CN106353453A - 基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法 - Google Patents

Abstract

公开了基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法。本发明以大数据为基础，根据家装空间所在环境区域内所有公共检测器检测的污染物浓度数据确定环境污染物浓度理论值；依据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及家装空间所在等高面上的建筑密度确定环境污染物浓度实际值；根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度确定家装空间的污染物阈值，若室内污染物浓度大于污染物阈值，确定污染物超标。本发明的污染物阈值充分考虑家装空间所在地理位置的环境污染物水平、温度和湿度等因素，可以作为开窗条件下判定污染物是否超标的标准，从而能够实时监测家装空间的污染物水平，监测周期短，方便快捷，准确性高。

Description

基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法

技术领域

本发明涉及家居装修技术领域，特别涉及基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

现有技术中的环境检测设备通过检测家装空间的污染物浓度、并将检测到的污染物浓度与国家标准中的污染物标准值进行比较，当检测到的污染物浓度高于污染物标准值时，判定家装空间中该污染物超标。

实际应用过程中，家装空间的窗户并非处于常闭状态，而依据国家标准中的污染物标准值判定家装空间是否污染时，需要在采样前、以及采样过程中关闭门窗。在开窗条件下，当家装空间的污染物浓度较高、家装空间所在地理位置的环境污染物浓度较低时，家装空间中的部分污染物会自由扩散到周围环境中、或者在空气对流的条件下加上扩散至周围环境中，使得家装空间的污染物浓度降低；当家装空间所在地理位置的环境污染物浓度较高时，环境中的部分污染物会扩散到家装空间中，使得家装空间的污染物浓度升高。因此，对于开窗条件下检测的室内污染物浓度，若以关闭门窗条件下确定的污染物标准值作为判定家装空间污染物是否超标的标准，会产生较大的误差。

此外，若以国家标准中的污染物标准值作为判定家装空间污染物是否超标的标准，在采样前要关闭门窗12h，采样时至少采样45min，采样过程繁琐、周期长，不利于实时获取家装空间的污染物水平。

发明内容

本发明的目的在于提出基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法，能够实时监测家装空间的污染物水平，监测周期短、准确性高。

根据本发明的基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法，包括如下步骤：

S1、服务器接收环境区域内的所有公共检测器检测的污染物浓度数据，以所有公共检测器检测的污染物浓度数据的平均值作为家装空间所在地理位置的环境污染物浓度理论值；

S2、定位系统获取环境区域的卫星图像并发送给服务器，服务器根据环境区域内所有建筑物的海拔高度确定家装空间所在等高面上的建筑密度，并依据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及建筑密度确定环境污染物浓度实际值；

S3、室内检测器检测家装空间所在地理位置的温度和湿度并发送给服务器，服务器根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度，确定家装空间的污染物阈值；

S4、服务器基于安装在家装空间中的检测器发送的污染物数据确定家装空间的室内污染物浓度；若室内污染物浓度大于污染物阈值，确定污染物超标，并将污染物超标信息发送给室内检测器；

其中，环境区域为以家装空间所在地理位置为中心、预设半径范围内的公共区域；

家装空间的污染物阈值是预先根据获取的家装空间所在地理位置的温度和湿度、以及国家标准中确定的污染物标准值的数据统计后确定的。

优选地，环境污染物浓度实际值满足如下关系：

Q₁＝0.85^H×e^-ρ+1×Q₀

式中，Q₀为环境污染物浓度理论值，单位为mg/m³；Q₁为环境污染物浓度实际值，单位为mg/m³；H为家装空间的海拔高度，单位为km；ρ为家装空间所在等高面上的建筑密度，单位为m²/m²。

优选地，所述污染物阈值满足如下关系：

Q₂＝Q_c±η×Q₁

$\mathrm{\η}=f(T,TH,\mathrm{\ρ},H)={0.82}^{0.5H+6.28}\×\sqrt{\left|T\right|+1}\×\frac{0.05RH+2.35}{\mathrm{\ρ}+1}$

式中，Q₂为污染物阈值，单位为mg/m³；η为污染物阈值修正系数，无单位量纲；Q_c为国家标准中的污染物标准值，单位为mg/m³；T为家装空间所在地理位置的温度，单位为℃；RH为家装空间所在地理位置的湿度，单位为％。

优选地，步骤S4之后进一步包括：室内检测器向用户发送污染物超标的报警信息。

优选地，步骤S4之后进一步包括：

服务器根据室内污染物浓度与污染物阈值确定污染物超标值；

服务器依据污染物超标值查询数据库中预设的映射关系，获取与污染物超标值对应的消除或降低污染物的处理方式，并发送给室内检测器；

其中，映射关系是指污染物超标值与消除或降低污染物的处理方式之间的对应关系。

优选地，步骤S4之后进一步包括：

服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的家装信息，并发送给室内检测器；其中，家装信息包括：与每个用户对应的家装空间的面积、家装材料的种类和使用量、以及室内污染物浓度。

优选地，步骤S4之后进一步包括：

服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的降低污染物的处理方式以及处理结果，并发送给室内检测器；处理结果包括：污染物浓度实测值、以及污染物是否超标。

优选地，温度为家装空间所在地理位置的实时温度，或者温度为家装空间所在地理位置在当前时刻之间的预设周期内的平均温度。

优选地，湿度为家装空间所在地理位置的实时湿度，或者温度为家装空间所在地理位置在当前时刻之前的预设周期内的平均湿度。

本发明以大数据为基础，根据家装空间所在环境区域内的所有公共检测器检测的污染物浓度数据，确定环境污染物浓度理论值；依据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及家装空间所在等高面上的建筑密度确定环境污染物浓度实际值；根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度，确定家装空间的污染物阈值，若室内污染物浓度大于污染物阈值，确定污染物超标，并将污染物超标信息发送给室内检测器。本发明的污染物阈值充分考虑家装空间所在地理位置的环境污染物水平、温度和湿度等因素，可以作为开窗条件下判定污染物是否超标的标准，从而能够实时监测家装空间的污染物水平，监测周期短，方便快捷，准确性高。

附图说明

图1为根据本发明的基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

国家标准中的污染物标准值是在关闭门窗的条件下判定家装空间污染物是否超标的标准。对于开窗条件下检测的室内污染物浓度，若以关闭门窗条件下确定的污染物标准值作为判定家装空间污染物是否超标的标准，会产生较大的误差，并且采样过程繁琐、周期长，不利于实时获取家装空间的污染物水平。为了解决现有技术存在的问题，本发明以大数据为基础，充分考虑家装空间所在地理位置的环境污染物水平、温度和湿度等因素确定污染物阈值，并以污染物阈值作为开窗条件下判定污染物是否超标的标准。

本发明在开窗条件下判定家装空间的污染物水平是否超标，因此家装空间所在地理位置的环境污染物水平对家装空间的室内污染物浓度具有重要影响。在开窗条件下，当家装空间的污染物浓度较高、家装空间所在地理位置的环境污染物浓度较低时，家装空间中的部分污染物会自由扩散到周围环境中、或者在空气对流的条件下加上扩散至周围环境中，使得家装空间的污染物浓度降低；当家装空间所在地理位置的环境污染物浓度较高时，环境中的部分污染物会扩散到家装空间中，使得家装空间的污染物浓度升高。

为了确定家装空间所在地理位置的环境污染物水平，在本发明步骤S1中，服务器接收获取环境区域内的所有公共检测器检测的污染物浓度数据，参见图1。环境区域为以家装空间所在地理位置为中心、预设半径范围内的公共区域，本发明提及的环境区域并非仅限于圆形，以家装空间所在地理位置为中心、环境区域沿着部分方向的半径可以相同，例如环境区域是以家装空间所在地理位置为中心，五公里范围内的圆形公共区域；当然，以家装空间所在地理位置为中心、环境区域沿着部分方向的半径也可以不同，即环境区域的形状也可以是不规则的，比如，对于四面环山的区域，可以以四周山峰围绕形成的区域作为本发明中的环境区域；再比如，环境区域是以家装空间所在地理位置为中心，向东两公里、向北三公里、向西四公里、向南五公里的区域。本领域技术人员可以根据家装空间所在地理位置的实际情况确定环境区域的形状和大小，本发明对此不作具体限定。通过环境区域内公共检测器检测的数据获取不同位置处的污染物浓度数据，以所有公共检测器检测的污染物浓度数据的平均值作为家装空间所在地理位置的环境污染物浓度理论值。

由于地形地貌存在差异，不同建筑物的海拔高度有可能不同。即使海拔高度相同，也有可能由于存在河流、特殊建筑物保护区等因素使得建筑密度不同。对于同一海拔高速的等高面区域，建筑物密度越大，空气流动性越差，家装空间中污染物的消散速度越慢，不利于降低家装空间的污染物水平。此外，建筑物还有可能释放大量的污染物，进而影响家装空间的室内污染物水平。对于海拔高度不同的区域，由于气压、以及温度和湿度的差异，家装空间内部以及周围环境中污染物的释放和消散速度也不同，因此污染物水平也不尽相同。为了考察海拔高度和建筑密度对环境污染物水平的影响，在步骤S2中，定位系统将环境区域的卫星图像发送给服务器，服务器根据环境区域内所有建筑物的海拔高度确定家装空间所在等高面上的建筑密度，并依据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及建筑密度确定环境污染物浓度实际值。服务器中可以预先设置环境污染物实际值与环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及建筑密度之间的一一对应关系。较佳地，本发明的上述一一对应关系可以是根据预先获取的各种数据来确定的对应表格，也可以是预先确定的计算公式，用于根据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及建筑密度计算出环境污染物浓度实际值。

在本发明的一些实施例中，环境污染物浓度实际值满足如下关系：

Q₁＝0.85^H×e^-ρ+1×Q₀

式中，Q₀为环境污染物理论值，单位为mg/m³；Q₁为环境污染物实际值，单位为mg/m³；H为家装空间的海拔高度，单位为km；ρ为家装空间所在等高面上的建筑密度，单位为m²/m²。

温度越高，空气流速越大，能够被空气带走的污染物越多。湿度越高，家装材料中污染物的释放速度越快。因此在确定开窗条件下判定因此，在保证家居空间中的实际污染物释放量满足国家标准或者用户期望值的基础上，污染物阈值可以随着家居空间所在地理位置温度的升高而适当提高。由于温度越高，家装材料中污染物的释放速度也越快，因此在确定用于判定家装空间的污染物水平是否超标的污染物阈值时还应该考虑温度和湿度的影响。

步骤S3中，室内检测器检测家装空间所在地理位置的温度和湿度并发送给服务器，服务器根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度，确定家装空间的污染物阈值。本发明中家装空间的污染物阈值是预先根据获取的家装空间所在地理位置的温度和湿度、以及国家标准中确定的污染物标准值的数据统计后确定的。服务器中可以预先设置家装空间的污染物阈值与环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度之间的一一对应关系。较佳地，上述一一对应关系可以是根据预先获取的各种数据来确定的对应表格，也可以是预先确定的计算公式，用于根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度计算出家装空间的污染物阈值。

优选地，家装空间的污染物阈值满足如下关系：

Q₂＝Q_c±η×Q₁

$\mathrm{\η}=f(T,TH,\mathrm{\ρ},H)={0.82}^{0.5H+6.28}\×\sqrt{\left|T\right|+1}\×\frac{0.05RH+2.35}{\mathrm{\ρ}+1}$

式中，Q₂为污染物阈值，单位为mg/m³；η为污染物阈值修正系数，无单位量纲；Q_c为国家标准中的污染物标准值，单位为mg/m³；T为家装空间所在地理位置的温度，单位为℃；RH为家装空间所在地理位置的湿度，单位为％。

S4、服务器基于安装在家装空间中的检测器发送的污染物数据确定家装空间的室内污染物浓度；若室内污染物浓度大于污染物阈值，确定污染物超标，并将污染物超标信息发送给室内检测器。

为了便于用户及时了解污染物超标情况，步骤S4之后可以进一步包括：室内检测器向用户发送污染物超标的报警信息。当前，也可以将历史数据库中出现相同污染物超标的用户的家装信息呈现给用户，具体地：服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的家装信息，并发送给室内检测器；其中，家装信息包括：与每个用户对应的家装空间的面积、家装材料的种类和使用量、以及室内污染物浓度。

根据污染物超标水平的不同，可以采用不同的降低污染物措施。本发明中，可以预先存储消除或降低污染物的处理方式，在确定污染物超标之后，步骤S4之后进一步包括：

服务器根据室内污染物浓度与污染物阈值确定污染物超标值；

服务器依据污染物超标值查询数据库中预设的映射关系，获取与污染物超标值对应的消除或降低污染物的处理方式，并发送给室内检测器。本发明的映射关系是指污染物超标值与消除或降低污染物的处理方式之间的对应关系

为了便于用户了解不同的降低污染物措施的处理效果，步骤S4之后可以进一步包括：

服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的降低污染物的处理方式以及处理结果，并发送给室内检测器；其中，处理结果包括：室内污染物浓度、以及污染物是否超标。

本发明中的温度可以是家装空间所在地理位置的实时温度，也可以是家装空间所在地理位置在预设周期内的平均温度。本发明中的湿度可以是家装空间所在地理位置的实时湿度，也可以是家装空间所在地理位置在预设周期内的平均湿度。

与现有技术相比，本发明的污染物阈值以大数据为基础，充分考虑家装空间所在地理位置的环境污染物水平、温度和湿度等因素。以本发明的污染物阈值作为开窗条件下判定污染物是否超标的标准，能够实时监测家装空间的污染物水平，监测周期短，方便快捷，准确性高。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (9)

1.基于大数据在线监测家装空间中污染物的方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、服务器接收环境区域内的所有公共检测器检测的污染物浓度数据，以所有公共检测器检测的污染物浓度数据的平均值作为家装空间所在地理位置的环境污染物浓度理论值；

S2、定位系统将环境区域的卫星图像发送给服务器，服务器根据环境区域内所有建筑物的海拔高度确定家装空间所在等高面上的建筑密度，并依据环境污染物浓度理论值、家装空间的海拔高度以及所述建筑密度确定环境污染物浓度实际值；

S3、室内检测器检测家装空间所在地理位置的温度和湿度并发送给服务器，服务器根据环境污染物浓度实际值、以及家装空间所在地理位置的温度和湿度，确定家装空间的污染物阈值；

S4、服务器基于安装在家装空间中的检测器发送的污染物数据确定家装空间的室内污染物浓度；若室内污染物浓度大于污染物阈值，确定污染物超标，并将污染物超标信息发送给室内检测器；

其中，环境区域为以家装空间所在地理位置为中心、预设半径范围内的公共区域；

所述家装空间的污染物阈值是预先根据获取的家装空间所在地理位置的温度和湿度、以及国家标准中确定的污染物标准值的数据统计后确定的。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述环境污染物浓度实际值满足如下关系：

Q₁＝0.85^H×e^-ρ+1×Q₀

式中，Q₀为环境污染物浓度理论值，单位为mg/m³；Q₁为环境污染物浓度实际值，单位为mg/m³；H为家装空间的海拔高度，单位为km；ρ为家装空间所在等高面上的建筑密度，单位为m²/m²。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述污染物阈值满足如下关系：

Q₂＝Q_c±η×Q₁

$\mathrm{\η}=f(T,TH,\mathrm{\ρ},H)={0.82}^{0.5H+6.28}\×\sqrt{\left|T\right|+1}\×\frac{0.05RH+2.35}{P+1}$

式中，Q₂为污染物阈值，单位为mg/m³；η为污染物阈值修正系数，无单位量纲；Q_c为国家标准中的污染物标准值，单位为mg/m³；T为家装空间所在地理位置的温度，单位为℃；RH为家装空间所在地理位置的湿度，单位为％。

4.如权利要求1所述的方法，步骤S4之后进一步包括：室内检测器向用户发送污染物超标的报警信息。

5.如权利要求4所述的方法，步骤S4之后进一步包括：

服务器根据室内污染物浓度与污染物阈值确定污染物超标值；

服务器依据污染物超标值查询数据库中预设的映射关系，获取与污染物超标值对应的消除或降低污染物的处理方式，并呈现给用户；

所述映射关系是指污染物超标值与消除或降低污染物的处理方式之间的对应关系。

6.如权利要求5所述的方法，步骤S4之后进一步包括：

服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的家装信息，并发送给室内检测器；其中，家装信息包括：与每个用户对应的家装空间的面积、家装材料的种类和使用量、以及室内污染物浓度。

7.如权利要求6所述的方法，步骤S4之后进一步包括：

服务器从数据库中获取污染物超标的所有用户的降低污染物的处理方式以及处理结果，并发送给室内检测器；处理结果包括：室内污染物浓度、以及污染物是否超标。

8.如权利要求1-7任一所述的方法，其中，所述温度为家装空间所在地理位置的实时温度，或者所述温度为家装空间所在地理位置在当前时刻之间的预设周期内的平均温度。

9.如权利要求1-7任一所述的方法，其中，所述湿度为家装空间所在地理位置的实时湿度，或者所述温度为家装空间所在地理位置在当前时刻之前的预设周期内的平均湿度。