CN108469498A - 面向区域环境指标的废气排放量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面向区域环境指标的废气排放量检测方法，包括检测浓度和湿度信息、检测废气流速及排出面积、基于遥感信息、所述各个废气检测传感单元以及废气流速及排出面积的检测结果，确定所述区域环境内废气排放量检测是否异常。本发明极大地降低了人为干扰污染检测结果的可能性，提高了自动化、高准确度地检测特定区域的某个排放口的排放量。
Description
技术领域
本发明属于环保监测技术领域，具体涉及一种面向区域环境指标的废气排 放量检测方法。
背景技术
监测数据是衡量环境状况的抓手。经申请人检索，现有技术中并不存在针 对这种造假行为的有效、可靠检测方法。
发明内容
鉴于以上分析，本发明的主要目的在于提供一种面向区域环境指标的废气 排放量检测方法，所述区域环境指标是指待检测区域，包括如下步骤：
(1)在M个第一位置设置M个分布式的第一废气检测传感单元，所述各第 一废气传感单元用于检测该单元周围第一预定距离的范围内的废气浓度且具有 第一可编程定时器和第一湿度传感器，其中M＞2；
(2)在N个第二位置设置N个分布式的第二废气检测传感单元，所述各第 二废气传感单元用于检测该单元周围第二预定距离的范围内的废气浓度且具有 第二可编程定时器和第二湿度传感器，其中N＞M，各第二位置均不同于各第一 位置，第二预定距离大于第一预定距离；
(3)检测废气流速及排出面积；
(4)设置信息处理单元，其基于遥感信息、所述各个废气检测传感单元以 及废气流速及排出面积的检测结果，确定所述区域环境内废气排放量检测是否 异常。
进一步地，所述步骤(4)包括：
设第一时刻T1、第二时刻T2、第三时刻T3和第四时刻T4分别表示时间上 连续的四个时间节点而非实际时刻，且从第一时刻T1至第四时刻T4的时间段 为一个检测周期，T1、T2、T3和T4非实际时刻而仅用以区分在同一检测周期 内的时间节点及其先后顺序；
(41)在第一检测周期进行第一周期检测，包括：
(411)设置第一位置为沿废气排出方向围绕废气排出口的位置且呈螺旋式 布置，螺旋螺距为r，第二位置为沿废气排出方向距离废气排出口距离R且围 绕废气排出口位置,R＝(2.35～2.77)×r；
(412)设置各第一可编程定时器中的第一子集在第一时刻T1至第三时刻 T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第 一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_1_1，2和废气浓度数据集 Den_p_1_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_1_2，3 和废气浓度数据集Den_p_1_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且 p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第一子集为第一可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(413)设置各第二可编程定时器中的第一子集在第二时刻T2至第四时刻 T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第 二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_1_2，3和废气浓度数据集Den_q_1_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_1_3，4 和废气浓度数据集Den_q_1_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且 q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第一子集为各第二可编程定时器总数的1/4～1/3；
(414)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从 其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时 刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概 率H1；
(42)在第二检测周期进行第二周期检测，包括：
(421)设置各第一可编程定时器中的第二子集在第一时刻T1至第三时刻 T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第 一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_2_1，2和废气浓度数据集 Den_p_2_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_2_2，3 和废气浓度数据集Den_p_2_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且 p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降 水的概率超过70％时为第一可编程定时器总数的1/2～3/4，超过90％时为各第一 可编程定时器的全部，降水概率低于70％时为第一可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(422)设置各第二可编程定时器中的第二子集在第二时刻T2至第四时刻 T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第 二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_2_2，3和废气浓度数据集 Den_q_2_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_2_3，4 和废气浓度数据集Den_q_2_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且 q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降 水的概率超过60％时为第二可编程定时器总数的3/4～5/6，超过80％时为各第二 可编程定时器的全部，降水概率低于60％时为第二可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(423)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从 其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时 刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概 率H2；
(424)计算第二检测周期内的废气排放浓度修正因数o为：
(425)计算第二检测周期内的废气排放平均浓度D_2为：
(426)计算第二检测周期内的废气排放量为：
废气流速×排出面积×D_2。
进一步地，所述排出面积为排出口的横截面积。
进一步地，所述废气流速通过气体流速传感器检测。
进一步地，所述步骤(4)还包括：
根据相邻两个周期计算得到的浓度之间的差值除以检测周期得到的变化率 与预设变化率阈值之间的差值是否超过预设差值阈值，判断排放量检测是否异 常。
本发明的技术方案具有以下优点：能够针对人工干预废气排放导致排放浓 度和污染物排放量检测不准的问题，通过自动化手段进行规避，借鉴多个相邻 检测周期之间的环保数据内在逻辑性以及遥感数据对湿度的估计值，自动地、 准确地进行抗干扰检测，提高了环保数据监测的可靠性和可信度。
附图说明
图1示出了本发明的流程框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的面向区域环境指标的废气排放量检测方法，所述区 域环境指标是指待检测区域，包括如下步骤：
(1)在M个第一位置设置M个分布式的第一废气检测传感单元，所述各第 一废气传感单元用于检测该单元周围第一预定距离的范围内的废气浓度且具有 第一可编程定时器和第一湿度传感器，其中M＞2；
(2)在N个第二位置设置N个分布式的第二废气检测传感单元，所述各第 二废气传感单元用于检测该单元周围第二预定距离的范围内的废气浓度且具有 第二可编程定时器和第二湿度传感器，其中N＞M，各第二位置均不同于各第一 位置，第二预定距离大于第一预定距离；
(3)检测废气流速及排出面积；
(4)设置信息处理单元，其基于遥感信息、所述各个废气检测传感单元以 及废气流速及排出面积的检测结果，确定所述区域环境内废气排放量检测是否 异常。
优选地，所述步骤(4)包括：
设第一时刻T1、第二时刻T2、第三时刻T3和第四时刻T4分别表示时间上 连续的四个时间节点而非实际时刻，且从第一时刻T1至第四时刻T4的时间段 为一个检测周期，T1、T2、T3和T4非实际时刻而仅用以区分在同一检测周期 内的时间节点及其先后顺序；
(41)在第一检测周期进行第一周期检测，包括：
(411)设置第一位置为沿废气排出方向围绕废气排出口的位置且呈螺旋式 布置，螺旋螺距为r，第二位置为沿废气排出方向距离废气排出口距离R且围 绕废气排出口位置,R＝(2.35～2.77)×r；
(412)设置各第一可编程定时器中的第一子集在第一时刻T1至第三时刻 T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第 一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_1_1，2和废气浓度数据集 Den_p_1_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_1_2，3 和废气浓度数据集Den_p_1_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且 p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第一子集为第一可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(413)设置各第二可编程定时器中的第一子集在第二时刻T2至第四时刻 T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第 二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_1_2，3和废气浓度数据集 Den_q_1_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_1_3，4 和废气浓度数据集Den_q_1_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且 q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第一子集为各第二可编程定时器总数 的1/4～1/3；
(414)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从 其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时 刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概 率H1；
(42)在第二检测周期进行第二周期检测，包括：
(421)设置各第一可编程定时器中的第二子集在第一时刻T1至第三时刻 T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第 一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_2_1，2和废气浓度数据集 Den_p_2_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_2_2，3 和废气浓度数据集Den_p_2_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且 p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降 水的概率超过70％时为第一可编程定时器总数的1/2～3/4，超过90％时为各第一 可编程定时器的全部，降水概率低于70％时为第一可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(422)设置各第二可编程定时器中的第二子集在第二时刻T2至第四时刻 T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检 测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第 二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_2_2，3和废气浓度数据集 Den_q_2_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_2_3，4 和废气浓度数据集Den_q_2_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且 q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降 水的概率超过60％时为第二可编程定时器总数的3/4～5/6，超过80％时为各第二 可编程定时器的全部，降水概率低于60％时为第二可编程定时器总数的 1/3～1/2；
(423)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从 其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时 刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概 率H2；
(424)计算第二检测周期内的废气排放浓度修正因数o为：
(425)计算第二检测周期内的废气排放平均浓度D_2为：
(426)计算第二检测周期内的废气排放量为：
废气流速×排出面积×D_2。
优选地，所述排出面积为排出口的横截面积。
优选地，所述废气流速通过气体流速传感器检测。
优选地，所述步骤(4)还包括：
根据相邻两个周期计算得到的浓度之间的差值除以检测周期得到的变化率 与预设变化率阈值之间的差值是否超过预设差值阈值，判断排放量检测是否异 常。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种面向区域环境指标的废气排放量检测方法，所述区域环境指标是指待检测区域，包括如下步骤：
(1)在M个第一位置设置M个分布式的第一废气检测传感单元，所述各第一废气传感单元用于检测该单元周围第一预定距离的范围内的废气浓度且具有第一可编程定时器和第一湿度传感器，其中M＞2；
(2)在N个第二位置设置N个分布式的第二废气检测传感单元，所述各第二废气传感单元用于检测该单元周围第二预定距离的范围内的废气浓度且具有第二可编程定时器和第二湿度传感器，其中N＞M，各第二位置均不同于各第一位置，第二预定距离大于第一预定距离；
(3)检测废气流速及排出面积；
(4)设置信息处理单元，其基于遥感信息、所述各个废气检测传感单元以及废气流速及排出面积的检测结果，确定所述区域环境内废气排放量检测是否异常。
2.根据权利要求1所述的面向区域环境指标的废气排放量检测方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：
设第一时刻T1、第二时刻T2、第三时刻T3和第四时刻T4分别表示时间上连续的四个时间节点而非实际时刻，且从第一时刻T1至第四时刻T4的时间段为一个检测周期，T1、T2、T3和T4非实际时刻而仅用以区分在同一检测周期内的时间节点及其先后顺序；
(41)在第一检测周期进行第一周期检测，包括：
(411)设置第一位置为沿废气排出方向围绕废气排出口的位置且呈螺旋式布置，螺旋螺距为r，第二位置为沿废气排出方向距离废气排出口距离R且围绕废气排出口位置,R＝(2.35～2.77)×r；
(412)设置各第一可编程定时器中的第一子集在第一时刻T1至第三时刻T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_1_1，2和废气浓度数据集Den_p_1_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_1_2，3和废气浓度数据集Den_p_1_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第一子集为第一可编程定时器总数的1/3～1/2；
(413)设置各第二可编程定时器中的第一子集在第二时刻T2至第四时刻T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_1_2，3和废气浓度数据集Den_q_1_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_1_3，4和废气浓度数据集Den_q_1_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第一子集为各第二可编程定时器总数的1/4～1/3；
(414)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概率H1；
(42)在第二检测周期进行第二周期检测，包括：
(421)设置各第一可编程定时器中的第二子集在第一时刻T1至第三时刻T3使能与该第一可编程定时器对应的第一废气检测传感单元，令各第一废气检测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第一废气检测传感单元p在第一时刻T1至第二时刻T2的湿度数据集Moi_p_2_1，2和废气浓度数据集Den_p_2_1，2，以及在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_p_2_2，3和废气浓度数据集Den_p_2_2，3，其中p表示第一废气检测传感单元的序号且p＝1，2，…，M，各第一可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降水的概率超过70％时为第一可编程定时器总数的1/2～3/4，超过90％时为各第一可编程定时器的全部，降水概率低于70％时为第一可编程定时器总数的1/3～1/2；
(422)设置各第二可编程定时器中的第二子集在第二时刻T2至第四时刻T4使能与该第二可编程定时器对应的第二废气检测传感单元，令各第二废气检测传感单元进行湿度和废气浓度的检测，得到各第二废气检测传感单元q在第二时刻T2至第三时刻T3的湿度数据集Moi_q_2_2，3和废气浓度数据集Den_q_2_2，3，以及在第三时刻T3至第四时刻T4的湿度数据集Moi_q_2_3，4和废气浓度数据集Den_q_2_3，4,其中q表示第二废气检测传感单元的序号且q＝1，2，…，N，各第二可编程定时器中的第二子集为当在第二检测周期存在降水的概率超过60％时为第二可编程定时器总数的3/4～5/6，超过80％时为各第二可编程定时器的全部，降水概率低于60％时为第二可编程定时器总数的1/3～1/2；
(423)在第二时刻T2至第四时刻T4通过信息处理单元获得遥感数据，从其中的云图数据分析待检测区域的降水信息和趋势信息，确定其是否在第二时刻T2至第三时刻T4存在降水，以及在下一个检测周期在待检测区域的降水概率H2；
(424)计算第二检测周期内的废气排放浓度修正因数o为：
(425)计算第二检测周期内的废气排放平均浓度D_2为：
(426)计算第二检测周期内的废气排放量为：
废气流速×排出面积×D_2。
3.根据权利要求1所述的面向区域环境指标的废气排放量检测方法，其特征在于，所述排出面积为排出口的横截面积。
4.根据权利要求1所述的面向区域环境指标的废气排放量检测方法，其特征在于，所述废气流速通过气体流速传感器检测。
5.根据权利要求1所述的面向区域环境指标的废气排放量检测方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括：
根据相邻两个周期计算得到的浓度之间的差值除以检测周期得到的变化率与预设变化率阈值之间的差值是否超过预设差值阈值，判断排放量检测是否异常。
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|---|---|---|---|---|
| CN111413259A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-14 | 河南省商丘生态环境监测中心 | 空气废气实时监测和溯源方法 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111413259A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-14 | 河南省商丘生态环境监测中心 | 空气废气实时监测和溯源方法 |
| CN111413259B (zh) * | 2020-04-14 | 2020-11-10 | 河南省商丘生态环境监测中心 | 空气废气实时监测和溯源方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180831 |