CN111192013B - 一种协助现场采样布点的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种协助现场采样布点的系统及方法，通过在用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点，能准确设定并快速定位监测点和参照点；用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，能直观快速的预设监测点或参照点，省去现场勘验测量的步骤，速度更快，且能适应智能手机或者平板电脑的操作习惯；监测点布置区域和参照点布置区域内外的监测点和参照点，分别用不同颜色图标进行标记显示，在截图环节，能快速找到不在监测点布置区域和参照点布置区域内的图片。

Description

一种协助现场采样布点的系统及方法
技术领域
本发明涉及大气污染物检测领域，尤其涉及一种协助现场采样布点的系统及方法。
背景技术
根据GB 16297-1996所作的规定，我国以控制无组织排放所造成的后果来对无组织排放实行监督和限制。采样的基本方式，是规定设立监测点和规定监控点的空气浓度限值。在GB 16297-1996中，规定要在二氧化碳、氮氧化物、颗粒物和氟化物的无组织排放源下风向设监测点，同时在排放源上风向设参照点，以监测点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限值无组织排放。
对于无组织排放源的采样检测，一般包括以下步骤：
(1)实时监测无组织排放源的现场气象条件(包括风向、风速、温度、湿度和大气压)；
(2)根据现场气象条件，确定当前是否适合采样，如果适合采样，确定监测点布置区域和参照点布置区域；
在监测点布置区域和参照点布置区域内分别设置监测点和参照点，进行采样。在此过程中，当现场气象条件不满足采样条件时，停止采样；当监测点和参照点实时坐标位置落在监测点布置区域和参照点布置之外时，停止采样。
目前，在采样布点时，一般先根据排放源计算监测点布置区域和参照点布置区域，然后，再将采样设备设置在监测点布置区域和参照点布置区域内。以上采样布点方法，需要采样监测操作人员在现场进行大量的勘验和测量，效率低下，因此，有必要对其加以改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种协助现场采样布点的系统及方法，能准确设定并快速定位监测点和参照点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种协助现场采样布点的系统，包括和用户端(4)，其中，
用户端(4)，装载用户端APP，所述用户端APP包括电子地图，用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述用户端(4)采用智能手机或者平板电脑，用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，选点后显示代表监测点或参照点的图标。
进一步优选的，对于在监测点布置区域和参照点布置区域之内选定的监测点和参照点，在用户端APP电子地图上采用一种颜色图标进行标记显示；用户端APP将监测点和参照点位置与当前监测点布置区域和参照点布置区域进行比对，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，用户端APP采用另一种颜色图标进行标记显示。
更进一步优选的，在监测点和参照点布置完成后，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标；当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标。
在以上技术方案的基础上，优选的，用户端APP将标记有监测点和参照点的电子地图通过通讯软件发送给其他用户端(4)。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括后台服务器(2)和无线定位设备(3)，
后台服务器(2)，存储并转发数据；
用户端(4)，与后台服务器(2)无线信号连接；
无线定位设备(3)与后台服务器(2)无线信号连接，获取现场位置地理坐标并通过后台服务器(2)发送给用户端(4)，用户端APP电子地图上显示无线定位设备(3)的位置地理坐标。
进一步优选的，
后台服务器(2)，存储无线定位设备(3)设备身份识别信息；
无线定位设备(3)开机后显示代表设备身份识别的二维码；
用户端(4)，扫描二维码，并通过访问后台服务器(2)进行身份识别，身份识别认证成功后，后台服务器(2)将无线定位设备(3)获取的地理坐标传送给对应的用户端APP，并显示在电子地图上。
进一步优选的，还包括气象参数测量设备(1)，
气象参数测量设备(1)，与后台服务器(2)无线信号连接，获取排放源现场的实时气象参数并传送给后台服务器(2)；
用户端(4)，一方面，获取无线定位设备(3)发送的地理坐标，并在电子地图上标记显示排放源位置；另一方面，根据排放源现场的实时气象参数，实时计算监测点布置区域和参照点布置区域，并在电子地图上标记显示。
更进一步优选的，APP计算出最佳监测点到排放源之间的距离L，再在电子地图上以排放源为坐标原点，距离L为半径在监测点布置区域绘制一条圆弧，作为设置预设监测点的参考线。
第二方面，本发明提供了一种协助现场采样布点的方法，采用本发明第一方面所述的系统，包括以下步骤，
用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点。
本发明的协助现场采样布点的系统及方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过在用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点，能准确设定并快速定位监测点和参照点；
(2)用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，能直观快速的预设监测点或参照点，省去现场勘验测量的步骤，速度更快，且能适应智能手机或者平板电脑的操作习惯；
(3)监测点布置区域和参照点布置区域内外的监测点和参照点，分别用不同颜色图标进行标记显示，在截图环节，能快速找到不在监测点布置区域和参照点布置区域内的图片；
(4)对于预设监测点和参照点，可通过通讯软件发送给现场人员，便于快速找到预设监测点和参照点安置采样设备；也能通过专门的无线定位设备，与用户端连动，快速找到预设监测点和参照点安置采样设备；
(5)APP计算出最佳监测点到排放源之间的距离L，再在电子地图上以排放源为坐标原点，距离L为半径在监测点布置区域绘制一条圆弧，作为设置预设监测点的参考线；
(6)便于快速预设监测点和参照点，适应智能手机或者平板电脑小尺寸不便于触摸选点的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的气象参数测量设备的立体图；
图2为本发明的无线定位设备的立体图；
图3为本发明的实施方式的状态图；
图4为本发明的实施方式的状态图；
图5为本发明的实施方式的状态图；
图6为本发明的实施方式的状态图；
图7为本发明的大气污染物无组织排放监测系统的连接关系的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2和图7，本发明的协助现场采样布点的系统包括气象参数测量设备1、后台服务器2、无线定位设备3、用户端4和采样设备5。
其中，气象参数测量设备1，用于采集实时气象参数数据并传送给后台服务器2。具体的，所述实时气象参数包括风向、风速、温度、湿度和大气压。具体的，所述气象参数监测设备1可采用现有的气象五参数测试仪，如图1所示，其包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压传感器，另外，还装配有天线，将风向、风速、温度、湿度和大气压数据传送给后台服务器2。
后台服务器2，用于数据存储、计算和转发。在本实施例中，采用云存储器，进行采样数据的存储。
无线定位设备3，可单独设置，如图2所示，也可以与气象参数测量设备1和采样设备5相绑定。所述无线定位设备3可采用GPS定位模块或者北斗定位模块。具体的，也可以采用配备有自动定位功能的用户端4代替。
用户端4，一般采用智能手机或者智能平板电脑，当需要采用用户端4实现现场定位时，需要配备装置有定位模块的智能手机或者智能平板电脑。用户端4装载用户端APP，所述用户端APP包括电子地图。
采样设备5，根据具体采样的排放物种类进行选择。
以下介绍本发明的协助现场采样布点的方法。
首先，对气象参数测量设备1进行定位，具体的，
后台服务器2，存储并转发数据；
用户端4，与后台服务器2无线信号连接；
无线定位设备3与后台服务器2无线信号连接，获取现场位置地理坐标并通过后台服务器2发送给用户端4，用户端APP电子地图上显示无线定位设备3的位置地理坐标。
具体包括以下步骤：
将气象参数测量设备1和无线定位设备3置于排放源现场附近，此时，无线定位设备3所采集的地理坐标即为气象参数测量设备1的坐标。无线定位设备3与后台服务器2无线信号连接，所述用户端4获取无线定位设备3发送的地理坐标，并在电子地图上标记显示排放源位置，如图3所示。
本发明提供了两种对气象参数测量设备1进行定位的方式：
第一种，所述无线定位设备3可采用智能手机或者平板电脑，智能手机或者平板电脑采用自带的定位模块获取气象参数测量设备1位置的地理坐标并通过无线网络发送给后台服务器2。具体的，可采用智能手机或者平板电脑上自带的电子地图获取当前位置地理坐标，再通过手机通讯软件将当前位置地理坐标发送给后台服务器2。例如，可通过微信、QQ直接分享地图坐标位置给后台服务器2。用户端4获取到无线定位设备3发送的地理坐标后，在用户端APP电子地图上予以显示，再手动标记该坐标标记所代表的排放源。采用以上方式，可设置多个排放源。
第二种，采用专门的无线定位设备3，所述无线定位设备3可与气象参数测量设备1或者采样设备5进行绑定，采集气象参数测量设备1或者采样设备5的地理坐标；当然了，也可以将无线定位设备3与气象参数测量设备1或者采样设备5分别设置。对于无线定位设备3，在与后台建立通信时，需要识别其身份，考虑到无线定位设备3需要用到多台，本发明提供了扫码进行身份识别的方式，具体的：
后台服务器2，存储无线定位设备3设备身份识别信息；
无线定位设备3开机后显示代表设备身份识别的二维码；
用户端4，扫描二维码，并通过访问后台服务器2进行身份识别，身份识别认证成功后，后台服务器2将无线定位设备3获取的地理坐标传送给对应的用户端APP，并显示在电子地图上，再手动标记该坐标标记所代表的排放源。采用以上方式，可设置多个排放源。
如此，只需手持用户端4，扫描无线定位设备3上的二维码，即可快速建立与无线定位设备3的通信，实时获取多个无线定位设备3发送的地理坐标。
然后，计算监测点布置区域和参照点布置区域，具体包括以下步骤：
用户端APP供手动输入云量信息、排放源高度和气象参数测量设备1高度，并选择气象参数测量设备1当前位于农村或者城市地区，实时计算监测点布置区域和参照点布置区域，并在电子地图上标记显示。
由于监测点布置区域和参照点布置区域的计算不光受到风向、风速、温度、湿度和大气压的影响，还受到以下参数的影响：云量信息、排放源高度和气象参数测量设备1高度，气象参数测量设备1当前位于农村或者城市地区。以上参数只能通过采样检测人员根据现场实际情况通过用户端APP供手动输入。具体的，所述监测点布置区域和参照点布置区域的计算可通过《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T 55-2000)来实现，以上属于现有技术，在此不做赘述。一般情况下，监测点布置区域和参照点布置区域在电子地图上的图形为两个以排放源位置为圆心的扇形，如图3所述。
接下来，需要预设监测点或参照点，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点。具体的，所述用户端4采用智能手机或者平板电脑，用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，选点后显示代表监测点或参照点的图标。考虑到智能手机或者平板电脑尺寸较小，通过手指在电子地图上选点，难以保证精度，本发明提供了一种优选的方式，APP计算出最佳监测点到排放源之间的距离L，再在电子地图上以排放源为坐标原点，距离L为半径在监测点布置区域绘制一条圆弧，作为设置预设监测点的参考线，如图4所示。只需在所在圆弧上选监测点和参照点，即可保证预设监测点和参照点到排放源的距离在指定值。具体的，所述距离L的计算公式参照《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T55-2000)来实现。
再然后，需要将采样设备5置于预设监测点或参照点，本发明提供了两种方式：
一种是，用户端APP将标记有监测点和参照点的电子地图通过通讯软件发送给其他用户端4。具体的，所述标记有监测点和参照点的电子地图可以通过QQ或者微信软件分享给其他智能手机或者平板电脑，再在其他用户端4上通过自带的电子地图软件或者用户端APP打开，获取标记有监测点和参照点的电子地图，再通过智能手机或者平板电脑自带的定位模块，找到监测点和参照点的现场位置，并安放采样设备5。
第二种是，通过单独设置的无线定位设备3，将无线定位设备3与后台服务器2无线信号连接，后台服务器2获取现场位置地理坐标并通过后台服务器2发送给用户端4，用户端APP电子地图上显示无线定位设备3的位置地理坐标。具体的，将无线定位设备3与采样设备5同时携带，通过用户端APP电子地图可以获取无线定位设备3的实时位置地理坐标，并根据电子地图将无线定位设备3与采样设备5移动至无线定位设备3的实时位置地理坐标与预设监测点或参照点重合，然后在该位置安置采样设备5。考虑到无线定位设备3需要用到多台，本发明提供了扫码进行身份识别的方式，具体的：
后台服务器2，存储无线定位设备3设备身份识别信息；
无线定位设备3开机后显示代表设备身份识别的二维码；
用户端4，扫描二维码，并通过访问后台服务器2进行身份识别，身份识别认证成功后，后台服务器2将无线定位设备3获取的地理坐标传送给对应的用户端APP，并显示在电子地图上，如图5所示。
如此，只需手持用户端4，扫描无线定位设备3上的二维码，即可快速建立与无线定位设备3的通信，实时获取多个无线定位设备3发送的地理坐标。
最后，开始采样，并截图存储。
在采样过程中，至少需要截取三张截图，作为采样数据进行存储：
第一张，在所有的监测点和参照点布置完成后；
第二张，在采样过程中截取；
第三张，在采样快要结束时截图。
其中，对于第一张截图，可采用自动截图的方式，具体方式如下：
所述监测点和参照点布置有若干个，当监测点和参照点布置完成并超过设定时间后，用户端APP对电子地图进行截图并上传到后台服务器2进行存储，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标。
此外，当气象条件发生变化，监测点布置区域和参照点布置区域也会随之发生变化，导致原先布置的监测点和参照点可能移至监测点布置区域和参照点布置区域之外，当发生这种情况时，也要对其进行截图。具体的，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标。对于以上截图，由于是额外添加的截图，因此，有必要对其加以区分，便于快速查找。针对以上情况，本发明提供了一种便于快速查找的方式，具体如下：
对于在监测点布置区域和参照点布置区域之内选定的监测点和参照点，在用户端APP电子地图上采用一种颜色图标进行标记显示；用户端APP将监测点和参照点位置与当前监测点布置区域和参照点布置区域进行比对，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，用户端APP采用另一种颜色图标进行标记显示，如图6所示。如此，只需通过观察监测点和参照点图标的颜色，即可快速判断该监测点和参照点是否落在了当前监测点布置区域和参照点布置区域之外。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种协助现场采样布点的方法，其特征在于：采用一种协助现场采样布点的系统，包括用户端(4)，其中，
用户端(4)，装载用户端APP，所述用户端APP包括电子地图，用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点；
所述用户端(4)采用智能手机或者平板电脑，用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，选点后显示代表监测点或参照点的图标；
对于在监测点布置区域和参照点布置区域之内选定的监测点和参照点，在用户端APP电子地图上采用一种颜色图标进行标记显示；用户端APP将监测点和参照点位置与当前监测点布置区域和参照点布置区域进行比对，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，用户端APP采用另一种颜色图标进行标记显示；
在监测点和参照点布置完成后，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标；当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标；
用户端APP将标记有监测点和参照点的电子地图通过通讯软件发送给其他用户端(4)；
还包括后台服务器(2)和无线定位设备(3)，
后台服务器(2)，存储并转发数据；
用户端(4)，与后台服务器(2)无线信号连接；
无线定位设备(3)与后台服务器(2)无线信号连接，获取现场位置地理坐标并通过后台服务器(2)发送给用户端(4)，用户端APP电子地图上显示无线定位设备(3)的位置地理坐标；
后台服务器(2)，存储无线定位设备(3)设备身份识别信息；
无线定位设备(3)开机后显示代表设备身份识别的二维码；
用户端(4)，扫描二维码，并通过访问后台服务器(2)进行身份识别，身份识别认证成功后，后台服务器(2)将无线定位设备(3)获取的地理坐标传送给对应的用户端APP，并显示在电子地图上；
还包括气象参数测量设备(1)，
气象参数测量设备(1)，与后台服务器(2)无线信号连接，获取排放源现场的实时气象参数并传送给后台服务器(2)；
用户端(4)，一方面，获取无线定位设备(3)发送的地理坐标，并在电子地图上标记显示排放源位置；另一方面，根据排放源现场的实时气象参数，实时计算监测点布置区域和参照点布置区域，并在电子地图上标记显示；
APP计算出最佳监测点到排放源之间的距离L，再在电子地图上以排放源为坐标原点，距离L为半径在监测点布置区域绘制一条圆弧，作为设置预设监测点的参考线；
包括以下步骤，
首先，对气象参数测量设备(1)进行定位，具体的，
后台服务器(2)，存储并转发数据；
用户端(4)，与后台服务器(2)无线信号连接；
无线定位设备(3)与后台服务器(2)无线信号连接，获取现场位置地理坐标并通过后台服务器(2)发送给用户端(4)，用户端APP电子地图上显示无线定位设备(3)的位置地理坐标；
然后，计算监测点布置区域和参照点布置区域，具体包括以下步骤：
用户端APP供手动输入云量信息、排放源高度和气象参数测量设备(1)高度，并选择气象参数测量设备(1)当前位于农村或者城市地区，实时计算监测点布置区域和参照点布置区域，并在电子地图上标记显示；
接下来，用户端APP电子地图上显示监测点布置区域和参照点布置区域，用户在电子地图上选点并标记为监测点或参照点，具体的，
所述用户端(4)采用智能手机或者平板电脑，用户通过长按屏幕，在电子地图上选点，选点后显示代表监测点或参照点的图标，APP计算出最佳监测点到排放源之间的距离L，再在电子地图上以排放源为坐标原点，距离L为半径在监测点布置区域绘制一条圆弧，作为设置预设监测点的参考线；
再然后，将采样设备(5)置于预设监测点或参照点，具体的，
用户端APP将标记有监测点和参照点的电子地图通过通讯软件发送给其他用户端(4)；具体的，所述标记有监测点和参照点的电子地图通过QQ或者微信软件分享给其他智能手机或者平板电脑，再在其他用户端(4)上通过自带的电子地图软件或者用户端APP打开，获取标记有监测点和参照点的电子地图，再通过智能手机或者平板电脑自带的定位模块，找到监测点和参照点的现场位置，并安放采样设备(5)；
或者通过单独设置的无线定位设备(3)，将无线定位设备(3)与后台服务器(2)无线信号连接，后台服务器(2)获取现场位置地理坐标并通过后台服务器(2)发送给用户端(4)，用户端APP电子地图上显示无线定位设备(3)的位置地理坐标；具体的，将无线定位设备(3)与采样设备(5)同时携带，通过用户端APP电子地图获取无线定位设备(3)的实时位置地理坐标，并根据电子地图将无线定位设备(3)与采样设备(5)移动至无线定位设备(3)的实时位置地理坐标与预设监测点或参照点重合，然后在该位置安置采样设备(5)；
最后，开始采样，并截图存储，具体的，
在采样过程中，至少截取三张截图，作为采样数据进行存储：
第一张，在所有的监测点和参照点布置完成后；
第二张，在采样过程中截取；
第三张，在采样快要结束时截图；
其中，对于第一张截图，采用自动截图的方式，具体方式如下：
所述监测点和参照点布置有若干个，当监测点和参照点布置完成并超过设定时间后，用户端APP对电子地图进行截图并上传到后台服务器(2)进行存储，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标；
此外，当气象条件发生变化，监测点布置区域和参照点布置区域也会随之发生变化，导致原先布置的监测点和参照点可能移至监测点布置区域和参照点布置区域之外，当发生这种情况时，也要对其进行截图，具体的，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，对电子地图进行截图，图片包括当前监测点布置区域和参照点布置区域，以及代表监测点或参照点的图标；
对于在监测点布置区域和参照点布置区域之内选定的监测点和参照点，在用户端APP电子地图上采用一种颜色图标进行标记显示；用户端APP将监测点和参照点位置与当前监测点布置区域和参照点布置区域进行比对，当监测点和参照点位置落在当前监测点布置区域和参照点布置区域之外时，用户端APP采用另一种颜色图标进行标记显示。
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