值而被导出。

（2）作为本发明的第2方式，可以是，在上述第1方式所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法中，所述降尘产生源搜索区域中心轴将所述风向的上风方向作为水平成分，将所述降尘的所述代表落下速度V_s除以所述代表风速WS而得到的值V_s/WS作为铅垂梯度，并具有该水平成分和铅垂梯度；所述在烟羽式中，将所述降尘产生源搜索区域中心轴作为所述烟羽中心轴，将所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y用作所述降尘产生源搜索区域宽度的水平成分，将所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z用作所述降尘产生源搜索区域宽度的铅垂成分。

（3）作为本发明的第3方式，可以是，在上述第1方式或上述第2方式所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法中，以下的式（1）以及（2）（单位全部是SI单位）作为所述烟羽式使用，所述式（1）以及（2）使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y、所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z、所述烟羽中心轴上的距产生源的距离x、发尘量Q_P、所述代表速度WS、常数B、及烟羽范围表现中心轴上距离x处的煤尘浓度C（x），所述烟羽范围是使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z来定义的，

C(x)＝Ｂ（Ｑ_Ｐ/2пo_yσ_zWS)           （烟羽范围内）···（1）

C(x)＝O                             （烟羽范围外）···（2）。

（4）作为本发明的第3方式，可以是，在上述第3方式所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法中，将椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的烟羽截面形状，并将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内，所述椭圆是将所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z中的、较长的一方的2倍作为长轴并将较短的一方的2倍作为短轴的椭圆。

（5）作为本发明的第4方式，可以是，在上述第1方式～上述第4方式中任一项所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法中，还具有：煤尘种类分类工序，测量在所述期间T_d（i_t）内在所述评价地点捕集到的降尘试样的放射线量，基于测量到的所述放射线量的强度按煤尘种类对降尘分类；将所述捕集到的降尘试样中的、与通过所述煤尘种类分类工序分类后得到的任一个所述煤尘种类对应的部分的降尘的质量作为所述降尘量M。

发明的效果

通过上述各方式，能够有效并且精确地搜索发尘量不稳定地变动的降尘发尘源。

附图说明

图1是对本发明的实施方式涉及的投影到水平面内的烟羽的一例进行表示的图。

图2是对本发明的实施方式涉及的投影到铅垂面内的烟羽的一例进行表示的图。

图3是对本发明的实施方式涉及的发尘源搜索装置的处理的一例进行说明的流程图。

图4是对本发明的实施方式涉及的发尘源搜索区域的一例进行表示的图。

具体实施方式

(本发明的实施方式的特征)

首先，对本发明的实施方式的特征进行说明。

本发明的实施方式的第1特征在于，能够通过直接测量评价地点处的降尘来搜索降尘的发尘源。

本发明的实施方式的第2特征在于，在降尘的发尘源的搜索中，通过将从评价地点起向上风方向延长的发尘源搜索区域与烟羽式相互建立关联，由此能够获得发尘源候补处的发尘量的信息。

具体而言，如前述那样，在现有技术中，式(2)中的地表面反射项(α·exp[-(He+z-V_sx／WS)²／2σ_z ²])的处理是困难的。为此，认为将从评价地点起向上风方向延长的发尘源搜索线与烟羽式相互建立关联是困难的。然而，本发明者们的调查的结果是：查明了该地表面反射项成为问题是由于现有技术主要以气体、SPM为对象。在降尘的情况下，颗粒的落下速度较大，因此沉降速度V_d≈落下速度V_s，所以地表面处的反射的影响较小，能够看作α＝0。因此，对降尘的大气扩散式(烟羽式)成为在式(2)中代入了α＝0的如下的式(4)。

C(x，y，z)=(Q_P／2пσ_yσ_zWS)exp[-y²／2σ_y ²]

               ×exp[-(He-z-V_sx／WS)²／2σ_z ²]

                                           ···(4)

在此，在通过以下的式（5）进行坐标变换时，式（4）成为以下的式（6）。

Z＝z+V_sx/WS-He                       (5)

C(x，y，z)＝(Q_P/2пσ_yσ_zWS)

             ×exp[-y²/2σ_y ²]exp[-Z₂/2σ_z ²]

（6）

在此，式（5）的从z向Z的坐标变换对应于：将产生源（发尘源）作为原点，在下风方向上，以tan^-1（V_s（颗粒落下速度）/WS（风速））的俯角在铅垂面内设定煤尘烟羽的中心轴，将该中心轴作为Z轴来定义浓度。

烟羽扩散宽度σ_y是y方向上的浓度分布的标准偏差。烟羽扩散宽度σ_z是z方向上的浓度分布的标准偏差。此外，通常，V_s<<WS，在V_s<<WS的条件下，z方向被看作与Z方向大致相等。在多数情况下，如果没有地表面处的反射的影响，则能够将y方向以及z方向的浓度分布看作正态分布。此时，y＝σ_y以及Z＝σ_z处的浓度值为浓度最大值的60%，与之相对，y＝2σ_y以及Z＝2σ_z处的浓度值只不过为浓度最大值的13%。即，在y＞σ_y以及Z＞σ_z的区域，浓度急剧降低。因此，在本发明的实施方式中，作为烟羽式，将以下的式（7a）、式(7b)作为前提。

C(x)＝B(Q_P/2пσ_yσ_zWS)             (烟羽范围内)···(7a)

C(x)＝O                         （烟羽范围外）···（7b）

在此，式（7a）中的符号的意思如下。

B：比例常数

在本方法中，式（7a）仅将相对值作为问题，所以可以对比例常数B赋予任意的值（例如，1）。

另外，所谓烟羽范围内，是指如式（4）那样，以对烟羽垂直方向的浓度分布假定为高斯分布时的浓度表示浓度分布的标准偏差的值的位置为基准的中心轴侧的区域。或者，更简便地，可以是，以将σ_y、σ_z中的更长的一方的2倍作为长轴并将短的一方的2倍作为短轴的椭圆为烟羽截面形状，将该椭圆内作为烟羽范围内。并且，更简单地，可以设为以下的式（8）的范围。另一方面，所谓烟羽范围外，是指烟羽范围内以外的区域。

σ_y≥y≥－σ_y并且σ_z≥Z≥－σ_z                      （8）

在此，σ_y、σ_z是距发尘源的距离L₀与周期Δt_d的函数（σ_y［L₀，Δt_d］，σ_z［L₀，Δt_d］）。σ_y、σ_z设为使Δt_d固定（将其作为基准期间）而求出的数表化或者图表化后的值，使用记载于非专利文献1的、Pasquill-Gifford模型、Briggs模型等，以经验式修正Δt_d的影响而求出。以经验式修正Δt_d的影响的方法如非专利文献2所示，是对σ_y乘以([实际使用的Δt_d]/[基准纯时间的Δt_d])^P后的值。

如果考虑煤尘品种和煤尘粒径，则颗粒落下速度V_s被决定为结束速度，所以降尘量M（x）能够以对浓度C（x）乘以颗粒落下速度V_s后的以下的式（9a）、式（9b）来表现。

M(x)＝V_sB(Q_P/2пσ_yσ_zWS)（烟羽范围内）        （9a）

M(x)＝O（烟羽范围外）                            （9b）

在式（9a）中，在一定的风速的条件下，烟羽范围内的局部地点的降尘量M（x）仅由发尘量Q_P以及烟羽扩散宽度σ_y、σ_z来决定。另外，烟羽扩散宽度σ_y以及σ_z的值作为x以及气象条件的函数，例如能够通过非专利文献1中记载的Pasquill-Gifford的式子来表现。因此，在一定的发尘源条件且一定的气象条件下，能够仅以距特定发尘源的距离x来表现特定的评价地点处的降尘量M（x）。

接着，使用式（9），对特定的评价地点处的发尘源的存在范围进行考虑。

图1是将从在x’＝L₀的位置存在的两个发尘源i_o1、i_o2起向与评价地点i_M同一水平面上发出的烟羽α（i_o1）、α（i_o2）投影到将特定的评价地点i_M作为原点O的水平面内的整体坐标系x’，y’（地表面）上的图。此时，风向WD是x'的负方向。烟羽α（i_o1）、α（i_o2）的位置以在x'＝0上各自的中心轴10a、10b与地表面一致，并且烟羽的水平方向的端部（若是烟羽α（i_o1）则为y'的负侧端部，若是烟羽α（i_o2）则为y'的正侧端部）在原点O通过的方式配置烟羽α（i_o1）、α（i_o2）。该烟羽α（i_o1）、α（i_o2）的配置是在烟羽α（i_o1）、α（i_o2）从设定于x＝L₀的发尘源i_o1、i_o2起能够到达评价地点i_M的界限的位置。即，发尘源i_o1的位置是y'的正侧的界限位置，发尘源i_o2的位置是y'的负侧的界限位置。

烟羽α（i_o1）以及α（i_o2）的x'＝0处的扩散宽度σ_y是σ_y（L₀）。因此，x'＝L₀处的发尘源i_o1、i_o2之间的距离的半宽是σ_y（L₀），即与烟羽α（i_o1）以及α（i_o2）在x'＝0处的扩散宽度σ_y一致。在此，在推定在评价地点i_M处计测了降尘时的发尘源i_o1、i_o2的位置时，在水平面内，发尘源i_o1、i_o2能够存在的范围是在原点O和发尘源i_o1的点通过的线以及在原点O和发尘源i_o2的点通过的线所夹的区域γ（i_M）（以斜线表示的区域）。该区域γ（i_M）是发尘源搜索区域。

可是，配置发尘源i_o1、i_o2的x'＝L₀的值是任意的。因此，在任意的x'的位置，能够到达评价地点i_M的发尘源i_o1、i_o2的y'方向的范围的半宽始终为σ_y（x'）。即，发尘源搜索区域γ（i_M）的y'方向的半宽例如成为与和在式（6）的烟羽式下的发尘源在同一水平面上的σ_y相同的形式。因此，水平面内的发尘源搜索区域γ（i_M）能够通过搜索区域宽度来设定，该搜索区域宽度仅以从评价地点i_M向代表风向的上风方向延长的中心轴11上的、距评价地点i_M的距离的函数来表现。

图2是将从在x’＝L₀的位置存在的两个发尘源i_o3、i_o4向与评价地点i_M同一铅垂平面上发出的烟羽α（i_o3）、α（i_o4）投影到将特定的评价地点i_M作为原点O的铅垂面内的整体坐标系x’，z上的图。

以基本上与参照图1说明的方法同样的方法，设定发尘源搜索范围γ（i_M）。此时，发尘源搜索范围γ（i_M）的宽度以扩散宽度σ_z（x'）来表示。

此外，降尘落下，所以在铅垂截面中，烟羽α（i_o3），α（i_o4）的中心轴10a、10b以及发尘源搜索区域γ（i_M）的中心轴11以成为θ（＝tan^-1（V_s/WS））的角度倾斜。为此，评价地点i_M的上风方向的地点内，从发尘源i_o3、i_o4起到达评价地点i_M为止，降尘能够到达的限于以从评价地点i_M向上风方向延长的区域内的一部分区域发尘后的区域。这样，在从评价地点i_M起将产生源搜索区域γ（i_M）向上风方向延长的发尘源的搜索方法中，限制上风方向的距离的范围是在以往方法中不存在的想法，本方法在能够限定发尘源搜索区域γ（i_M）方面，相对于以往方法是有利的。

如以上那样的，使降尘量的烟羽式变形后的发尘源搜索区域γ（i_M）的简单并且定量的表现在以往的以气体、SPM为前提的烟羽式中是不能实现的，这是本发明者们着眼于如果是降尘的话则落下速度V_s比较大而进行的一系列的洞察之后才成为可能的。

此外，本发明并不限定于仅使用式（9）的烟羽式。例如，在预先实施精密的测量并能够精确地表现地表面反射项的影响的情况下，也可以基于残留了地表面反射项的状态的烟羽式对式（9）的σ_z项适当的加以修正。

本发明的实施方式的第3特征在于，无需一定预先假定发尘源、发尘量。现实的发尘源，其位置和发尘量未全部预先知道的情况较多，所以本发明的实施方式的方法在现实中能够立即进行发尘源的搜索这方面是有利的。

本发明的实施方式的第4特征在于，能够进行不稳定发尘源的确定。在本发明的实施方式的方法中，能够按降尘的量的测量值的取得周期的各周期，或按降尘的量的测量值的取得周期的连续的几个周期的时刻的各时刻，确定该时间段的主要的发尘源。因此，如果是以降尘的量的测量值的取得周期的几个周期以上的时间标度变动的不稳定发尘源，则能够掌握上述不稳定发尘源。另外，确定不稳定发尘源时所需的评价地点的数目可以充分少于潜在的发尘源的数目。

本发明的实施方式的第5的特征在于，通过将在评价地点捕集到的降尘分类为放射性降尘或非放射性降尘，由此在不靠近放射性发尘源的情况下就能够使用在远处的降尘计测数据来确定放射性降尘的不稳定发尘源。

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细地说明。此外，在本说明书以及附图中，对于实质上具有同一功能结构的构成要素，标注同一符号，由此省略重复的说明。

（第1实施方式）

首先，对本发明的第1实施方式进行说明。

通过降尘量计测机构（装置）按各周期Δt_d测量降尘量（降尘的质量），降尘量的测量值按各周期Δt_d输出。将从降尘量计测机构输出降尘量的时刻设为t_d（i_t）。将从时刻t_d（i_t－1）起到时刻t_d（i_t）为止的时间（期间）定义为“期间T_d（i_t）”。在此，i_t是将使降尘的计测开始的时刻为0并每次增加1的整数。在本实施方式中，确定各个“期间T_d（i_t）”的降尘的产生源，并将具有周期Δt_d以上的时间标度（即，发尘持续时间）的发尘源作为搜索的对象。

另外，在能够实施发尘源搜索的三维区域中，设定x，y，z所构成的正交坐标系，并在各坐标轴上分别设n_x，n_y，n_z个坐标成分，并以n_x×n_y×n_z个坐标点p代表所述三维空间。在此，坐标点p表示各坐标成分分别是第i_x个，第i_y个，第i_z个的坐标点。使用各坐标轴上的坐标成分的顺序i_x，i_y，i_z，将Sc（i_x，i_y，i_z）作为从原点起的位置向量，来标记各个坐标点的位置。在各坐标点p中，作为发尘源判断模式，设定“发尘源”、“不是发尘源”以及“未判定”这三个之中的任一模式。

使用图3的流程图，对搜索发尘源时的发尘源搜索装置的处理（发尘源搜索处理）的一例进行说明。发尘源搜索装置例如通过使用具备CPU等运算装置、存储器、HDD（Hard Disc Drive：硬盘驱动器）以及各种接口的信息处理装置（例如，市场上销售的个人计算机（PC））而实现。例如，图3的流程图使用C语言等编程语言翻译成能够执行的计算机程序并预先保存于HDD等中。信息处理装置中的发尘源搜索处理的执行时，通过CPU等运算装置，读出并启动在HDD等中存储的所述能够执行的计算机程序，并通过CPU等运算装置依次执行基于所述能够执行的计算机程序的指令的运算来实现。所述发尘源搜索处理的启动定时可以是以手输入来启动所述能够执行的计算机程序，另外也可以定期地自动地启动。如前所述，本实施方式的发尘源搜索装置在某时刻搜索“期间T_d（i_t）”中的降尘的发尘源。

在发尘源搜索装置中，评价地点、坐标点等位置信息、和降尘量、风向、风速等测量值以及煤尘种类有关的分析值等必要输入信息能够使用连接于信息处理装置的键盘、操作台画面等预先通过人力来输入。所输入的所述输入信息保存于HDD等，相应于发尘源搜索处理执行的进行，适当读出。

在发尘源搜索装置中，与计算出的特定坐标点相对的不稳定发尘源判断结果以及发尘量等计算结果保存于HDD等，并且能够显示在操作台画面等上。

此外，即使将上述的发尘源搜索装置的处理的一部分或全部置换为手计算等其他机构也没有任何问题。

首先，对第1工序进行说明。

在步骤S101中，发尘源搜索装置在全部坐标点p，将发尘源判断模式初始化为“未判定”。

接着，在步骤S102中，发尘源搜索装置设定（输入）“期间T_d（i_t）”中的“代表风速WS、代表风向WD、全部评价地点（评价地点以编号i来区分。n_M≥i≥1）处的降尘量M（i）、以及降尘颗粒的代表落下速度V_s”。在本实施方式中，例如在该步骤S102中，执行煤尘量设定工序、代表风向导出工序、代表风速导出工序以及代表落下速度导出工序。

在此，降尘量M（i）例如能够使用记载于专利文献6的连续式降尘计，将周期Δt_d设为例如10分钟进行测量。风向以及风速能够为例如使用市场上销售的螺旋桨式风向风速计以比周期Δt_d短的周期Δt_wint（例如1秒钟周期）进行测量后的值。风向的空间分辨率例如是1°间隔。代表风向WD、代表风速WS例如能够分别使用“期间T_d”中的“风向、风速的测量值”的平均值。或者，也可以使用分层值作为代表风向WD、代表风速WS，该分层值是将风向、风速的瞬时测量值分层并产生“期间T_d”中的最频值。

风向计以及风速计设置于降尘管理地点i的附近。在此，所谓“降尘管理地点i的附近”，只要是风向及风速与降尘管理地点i上空的风向及风速表示出较高的相关的范围即可，例如能够设为距降尘管理地点i为1km以内的水平距离。在地形单调并且风向及风速分布较少的地域，也可以将这以上的水平距离设为降尘管理地点i的附近。另外，风向及风速的测量点的高度例如采用气象厅推荐的测量高度即距地表面10m。在设想的发尘源的高度充分高于10m的情况下，例如也可以将地表面与该发尘源高度的中间的高度作为测量点的高度。

另外，能够使用在“期间T_d（i_t）”在评价地点捕集到的降尘样品来测量其平均落下速度，并采用该平均落下速度作为降尘颗粒的代表落下速度V_s。作为降尘样品的落下速度的测量方法，例如有以下的方法。即，从密闭容器的上方排出降尘样品，分别测量各个降尘颗粒到达容器底部的时间，并用落下距离除以落下时间，由此能够求出降尘颗粒的代表落下速度V_s。为了检测各个降尘颗粒已到达容器底部，能够采用在容器底部向水平方向连续地照射片状的激光并用光检测器检测降尘通过该激光时产生的散射光等方法。

作为根据各个降尘颗粒的落下速度来计算代表落下速度V_s的方法，能够采用与全部降尘颗粒的数目的50%的降尘颗粒达到容器底的时刻对应的落下时间作为与降尘颗粒的代表落下速度V_s相关的降尘颗粒的落下速度。或者，在预先判明了降尘的大致的密度和形状的情况下，能够简单地通过测量降尘样品的粒径分布来计算降尘颗粒的代表落下速度V_s。作为根据降尘的粒径计算降尘颗粒的代表落下速度V_s的方法，例如能够使用下面的斯托克斯（stokes）的结束速度的式（10）。

V_s＝{4gD_p(ρ_p-ρ_f)/3ρfC_R}^1/2            (10)

在此，式（10）的符号的意思如下（单位全部是SI单位）。

g：重力加速度［m/s²］

D_p：粒径［m］

ρ_P，ρ_f：颗粒、流体的密度［kg/m³］

C_R：阻力系数［－］（相应于颗粒形状，公开了各种数表）

接着，在步骤S103中，发尘源搜索装置计算出全部评价地点i在水平面（例如地上高度1.5m）内的位置作为对距所述坐标系的原点的位置进行表示的位置向量P（i）。

在步骤S104中，发尘源搜索装置在全部评价地点i中，设定与各评价地点i有关的发尘源搜索区域γ（i）。图4是表示发尘源搜索区域γ（i）的一例的图。边参照图4边对发尘源搜索区域γ（i）的设定方法的一例进行说明。在本实施方式中，例如，在该步骤S104中，执行降尘产生源搜索区域设定工序。

在图4中，γ（i_M）是通过等角投影法以一张图表现在图2以及图3中按每个坐标成分分解并显示出的发尘源搜索区域γ（i_M）。在图4中，在绝对坐标（x'，y'，z）上设置两个评价地点i_M、i_N，将这些评价地点i_M、i_N作为起点，在代表风向WD的上风方向上以仰角θ（＝tan-1（V_s/WS））设定发尘源搜索区域γ（i_M）、γ（i_N）的中心轴。在中心轴上的周围以水平方向为2σ_y并且铅垂方向为2σ_z所构成的宽度形成椭圆截面的方式设定发尘源搜索区域。

接着，对第2工序以及第3工序进行说明。在第2工序以及第3工序中，对于特定的评价地点i（＝i_M），关于特定的坐标点p，进行发尘源的判定（将所述发尘源判断模式设定为任一个）。根据需要，变更评价地点i以及坐标点p并进行同样的判定。

在第2工序中，首先，在步骤S105中，发尘源搜索装置选择未选择的评价地点i作为第1评价地点i_M。

接着，在步骤S106中，发尘源搜索装置选择坐标点p内的、未选择的坐标点。

接着，在步骤S107中，发尘源搜索装置确定坐标点p的位置向量Sc（i_x，i_y，i_z）。坐标点p的位置向量Sc设定为将坐标轴的原点作为起点，并且将各坐标成分分别为第i_x个，第i_y个，第i_z个坐标轴分割点的点（即，p点）作为终点。在此，将与第1评价地点i_M有关的第1发尘源搜索区域γ（i_M）成为第1发尘源搜索区域γ（i_M），将与第2评价地点i_N有关的第2发尘源搜索区域γ（i_N）称为第2发尘源搜索区域γ（i_N）。

接着，在步骤S108中，发尘源搜索装置选择未选择的评价地点i作为第2评价地点i_N。

接着，在步骤S109中，发尘源搜索装置判定通过步骤S105选择的第1评价地点i_M和通过步骤S108选择的第2评价地点i_N是否为相同的位置。该判定的结果是第1评价地点i_M与第2评价地点i_N为不同的位置的情况下，进入到步骤S110。另一方面，在第1评价地点i_M与第2评价地点i_N为相同位置的情况下，省略步骤S110～S118并进入到后述的步骤S119。

进入到步骤S110后，发尘源搜索装置判定是否满足如下的发尘源判断条件，即通过步骤S106选择的坐标点p包含于第1发尘源搜索区域γ（i_M）和第2发尘源搜索区域γ（i_N）这双方，并且通过步骤S106选择的坐标点p的发尘源判定模式是“不是发尘源”以外的模式。

该判断的结果是（全部）满足发尘源判断条件的情况下，通过步骤S106选择的坐标点p可能是发尘源。满足该发尘源判定条件的状态与图4中的坐标点p存在于第1发尘源搜索区域γ（i_M）和第2发尘源搜索区域γ（i_N）的共同区域41（以斜线表示的区域）内的状态对应。这样，在如上述那样满足发尘源判定条件的情况下，进入到步骤S111。另一方面，在不满足发尘源判定条件的情况下，省略步骤S111～S118并进入到后述的步骤S119。

进入到步骤S111后，发尘源搜索装置分别计算通过步骤S106选择的坐标点p与通过步骤S105选择的第1评价地点i_M之间的第1（最短）距离L_d（i_M）、及同样通过步骤S106选择的坐标点p与通过步骤S108选择的第2评价地点i_N之间的第2（最短）距离L_d（i_N）。在本实施方式中，例如，在该步骤S108中，执行距离计算工序。

坐标点p与第1评价地点i_M之间的第1距离L_d（i_M）例如作为将第1评价地点i_M的向量P（i_M）的终点与坐标点p的位置向量Sc的终点相互连结的向量的模方来计算。坐标点p与第2评价地点i_N之间的第2距离L_d（i_N）的计算方法也是同样的。

接着，在步骤S112中，发尘源搜索装置计算出该坐标点p处的与第1评价地点i_M有关的第1发尘源搜索区域γ（i_M）的第1中心轴垂直截面积S_p1、以及该坐标点p处的与第2评价地点i_N有关的第2发尘源搜索区域γ（i_N）的第2中心轴垂直截面积S_p2。第1发尘源搜索区域γ（i_M）的第1中心轴垂直截面积S_p1和第2发尘源搜索区域γ（i_N）的第2中心轴垂直截面积S_p2的计算方法例如能够通过计算扩散宽度σ_y［L_d］、σ_z［L_d］内的、将大的一方的2倍的值作为长轴长并将短的一方的2倍的值作为短轴长的椭圆的面积作为该截面积来求出。在本实施方式中，例如，在该步骤S112中，该截面积计算工序得以实现。

接着，在步骤S113中，发尘源搜索装置计算出根据第1评价地点i_M推定的“通过步骤S106选择的坐标点p处的第1假定发尘量E₁”以及根据第2评价地点i_N推定的“通过步骤S106选择的坐标点p处的第2假定发尘量E₂”。在本实施方式中，例如在该步骤S113中，执行该发尘量计算工序。第1假定发尘量E₁例如用式（11a）来计算，第2假定发尘量E₂例如用式（11b）来计算。

E₁＝B₁S_p1M(i_M)                   （11a）

E₂＝B₁S_p2M(i_N)                       （11b）

在式（11a）以及式（11b）中，B₁是系数。该式（11a）以及式（11b）与如下情况对应，即在一般的烟羽式中，局部地点处的浓度与产生源处的产生量成正比，且与局部地点处的烟羽截面积成反比。即，如果通过步骤S106选择的坐标点p是发尘源，则检测出与第1评价地点i_M以及第2评价地点i_N处的烟羽截面积成反比的浓度。因此，产生源处的产生量应当与第1评价地点i_M以及第2评价地点i_N处的烟羽截面积成反比。

式（11a）以及式（11b）的B₁本来应当是根据气象条件等多个参数而变化的系数。然而，如以下所述，在本实施方式中，在发尘源的判定中，仅使用第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比。另外，第1假定发尘量E₁和第2假定发尘量E₂基于相同时刻的数据来计算，所以作为前提的气象条件是共同的。因此，在本实施方式中，作为简易的方法，能够将B₁设定为常数。

在第3工序中，首先，在步骤S114中，发尘源搜索装置计算第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R。第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R可以是E₁/E₂，也可以是E₂/E₁。

接着，在步骤S115中，发尘源搜索装置判定通过步骤S106选择的坐标点p是否是发尘源。具体而言，发尘源搜索装置判定第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R是否在预先设定的上下限阈值的范围内（Rmax≥R≥Rmin）。在本实施方式中，例如，在步骤S110和步骤S115中，执行发尘源判断工序。如果该判定的结果是第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R在预先设定的上下限阈值的范围内，则判定为通过步骤S106选择的坐标点p是“发尘源”。另一方面，如果第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R在预先设定的上下限阈值的范围外，则判定为通过步骤S106选择的坐标点p为“不是发尘源”。

上述第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R的上下限阈值间的范围中应当包含1，但上下限阈值的设定方法可以根据不稳定发尘源判定所需的精度适当设定。即，如果想要包含即便少但是存在可能性的不稳定发尘源，则只要将上下限阈值范围设定得较大即可（例如，将下限阈值设定为0.1，将上限阈值设定为10）。或者，如果仅仅想要提取作为不稳定发尘源的可能性非常高的地点，则只要将上下限阈值范围设定得较小即可（例如，将下限阈值设定为0.8，将上限阈值设定为1.2）。

该判定法的根据如下。在定义上，来自时间标度为周期Δt_d以上的不稳定发尘源的发尘量的变动在“期间T_d（i_t）”内十分小。因此，只要进行发尘量比其他发尘源大的发尘源即主要发尘源的搜索，就认为从主要发尘源产生的降尘在“期间T_d（i_t）”中能够到达的全部评价地点i中是支配性的。此时，如果存在多个能够向该“期间T_d（i_t）”中到达的评价地点i，则在这些评价地点i观测的降尘量应当按照发尘源（坐标点p）与各评价地点i之间的距离的函数（即，烟羽式），彼此表示一定的比率。因此，满足该条件的坐标点p作为主要发尘源的可能性较高。因此，在第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R在预先设定的上下限阈值的范围内的情况下，判定为通过步骤S106选择的坐标点p是“发尘源”。

另一方面，如果在评价地点i观测的降尘量之比与根据烟羽式计算的值大不相同，则通过步骤S106选择的坐标点p即使是存在于在“期间T_d（i_t）”中降尘能够到达多个评价地点i的位置的坐标点p，是虚假的发尘源的可能性也较高。因此，在第1假定发尘量E₁与第2假定发尘量E₂之比R在预先设定的上下限阈值的范围外的情况下，判定为通过步骤S106选择的坐标点p不是“发尘源”。

该判定的结果是通过步骤S106选择的坐标点p不是发尘源的情况下，进入到步骤S116。另一方面，在通过步骤S106选择的坐标点p是发尘源的情况下，进入到后述的步骤S117。

进入到步骤S116后，发尘源搜索装置将通过步骤S106选择的坐标点p的发尘源判断模式设定为“不是发尘源”。然后，进入到后述的步骤S119。

另一方面，进入到步骤S117后，发尘源搜索装置将通过步骤S106选择的坐标点p的发尘源判断模式设定为“发尘源”。在本实施方式中，例如，在该步骤S117中，执行发尘源设定工序。

接着，在步骤S118中，发尘源搜索装置计算出被判定为是“发尘源”的坐标点p处的推定发尘量。推定发尘量例如能够设为被判定为是“发尘源”的坐标点p处的发尘源判定（步骤S115）中使用的全部假定发尘量E的平均值。然后，进入到步骤S119。

进入到步骤S119后，发尘源搜索装置判定是否选择了全部评价地点i。该判定的结果是未选择全部评价地点i的情况下，返回到步骤S108。另一方面，在选择了全部评价地点i的情况下，进入到步骤S120。

进入到步骤S120后，发尘源搜索装置判定是否选择了全部坐标点p。该判定的结果是未选择全部坐标点p的情况下，返回到步骤S106。另一方面，在选择了全部坐标点p的情况下，进入到步骤S121。

进入到步骤S121后，发尘源搜索装置判定是否选择了全部评价地点i。该判定的结果是未选择全部评价地点i的情况下，返回到步骤S105。另一方面，在选择了全部评价地点i的情况下，进入到步骤S122。

进入到步骤S122后，发尘源搜索装置显示发尘源的位置和该发尘源处的推定发尘量。然后，结束图3的流程图的处理。此外，也存在全部坐标点p未被判定为发尘源的情况。在此情况下，在步骤S122中，发尘源搜索装置显示该主旨。此外，在此，以选择全部坐标点p、全部评价地点i_M、i_N的方式进行，但无需一定这样，也可以以进行上述的一部分的选择的方式进行。在此情况下，在未成为发尘源判定（步骤S115的判定）的对象的坐标点p，初始值的“未判定”作为发尘源判定模式保留。另外，也可以在获得发尘源的时间点结束处理。

这样，在本实施方式中，在从评价点p起向上风方向延长的产生源搜索区域中，导入了烟羽式的想法，由此能够可靠地实施时间标度为周期Δt_d以上的、降尘的产生源的位置以及产生源处的发尘量的确定。因此，通过少数的评价地点处的降尘的计测，能够有效并且精确地实施包含不稳定发尘源的发尘源的搜索。

（第2实施方式）

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

在预先判明发尘源限定于地表附近的高度时，通过将发尘源搜索区域设定在不是如第1实施方式中那样的、三维的区域而是在水平面内（二维的区域内），能够简化发尘源的搜索的过程。

具体而言，在图3的步骤S104中，发尘源搜索装置将第1发尘源搜索区域γ（i_M）以及第2发尘源搜索区域γ（i_N）的中心轴的铅垂方向上的倾斜省略（将前述的仰角θ作为0°），并将第1发尘源搜索区域γ（i_M）以及第2发尘源搜索区域γ（i_N）二维化。

步骤S103、S107中的位置向量P、Sc也设为省略了铅垂成分的二维的向量。

但是，即使在这样将第1发尘源搜索区域γ（i_M）以及第2发尘源搜索区域γ（i_N）二维化的情况下，在计算出坐标点p处的发尘量时，需要考虑煤尘烟羽的向铅垂方向的扩散的影响。为此，在步骤S112中，需要计算第1发尘源搜索区域的第1中心轴垂直截面积S_p1以及第2发尘源搜索区域的第2中心轴垂直截面积S_p2。该第1发尘源搜索区域的第1中心轴垂直截面积S_p1以及第2发尘源搜索区域的第2中心轴垂直截面积S_p2能够设为将已经计算出的“第1距离L_d（i_M）、第2距离L_d（i_N）处的降尘颗粒的“水平方向的扩散宽度σ_y［L_d］”作为半径的圆的截面积。或者，也可以使用与“第1距离L_d（i_M）、第2距离L_d（i_N）处的降尘颗粒的“水平方向的扩散宽度σ_y［L_d］”对应的“第1距离L_d（i_M）、第2距离L_d（i_N）处的降尘颗粒的“铅垂方向的扩散宽度σ_z［L_d］”，设为将长轴以及短轴作为2×σ_y或2×σ_Z的椭圆的截面积。

通过这种处理，能够降低发尘源的搜索所需的计算负载。

（第3实施方式）

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。

测量在评价地点捕集到的降尘的放射线并基于其强度，将各个降尘颗粒（的样品）或该降尘颗粒（的样品）整体分类为放射性降尘或非放射性降尘，能够搜索仅以放射性降尘（或仅非放射性降尘）为对象的放射性降尘（或非放射性降尘）的不稳定发尘源。

降尘的放射线强度的测量方法能够使用公知的方法。例如能够使用专利文献7～9中记载的方法。

基于放射线强度的降尘试样的分类方法，例如将在所述期间T_d（i_t）（从时刻t_d（i_t－1）起到时刻t_d（i_t）为止的时间（期间））在各评价地点捕集到的试样中的各个降尘颗粒一个一个分离并测量各个放射线强度，在放射线强度为规定阈值以上的情况下，能够将具有该放射线强度的降尘颗粒作为放射性降尘，并将其以外分类为非放射性降尘。该试样整体的质量作为降尘量而测量，所以能够将对所述试样整体的质量乘以放射性降尘的个数比率（＝[放射性降尘的个数÷（放射性降尘的个数＋非放射性降尘的个数）]）后的值作为该试样中的放射性降尘的质量。或者，测量所捕集到的特定的降尘颗粒的试样整体的放射线强度，在放射线强度为规定阈值以上的情况下，将该试样整体的质量作为放射性降尘的质量，在这以外的情况下，也可以将该试样整体的质量作为非放射性降尘的质量。在图3的步骤S102中，如此获得的放射性降尘的质量（或非放射性降尘的质量）被设定为降尘量M（i）。并且，关于放射性降尘（或非放射性降尘），设定“发尘源”、“不是发尘源”以及“未判定”的任一个。

通过这种处理，例如能够在不靠近放射性发尘源的情况下使用远处的降尘计测数据，确定放射性降尘的不稳定发尘源。此外，关于是否将放射性降尘以及非放射性降尘中的任一种作为发尘源的搜索对象，例如能够在使图3的流程图开始之前，使用连接于信息处理装置的键盘、操作台画面等，预先通过人力来设定（输入）。

此外，以上说明的本发明的实施方式能够通过计算机执行程序来实现。另外，记录有所述程序的计算机可读取的记录介质以及所述程序等计算机程序产品也能够作为本发明的实施方式来应用。作为记录介质，例如能够使用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、磁带、非易失性的存储卡、ROM等。

以上，说明并例示了本发明的优选的实施方式，这些始终的发明的例示，并不应当认为是限定，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行追加、删除、置换以及其他变更。即，本发明并不仅限定于前述的实施方式。

工业利用可能性

本发明能够广泛应用于搜索核电站等的发尘量（发尘源处的降尘的产生速度）不稳定地变动的降尘的发尘源，能够有效并且精确地搜索降尘的发尘源。

符号说明

i评价地点

p发尘源（坐标点）

WD风向

α降尘的烟羽

γ发尘源搜索范围

10烟羽的中心轴

11发尘源搜索区域的中心轴

41发尘源搜索区域间的共同区域

Claims (10)

1.一种降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，具有：

煤尘量设定工序，将各周期Δt_d的第i_t个时刻作为时刻t_d（i_t），在从时刻t_d（i_t－1）到时刻t_d（i_t）的期间即期间T_d（i_t），捕集互不相同的至少2个以上评价地点处的降尘，获得每单位时间的降尘量M的测量值；

代表风向导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以比所述周期Δt_d短的周期Δt_wint连续地测量风向，导出所述期间T_d（i_t）的代表风向WD；

代表风速导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以所述周期Δt_wint连续地测量风速，导出所述期间T_d（i_t）的代表风速WS；

代表落下速度导出工序，在所述各评价地点的各自的附近，在所述期间T_d（i_t）以所述周期Δt_wint连续地测量所述降尘的落下速度，导出所述期间T_d（i_t）的代表落下速度V_s；

降尘产生源搜索区域设定工序，设定第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）和第2降尘产生源搜索区域γ（i_N），所述第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）具有将第1评价地点i_M作为起点，沿所述代表风向WD的上风方向延伸的中心轴，并且在所述中心轴的周围设置降尘产生源搜索区域宽度并将从所述中心轴起沿垂直方向到所述降尘产生源搜索区域宽度为止的距离的范围作为区域，所述第2降尘产生源搜索区域γ（i_N）具有将不同于所述第1评价地点i_M的第2评价地点i_N作为起点，沿所述代表风向WD的上风方向延伸的中心轴，并且在所述中心轴的周围设置所述降尘产生源搜索区域宽度并将从所述中心轴起沿垂直方向到所述降尘产生源搜索区域宽度为止的距离的范围作为区域；

距离计算工序，计算包含于所述第1降尘产生源搜索区域γ（i_M）以及所述第2降尘产生源搜索区域γ（i_N）这双方之中的坐标点p与所述第1评价地点i_M之间的第1距离L_d（i_M）、以及所述坐标点p与所述第2评价地点i_N之间的第2距离L_d（i_N）；

截面积计算工序，使用所述降尘产生源搜索区域宽度，分别计算第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1和第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2，所述第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1是包含所述坐标点p的所述第1降尘产生源搜索区域中心轴的垂直面上的所述第1降尘产生源搜索区域的截面积，所述第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2是包含所述坐标点p的所述第2降尘产生源搜索区域中心轴的垂直面上的所述第2降尘产生源搜索区域的截面积。

发尘量计算工序，计算与所述第1发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p1成正比的第1假定发尘量E₁、以及与所述第2发尘源搜索区域中心轴垂直截面积S_p2成正比的第2假定发尘量E₂；以及

发尘源判定工序，对于包含所述坐标点p的全部降尘产生源搜索区域的全部组合，在所述发尘量计算工序中计算出的任一个的所述第1假定发尘量E₁与所述第2假定发尘量E₂之比全部在规定的上下限阈值的范围内时，将所述坐标点p判断为降尘的不稳定发尘源，另一方面，在所述发尘量计算工序中计算出的任一个的所述第1假定发尘量E₁与所述第2假定发尘量E₂之比在规定的上下限阈值的范围外时，将所述坐标点p判断为不是降尘的不稳定发尘源，并且在所述坐标点p未包含于所述第1降尘产生源搜索区域与所述第2降尘产生源搜索区域中的任一个的情况下，不进行所述坐标点p的降尘的不稳定发尘源的判断，

在烟羽式中，将所述降尘产生源搜索区域中心轴作为所述烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的烟羽扩散宽度，将所计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述降尘产生源搜索区域宽度。

2.如权利要求1所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

在所述代表风向导出工序中，所述代表风向WD作为所述期间T_d（i_t）的所述风向的测量值的平均值而被导出。

3.如权利要求1所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

在所述代表风速导出工序中，所述代表风速WS作为所述期间T_d（i_t）的所述风速的测量值的平均值而被导出。

4.如权利要求1所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

在所述代表落下速度导出工序中，所述代表落下速度V_s作为所述期间T_d（i_t）的所述降尘的所述落下速度的测量值的平均值而被导出。

5.如权利要求1所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

所述降尘产生源搜索区域中心轴将所述风向的上风方向作为水平成分，将所述降尘的所述代表落下速度V_s除以所述代表风速WS而得到的值V_s/WS作为铅垂梯度，并具有该水平成分和铅垂梯度；

所述在烟羽式中，将所述降尘产生源搜索区域中心轴作为所述烟羽中心轴，将所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y用作所述降尘产生源搜索区域宽度的水平成分，将所述烟羽中心轴上的所述第2距离L_d（i_N）处的所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z用作所述降尘产生源搜索区域宽度的铅垂成分。

6.如权利要求1所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

将以下的式（1）以及（2）（单位全部是SI单位）作为所述烟羽式使用，所述式（1）以及（2）使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y、所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z、所述烟羽中心轴上的距产生源的距离x、发尘量Q_P、所述代表速度WS、常数B、及烟羽范围来表现中心轴上距离x处的煤尘浓度C（x），所述烟羽范围是使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z来定义的，

C(x)＝B(Q_P/2пσ_yσ_zWS)              （烟羽范围内）···（1）

C(x)＝O                             （烟羽范围外）···（2）。

7.如权利要求6所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

将椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的烟羽截面形状，并将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内，所述椭圆是将所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z中的、较长的一方的2倍作为长轴并将较短的一方的2倍作为短轴的椭圆。

8.如权利要求5所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

将以下的式（1）以及（2）（单位全部是SI单位）作为所述烟羽式使用，所述式（1）以及（2）使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y、所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z、所述烟羽中心轴上的距产生源的距离x、发尘量Q_P、所述代表速度WS、常数B、及烟羽范围来表现中心轴上距离x处的煤尘浓度C（x），所述烟羽范围是使用所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z来定义的，

C(x)＝B(Q_P/2пσ_yσ_zWS)                   （烟羽范围内）···（1）

C(x)＝O                                  （烟羽范围外）···（2）。

9.如权利要求8所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，

将椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的烟羽截面形状，并将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内，所述椭圆是将所述水平方向烟羽扩散宽度σ_y以及所述铅垂方向烟羽扩散宽度σ_z中的、较长的一方的2倍作为长轴并将较短的一方的2倍作为短轴的椭圆。

10.如权利要求1～9中任一项所述的降尘的不稳定发尘源位置的搜索方法，其特征在于，还具有：

煤尘种类分类工序，测量在所述期间T_d（i_t）内在所述评价地点捕集到的降尘试样的放射线量，基于测量到的所述放射线量的强度按煤尘种类对降尘分类；

将所述捕集到的降尘试样中的、与通过所述煤尘种类分类工序分类后得到的任一个所述煤尘种类对应的部分的降尘的质量作为所述降尘量M。

Images