CN111201430A - 微尘浓度计算装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微尘浓度计算装置及方法。根据本发明实施例的一个方面，提供一种微尘浓度计算装置及方法，利用微尘标准测量装置和参考测量装置而计算各测量终端测量值的浓度校正所需的一个或多个常数，使得利用光散射法的各测量终端能够准确测量微尘浓度。

Description

微尘浓度计算装置及方法
技术领域
本发明的实施例涉及一种得知准确的微尘浓度而提供用于校正各测量装置测量的微尘浓度所需的值的微尘浓度计算装置及方法。
背景技术
在此部分中所描述的内容仅用于提供有关本发明的实施例的背景信息，并非构成现有技术。
近年来，公众对微尘的关注急剧增加。
微尘在脑部引发脑中风、抑郁症、偏头痛或脑血管疾病；在眼部引发眼睛发炎或眼病；在鼻部引发鼻炎或喉炎；在皮肤上引发过敏性皮炎或皮肤病；在肺部引发哮喘、肺病或呼吸系统疾病；在心脏引发心律失常或心肌梗塞；以及胎儿生长障碍等各种慢性疾病。
因此，需要对空气中的微尘浓度进行准确测量并提供给公众。以往，一般使用直接测量的重量浓度法、间接测量的β射线吸收法或光散射法来测量微尘。
重量浓度法是在滤纸上采集一定时间内的样品后，直接测量采集的样品中大小为规定直径以下的微尘的质量的方法。其中，PM10代表直径为10直径以下的颗粒的总重量，PM2.5代表直径为2.5径5以下的颗粒的总重量。
作为放射线β射线具有在穿过某种物质时该物质的质量越大则被吸收越多的性质。β射线吸收法正是利用了β射线的这种性质，测量采集微尘的滤纸中吸收的β射线，并根据该值获得微尘浓度。
然而，前述的重量浓度法虽然能够准确测量微尘，但是需要采集一定时间内(通常需要数小时～24小时)的样品，所以存在不能实时测量微尘量的问题。β射线吸收法也存在相同的问题。虽然所需的采集样品时间比重量浓度法短，但是β射线吸收法也同样需要一定的样品采集时间，所以存在无法实时测量微尘量的问题。另外，以上两种方法所需的微尘测量装置售价高达数千万韩元，难以进行普及。正因为如此，只在部分地区使用这种装置测量微尘，其他地区则大多在该地区的测量值基础上进行估算而获得。
光散射法是利用对物质照射光时光被碰撞而散射的原理，测量散射光的量以后，根据该值获得微尘的浓度。与前述两种方式不同，光散射法的测量装置价格低廉，而且具有能够实时测量微尘浓度的优点。但是，光散射法并不是直接测量微尘的浓度，而是通过散射光的平均功率(Average power)的测量值乘以权重因子(Weight Factor)，或者通过以微时间(毫秒、微秒或更小)分辨率测量散射光的变化而获得的粉尘颗粒大小和数量乘以权重因子，以此测量微尘浓度。但是，光散射法单纯地根据散射光的强度或微尘因素数量乘以权重因子来测量浓度，而忽略微尘中含有的颗粒种类随时间、季节或地点而变化的因素，所以其测量结果不够准确。
认识到这一问题以后，近来正在研究如何通过光散射法来准确计算微尘重量的方法，但仍然难以提供准确的微尘浓度。
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明实施例的目的在于提供一种微尘浓度计算装置及方法，利用微尘标准测量装置和参考测量装置而计算各测量终端测量值的浓度校正所需的一个或多个常数，使得利用光散射法的各测量终端能够准确测量微尘浓度。
本发明实施例的另一目的在于提供一种微尘浓度计算装置及方法，从分散在各个位置用于测量微尘浓度的各测量终端收集校正之后的微尘浓度测量值和该终端的位置信息，按时段、季节、地点等积累微尘浓度数据。
(解决问题所采取的措施)
根据本发明的一个方面，提供一种微尘浓度计算装置，提供微尘校正常数，使得利用光散射法测量微尘的各测量终端能够准确测量微尘浓度，该微尘浓度计算装置包括：通信部，从参考测量装置接收参考微尘浓度测量值、从标准测量装置或所述参考测量装置接收标准微尘浓度测量值、从所述各测量终端接收位置信息，并向所述各测量终端发送微尘校正常数，其中，所述参考测量装置为具有与所述各测量终端相同结构或能够确认与所述各测量终端的测量值之间的定量相关关系的装置；以及控制部，利用所述参考微尘浓度测量值和所述标准微尘浓度测量值来计算所述微尘校正常数，并控制通信部而将所计算的微尘校正常数发送至所述各测量终端。
根据本发明的一个方面，所述参考测量装置配置于距所述标准测量装置的设定的范围内。
根据本发明的一个方面，所述微尘浓度计算装置还包括：将所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置相关联而保存数据库。
根据本发明的一个方面，所述数据库将所述标准测量装置及所述参考测量装置位置上的大气或气象信息与所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置关联而保存。
根据本发明的一个方面，所述通信部在从所述参考测量装置或所述标准测量装置接收所述参考微尘浓度测量值或所述标准微尘浓度测量值时，一同接收所述参考测量装置或所述标准测量装置的标识符。
根据本发明的一个方面，微尘浓度计算方法提供微尘校正常数，使得利用光散射法测量微尘的各测量终端能够准确测量微尘浓度，该微尘浓度计算方法包括：接收步骤，从参考测量装置接收参考微尘浓度测量值、从标准测量装置或所述参考测量装置接收标准微尘浓度测量值，其中，所述参考测量装置为具有与所述各测量终端相同结构或能够确认与所述各测量终端的测量值之间的定量相关关系的装置；计算步骤，利用所述参考微尘浓度测量值和所述标准微尘浓度测量值来计算所述微尘校正常数；以及发送步骤，向所述各测量终端发送所计算的微尘校正常数。
根据本发明的一个方面，所述参考测量装置配置于距所述标准测量装置的设定的范围内。
根据本发明的一个方面，在所述接收步骤中，从所述参考测量装置或所述标准测量装置接收所述参考微尘浓度测量值或所述标准微尘浓度测量值时，一同接收所述参考测量装置或所述标准测量装置的标识符。
根据本发明的一个方面，将所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置相关联而保存的保存步骤。
根据本发明的一个方面，在所述保存步骤中，将所述标准测量装置及所述参考测量装置位置上的大气或气象信息与所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置关联而保存。
根据本发明的一个方面，提供一种微尘测量终端，利用光散射法测量微尘浓度，该微尘测量终端包括：电源部，用于向所述微尘测量终端内的各组件供应电源；通信部，从微尘浓度计算服务器接收微尘浓度校正常数，其中，所述微尘浓度校正常数为利用具有与所述微尘测量终端相同结构或能够确认与所述微尘测量终端的测量值之间的定量相关关系的参考测量装置所测量的参考微尘浓度测量值和标准测量装置所测量的标准微尘浓度测量值计算而获得的；微尘测量部，利用光散射法测量微尘的浓度；以及控制部，利用微尘浓度校正常数而对所述微尘测量部所测量的微尘浓度测量值进行校正，从而计算准确的微尘浓度。
根据本发明的一个方面，所述微尘测量终端还包括：测位部，用于测量自身的位置，使得所述微尘浓度计算服务器在计算微尘浓度校正常数时利用与其自身的位置最近的标准测量装置和参考测量装置来计算微尘浓度校正常数。
(发明的效果)
如上所述，根据本发明的一个方面的微尘浓度计算装置具有如下优点：本实施例的微尘浓度计算装置利用微尘标准测量装置和参考测量装置而计算各测量终端测量值的浓度校正所需的一个或多个常数，使得各测量终端利用光散射法时也能够准确测量出微尘浓度。
另外，根据本发明的一个方面的微尘浓度计算装置具有如下优点：从分散在各个位置用于测量微尘浓度的各测量终端收集校正之后的微尘浓度测量值和该终端的位置信息，按时段、季节、地点等积累微尘浓度数据，据此提供能够根据时段、季节、地点等准确预测微尘浓度所需的资料。
根据本发明的一个方面，具有如下的优点：即使生成多个同种类的卡，也能够让使用者选择恰当的卡而使用，使用所选择的卡可进行结算或充值。
另外，根据本发明的一个方面，具有如下的优点：利用交通卡而向欲要充值的使用者提供目标广告，据此给卡管理系统的运营商创造出收益。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的微尘浓度计算系统的图。
图2是示出本发明的实施例的微尘浓度计算服务器结构的方框图。
图3是示出本发明的实施例的各测量终端的计算部结构的方框图。
图4是示出本发明的实施例的各测量终端的微尘测量部结构的方框图。
图5是示出本发明的实施例的微尘浓度计算服务器计算微尘浓度方法的流程图。
图6是示出本发明的实施例的各测量终端和标准测量装置的位置的地图。
具体实施方式
本发明可进行各种变更，并可具有各种实施例，以下将结合附图列举并详细说明各种特定实施例。然而，这些实施例并非用来限定本发明的特定实施方式，应理解为在本发明的构思和技术范围内实施的所有变更、等同物或替代物均包括在发明的范围内。附图的说明中，相似的附图标记用于表示相似的部件。
第1、第2、A、B等术语可用于说明各种组件，但所述术语并非用于限制所述组件。所述术语仅以将一个组件与其他组件进行区分为目的而使用。例如，在不超出本发明的权利范围的前提下，第1组件也可被命名为第2组件，类似地，第2组件也可被命名为第1组件。术语“及/或”包括多个相关记载项目的组合或多个相关记载项目中的某个项目。
应当理解，当提到某个组件与其他组件“连接”或“相连”时，可以连接于其他组件或与其他组件相连，并且中间还有可能存在其他组件。相反，当提到某个组件与其他组件“直接连接”或“直接相连”时，应理解为中间不存在其他组件。
本申请中使用的术语仅用于说明特定实施例，并非用于限制本发明。除非文中另有说明，单数表达包括复数表达。应理解，本说明书中“包括”或“具有”等术语表示说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、组件、零部件或其组合的存在或者不预先排除增加的可能性。
除非另有规定，包括技术性和科学性术语在内，说明书中使用的术语具有与本领域普通技术人员的通常理解相同的含义。
通常使用的诸如词典上定义的术语等，应解释为具有与相关技术的上下文中的含义相一致的含义，除非本申请中明确定义，不能理想或过于形式化的进行解释。
图1是示出本发明的实施例的微尘浓度计算系统的图。
如图1所示，本发明的实施例的微尘浓度计算系统100包括标准测量装置110、参考测量装置120、微尘浓度计算服务器130及各测量终端140。另外，微尘浓度计算系统100还可以包括标准浓度测量值存储服务器115。
标准测量装置110是一种提供微尘浓度标准测量值(以下称为“标准微尘浓度测量值”)的装置，提供特定时段的准确的微尘浓度。标准测量装置100可以是由国家管理的微尘测量场所内设置的测量装置，采用《国家标准测量法》规定的方式，例如，采用重量浓度法或β射线吸收法等，提供特定时段的准确的微尘浓度。但是，如背景技术部分中已提及那样，标准测量装置110并不是必须实时地提供微尘浓度。
标准测量装置110将测量后的标准微尘浓度测量值发送至标准浓度测量值存储服务器115、微尘浓度计算服务器130或参考测量装置120。为了微尘浓度计算服务器130能够确认具体由哪个标准测量装置发送测量值，在向微尘浓度计算服务器130发送测量后的标准微尘浓度测量值时，标准测量装置110可以同时将自身标识符和测量后的标准微尘浓度测量值传输至微尘浓度计算服务器130。
参考测量装置120是与各测量终端140具有相同的结构或能够确认与各测量终端140的测量值之间的定量相关关系的测量装置，在标准测量装置110的设定的范围内测量微尘浓度并提供微尘浓度的参考测量值(以下称为“参考微尘浓度测量值”)。参考测量装置120配置于距标准测量装置110的设定的范围内，对与标准测量装置110几乎相同的地点的大气中的微尘浓度进行测量。参考测量装置120与各测量终端140具有相同的结构，所以能够通过与各测量终端140相同的方法测量大气中的微尘浓度。例如，参考测量装置120可以通过乘以与各测量终端140相同的权重系数，从而利用光散射法测量微尘的浓度。但是，不需要参考测量装置120必须具备与各测量终端140相同的传感器配置。只要能设定参考测量装置120的测量值和各测量终端140的测量值的定量相关关系，即可根据标准测量装置110、参考测量装置120及各测量终端140的测量结果，计算校正微尘浓度所需的各种常数。
参考测量装置120将测量的参考微尘浓度测量值发送至微尘浓度计算服务器130。在向微尘浓度计算服务器130发送所测量的参考微尘浓度测量值时，参考测量装置120可以将自身标识符或自身位置与参考微尘浓度测量值一同发送，以便于微尘浓度计算服务器130能够确认其接收到的参考微尘浓度测量值由配置于哪个标准测量装置周围的参考测量装置发送。另外，从标准测量装置110接收标准微尘浓度测量值时，参考测量装置120可将标准微尘浓度测量值与参考微尘浓度测量值和标识符或位置信息一并发送至微尘浓度计算服务器130。
微尘浓度计算服务器130从标准测量装置110、标准浓度测量值存储服务器115或参考测量装置120接收标准微尘浓度测量值及参考微尘浓度测量值，计算校正微尘浓度测量值浓度所需的必要一个或多个常数(以下称为“浓度校正常数”)。如上所述，标准微尘浓度测量值是标准测量装置110通过微尘浓度测量法测量的准确的大气中微尘的浓度值。另一方面，参考测量装置120是与各测量终端140相同或能够确定与各测量终端140的测量值之间的定量相关关系的装置，虽然测量的微尘浓度不够准确，但与标准测量装置110几乎在相同的地点测量大气中的微尘浓度。因此，微尘浓度计算服务器130可以通过计算标准微尘浓度测量值和参考微尘浓度测量值的差异，从而确认由各测量终端140测量的微尘浓度和实际微尘浓度之间的误差。微尘浓度计算服务器130计算标准微尘浓度测量值和参考微尘浓度测量值之间的误差，并向各测量终端140提供用于准确换算微尘重量所需的浓度校正常数。因此，各测量终端140能够获得准确的微尘浓度。微尘浓度计算服务器130计算由各测量终端140测量的特定位置上的浓度校正常数，并提供给各测量终端140，使得各测量终端140即便使用光散射法也能够测量出准确的浓度。在利用光散射法计算微尘的浓度时，各测量终端不可能预先知道与时间和地点相应的准确的权重系数，所以各测量终端140将通过标准测量方式测量的准确的微尘浓度和通过光散射方式测量的微尘浓度之间的差异体现到结果中，以准确测量微尘的浓度。另外，微尘浓度计算服务器130从各个测量终端接收各测量终端的位置信息。微尘浓度计算服务器130保存各测量终端的位置信息，并向传回位置信息的各测量终端发送由最近距离的标准测量装置和参考测量装置计算的浓度校正常数。
目前，国家机关(标准测量终端)以一定时间为单位(例如，1小时)提供微尘浓度资料。但是，在一定时间内，大气中的微尘的量不会急剧变化，所以如果利用这些国家机关(标准测量终端)的资料对由各测量终端测量的微尘浓度进行校正，即便使用相对来说准确度低一些的光散射法进行测量，也可以能够几乎实时地准确测量微尘。
在向各测量终端分别发送浓度校正常数后，微尘浓度计算服务器130从各个测量终端接收校正后的微尘浓度测量值。微尘浓度计算服务器130从发送位置信息而请求浓度校正常数的各测量终端接收校正后的微尘浓度测量值，从而确认在各个位置被校正的准确的微尘浓度测量值，并按位置进行保存。微尘浓度计算服务器130持续地接收各个位置校正后的准确的微尘浓度测量值，从而形成各地区微尘浓度测量值大数据。微尘浓度计算服务器130可以利用这些大数据，按照地点、时段、季节等掌握微尘浓度测量值的浓度测量值趋势，并且积累的数据越多，越能掌握到准确数据或提供浓度校正值。或者，微尘浓度计算服务器130可以从各测量终端接收没有经过校正的微尘浓度测量值。微尘浓度计算服务器130可以将所接收的没有经过校正的微尘浓度测量值和浓度校正常数同时保存，从而实现上述相同的效果。
各测量终端140向微尘浓度计算服务器130发送位置信息，用于请求提供浓度校正常数，并从微尘浓度计算服务器130接收浓度校正常数。另外，各测量终端140向微尘浓度计算服务器130发送自身位置信息，便于微尘浓度计算服务器130通过与各测量终端140最近的标准测量装置提供浓度校正常数。各测量终端140从微尘浓度计算服务器130接收根据位置信息计算的浓度校正常数。
各测量终端140在利用微尘测量部148测量大气中微尘数量以后，利用计算部144测量微尘的浓度，并利用浓度校正常数校正所测量的浓度。微尘测量部148利用光散射法测量大气中的微尘数量，计算部144利用权重系数并根据微尘数量测量大气中的微尘浓度。计算部144利用从微尘浓度计算服务器130接收的浓度校正常数校正测量的微尘浓度，从而计算准确的微尘浓度。然后，各测量终端140将计算的微尘浓度反馈给微尘浓度计算服务器130。另一方面，各测量终端140除了计算微尘浓度以外，在将微尘浓度反馈给浓度计算服务器130时，还可以将没有经过校正的微尘浓度反馈给浓度计算服务器130。
图2是示出本发明的实施例的微尘浓度计算服务器结构的方框图。
如图2所示，本发明的一个实施例的微尘浓度计算服务器130包括通信部210、控制部220及数据库230。
通信部210从各测量终端140接收位置信息、从参考测量装置120接收参考微尘浓度测量值、从标准测量装置110或标准浓度测量值存储服务器115接收标准微尘浓度测量值。通信部210通过无线宽带接入(Wibro)、无线城域网(WiMAX)、无线网络(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)、紫峰协议(Zigbee)、4G或5G等的各种无线通信手段或有线通信手段连接标准测量装置或各测量装置(包括参考测量装置)，实现数据收发。根据情况，通信部210可以从标准测量装置110直接接收标准微尘浓度测量值，也可以从参考测量装置120与参考微尘浓度测量值一起接收。另外，通信部210可从标准测量装置110接收标准微尘浓度测量值和标准测量装置110的标识符，或者从参考测量装置120接收参考微尘浓度测量值和参考测量装置120的标识符或位置。
通信部210向各测量终端140发送浓度校正常数，并从各测量终端140接收根据各测量终端140的初始设置而被校正的微尘浓度或校正之前的微尘浓度。
控制部220利用各测量终端140的位置信息来选择距离各测量终端140最近的标准测量装置110及参考测量装置120，并利用从所选择的标准测量装置110及参考测量装置120接收到的浓度测量值，计算浓度校正常数。控制部220利用数据库230内保存的标准测量装置110及参考测量装置120的标识符和位置信息，选择距离各测量终端140最近的标准测量装置110及参考测量装置120。控制部220利用从所选择的标准测量装置110及参考测量装置120接收的标准微尘浓度测量值和参考微尘浓度测量值之间的差异，计算浓度校正常数。例如，当标准微尘浓度测量值为10的标、参考微尘浓度测量值为20考微时，控制部220可将浓度校正常数设定为﹣50％。
因此，本实施例的微尘浓度计算服务器130可通过非常简单的计算，即可实现对微尘测量值的准确校正。控制部220控制通信部210而将所计算的浓度校正常数发送至传回了位置信息的各测量终端140。
控制部220在为了计算浓度校正常数而选择标准测量装置110及参考测量装置120时，可以选择距离各测量终端140最近的装置，但也可以考虑位置和大气或气象信息，选择最合适的装置。首先，控制部220以各测量终端的位置为中心选择位于已设定的半径内的标准测量装置及参考测量装置。然后，控制部220考虑保存在数据库230中的各标准测量装置及参考测量装置中被选择的各标准测量装置及参考测量装置的位置的大气和气象信息。大气或气象信息包括风向、风速、温度、湿度、臭氧浓度、亚硫酸浓度、二氧化碳浓度、氮氧化物浓度、挥发性有机化合物(volatile organic compound，VOC)浓度等信息。控制部220确认所选择的各标准测量装置及参考测量装置位置上的臭氧浓度、亚硫酸浓度、二氧化碳浓度、氮氧化物浓度、VOC浓度等的微尘浓度，只选择微尘浓度为已设定的参考值以上的标准测量装置及参考测量装置。这是因为，如果测量的微尘浓度过低，即便标准测量装置或参考测量装置的测量误差很小，所计算的浓度校正常数仍有可能大幅波动。因此，控制部220只选择各标准测量装置及参考测量装置位置的微尘浓度为已设定的参数值以上的标准测量装置及参考测量装置。然后，控制部220考虑各测量终端的位置、风向及风速而选择最合适的标准测量装置及参考测量装置。对于如何考虑各测量终端的位置、风向及风速而选择最合适的标准测量装置及参考测量装置，将参考图6进行说明。
图6是示出本发明的实施例的各测量终端和标准测量装置的位置的地图。
图中存在欲要测量微尘浓度的各测量终端140，各测量终端140的周围有两个标准测量装置(110-1，110-2)。距离各测量终端140更近的标准测量装置是位于东侧的标准测量装置110-2，控制部220可以通过标准测量装置110-2提供浓度校正值。然而，如果春季从位于标准测量装置110-1和各测量终端140西侧的中国借着偏西风刮来沙尘的情况，则其结果会不同。相对于位于东侧的、距离各测量终端140更近的标准测量装置110-2，但位于西侧的标准测量装置110-1能够提供更准确的浓度测量值。因此，在前述情况下，控制部220可以通过标准测量装置110-1提供浓度校正值。
如上所述，控制部220综合考虑位置、微尘浓度、风向及风速等因素而选择最合适的标准测量装置及参考测量装置。控制部220利用从所选择的标准测量装置110及参考测量装置120接收的浓度测量值，计算浓度校正常数。
或者，在计算浓度校正常数时，控制部220可以选择不是一个、即多个标准测量装置及参考测量装置，并利用各个标准测量装置及参考测量装置的浓度测量值。只要是位于距离各测量终端140的设定半径范围内并且所测量的微尘浓度超过已设定参数值的标准测量装置及参考测量装置，控制部220可以全部用于计算浓度校正常数，而不需要另行选择。虽然各测量装置和参考测量装置具有相同的结构或能够确认定量相关关系，但各测量装置在进行测量时有可能产生误差。因此，控制部220只利用一个标准测量装置及参考测量装置计算浓度校正常数时，浓度校正常数的准确度有可能因各测量装置和参考测量装置的测量误差的不同而降低。为了减少这种可能性，控制部220利用全部的具备一定条件的标准测量装置及参考测量装置来计算各浓度校正常数，并求出计算后的浓度校正常数的平均值，最终计算出将提供给各测量终端的浓度校正常数。例如，所选择的具备一定条件的标准测量装置及参考测量装置分别位于3个地点，并且在A地点根据标准测量装置及参考测量装置的浓度测量值计算的浓度校正常数为50％、在B地点计算的浓度校正常数为30％、在C地点计算的浓度校正常数为40％时，控制部220可以将最终提供给各测量终端的浓度校正常数计算为40％。
控制部220可以根据情况(例如，风向和风速较强等的情况)综合考虑位置、微尘浓度、风向及风速后选择最合适的标准测量装置及参考测量装置，也可以考虑位置及微尘浓度后选择一个以上标准测量装置及参考测量装置。控制部220利用通过如上所述方式选择的标准测量装置及参考测量装置的浓度测量值，计算浓度校正常数。
控制部220利用从各测量终端140接收到的位置和校正后的微尘浓度，掌握不同地点、时段、日期的浓度测量值的趋势。为了利用大数据提供更加准确的微尘浓度校正值，控制部220控制数据库230而积累并保存从各测量终端140接收的校正后的微尘浓度。控制部220可以利用数据库230中保存的微尘浓度，掌握浓度测量值的趋势。控制部220可以根据自身测量数据和气象台等提供的气象资料，提供最适合各测量终端的微尘浓度校正常数。随着不断地从不同时段、日期、地点的大量各测量终端收集校正后的微尘浓度并进行保存和分析，控制部220可以掌握不同时段、日期、地点的浓度测量值的趋势，并计算出合理的浓度校正常数。
数据库230中保存标准测量装置和参考测量装置的标识符及位置、从各测量终端接收的位置信息。数据库230中保存标准测量装置和参考测量装置的标识符及位置。因此，当各测量终端140为了请求浓度的校正而发送位置信息时，控制部220可以通过数据库230掌握距离各测量终端140最近的标准测量装置110或参考测量装置120。另外，当标准测量装置110或参考测量装置120发送标准微尘浓度测量值或参考微尘浓度测量值时，控制部220通过数据库230可获知具体是哪一个标准测量装置110或参考测量装置120传回了对应的测量值的情况。另外，数据库230中保存接收自各测量终端的位置信息，使得控制部220能够掌握请求微尘浓度的校正的各测量终端，并能够识别离各测量终端近的标准测量装置和参考测量装置。
数据库230将标准测量装置、参考测量装置或各测量终端位置上的大气或气象信息与标准测量装置、参考测量装置或各测量终端的位置信息对关联保存。数据库230从气象台等外部获取标准测量装置、参考测量装置或各测量终端位置上的大气或气象信息而与标准测量装置、参考测量装置或各测量终端的各位置信息关联而保存。大气或气象信息包括风向、风速、温度、湿度、臭氧浓度、亚硫酸浓度、二氧化碳浓度、氧化氮浓度、VOC(volatileorganic compound)浓度等信息。
另外，数据库230保存从各测量终端接收的位置信息、按照设定而被校正的微尘浓度或没有经过校正的微尘浓度。数据库230将从各个测量终端接收的大量位置信息和校正后的微尘浓度按照日期和时间相关联而保存。因此，控制部220可以根据数据库230中保存的信息，掌握浓度测量值的趋势。
图3是示出本发明的实施例的各测量终端的计算部结构的方框图。
如图3所示，本发明的实施例的各测量终端的计算部144包括通信部310、接口部320、控制部330、测位部340及电源部350。
通信部310用于向微尘浓度计算服务器130发送测位部340所测得的位置信息，或者从微尘浓度计算服务器130接收浓度校正常数。
接口部320用于连接计算部144和微尘测量部148。接口部320通过集成磁盘电子接口(IDE，Integrated Device Electronics)、串行高级技术附件(SATA，Serial AdvancedTechnology Attachment)、小型计算机系统接口(SCSI，Small Computer SystemInterface)、外置式串行高级技术附件(eSATA，External SATA)、个人电脑存储卡国际协会接口(PCMCIA，Personal Computer Memory Card International Association)、通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)等各种方式连接计算部144和微尘测量部148。
控制部330通过接口部320从微尘测量部148接收微尘浓度，并利用从微尘浓度计算服务器130接收到的浓度校正常数，对接收自微尘测量部148的微尘浓度进行校正。控制部330可以从微尘测量部148接收微尘测量值而计算微尘浓度，或者也可以利用在测量部中直接转换为微尘浓度(重量)的预设的常数的权重因此而计算微尘的浓度之后，接收所计算的浓度值并利用校正常数而进行校正。但是，在测量微尘时，微尘测量部148利用光散射法。光散射法是通过测量散射光来计算微尘浓度的方式，被散射的光的强度取决于微尘的种类、浓度、大小以及吸收光的因素(例如，黑炭)或湿气等的存在。另外，由于预先设定于测量仪器的权重因子无法按照微尘种类一一反映前述的因素，从而假设一定条件(例如，假设为亚利桑那粉尘(Arizona Dust))而统一确定，因此，仅凭借微尘散射光的测量值无法准确地计算微尘的浓度(或重量)。为了对这种不准确的微尘浓度进行校正，控制部330利用从微尘测量部148接收的浓度测量值来校正微尘的浓度。浓度校正常数是利用标准测量装置110所测量的结果和具有与各测量终端140相同结构或能够确认与各测量终端140的测量值之间的定量相关关系的参考测量装置120所测量的结果之间的误差计算，所以控制部330能够通过利用了浓度校正常数的校正来提供准确的微尘浓度测量结果。
计算部144虽然利用光散射法，但能够通过简单的方法来迅速、准确地提供微尘浓度的测量结果。
由于计算部144利用从微尘浓度计算服务器130接收的浓度校正常数，因此计算不144无需进一步具备如下的额外的复杂的算法或追加性机构：为了提高由与重量浓度法或β射线法等国家标准测量方法相比相对不准确的测量方式的光散射法(由微尘测量部148测量)的测量结果而追加的额外的算法或结构。正因为无需经过额外的算法或追加性结构等的处理过程，因此具有如下优点：计算部144可以对微尘测量部148所测量的不准确的测量结果进行校正而几乎实时提供准确的测量结果，并且不需要设置额外算法或追加性结构所需的费用。
另外，计算部144利用校正常数对由通常的光散射法测量的测量结果进行校正，因此不要求微尘测量部148具备用于提高微尘浓度测量结果的额外的算法或追加性结构。因此，计算部144无论与利用光散射法的任何微尘测量部连接，都不会存在兼容性问题，能够提供准确的微尘浓度测量结果。即便计算部144利用的是相对于其他微尘测量方法价格更加低廉的光散射法，仍能够简单方便地准确计算微尘浓度。
测位部340测量用于向微尘浓度计算服务器130进行传输的各测量终端140的位置。测位部340通过如下多种方式测量各测量终端140的位置：利用中继设备的传播环境而基于软件检查终端的位置的基于网络的方式、利用搭载在终端上的全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)接收器而确认终端的位置的基于手持通话器(handset)的方式、以及通过组合基于网络的方式和基于手持通话器的方法来确认终端位置的方式。
电源部350提供电源而使计算部144的各个组件运转，并通过接口部320向微尘测量部148供应电源。
从以上描述可知，可以通过手机的功能即可实现计算部144，而无需增加其他设置。
图4是示出本发明的实施例的各测量终端的微尘测量部结构的方框图。
如图4所示，本发明的一实施例的各测量终端的微尘测量部148包括空气流入部410、激光照射部420、聚光部430及接口部440。
空气流入部410包括空气吸入口和排出口，用于导入含有微尘的空气。空气流入部410导入空气并使其经过激光照射部420，从而使含有微尘的空气经过激光照射部所照射的激光。
激光照射部420向经过空气流入部410的空气照射激光。激光照射部420由激光二极管构成而向空气照射激光。激光照射部420通过向空气照射激光来使激光因空气中所含的微尘而发生散射。
聚光部430将被微尘散射的散射光聚光而检测。散射光的强度因微尘的种类和大小而不同。虽然计算部144对由聚光部430聚光的散射光进行测量，但难以确认微尘的成份。因此，聚光部430按照测量到的散射光的强度或微尘大小测量数量后提供给计算部144，或者对所测量的散射光的强度或微尘数量利用预设的权重系数而计算微尘浓度之后通过接口部提供给计算部144。
接口部440与计算部144连接而从计算部144接受电源，并向计算部144提供聚光部的测量及计算结果。
微尘测量部148利用聚光部430而测量微尘浓度测量值，微尘浓度测量值提供至计算部144而用于准确的微尘浓度的计算。由于测量结果被计算部144校正为准确的微尘浓度，因此微尘测量部148只需具备利用光散射法测量微尘浓度所需的普通结构即可，不需要额外具备用于额外对所测量的浓度进行处理或为了提高测量浓度的准确度而追加的结构或者算法。
另外，微尘测量部148通过接口部440而从计算部144获得电源，所以无需额外具备用于运转各个组件(空气流入部、激光照射部及聚光部)所需的电源。
因此，能够以低廉的费用实现微尘测量部148的小型化。
图5是示出本发明的实施例的微尘浓度计算服务器计算微尘浓度的方法的流程图。
微尘浓度计算服务器130从各测量装置140接收位置信息，从标准测量装置110、标准浓度测量值存储服务器115或参考测量装置120接收标准微尘浓度测量值及参考微尘浓度测量值(S510)。微尘浓度计算服务器130可从标准测量装置110或标准浓度测量值存储服务器115及参考测量装置120分别接收标准微尘浓度测量值及参考微尘浓度测量值，也可以从参考测量装置120接收全部测量值。进而，微尘浓度计算服务器130可以从标准测量装置110或参考测量装置120一同接收各测量装置的标识符。微尘浓度计算服务器130保存标准测量装置和参考测量装置的标识符及位置，并保存从各测量终端接收到的位置信息。
微尘浓度计算服务器130确认标准微尘浓度测量值及参考微尘浓度测量值之间的误差而计算浓度校正常数(S520)。微尘浓度计算服务器130考虑各测量装置140的位置信息、进而考虑位置、大气或气象信息而选择一个以上标准测量装置110和参考测量装置120。微尘浓度计算服务器130根据所选的标准测量装置110的标准微尘浓度测量值和所选的参考测量装置120的参考微尘浓度测量值确认误差而计算浓度校正常数。
微尘浓度计算服务器130将所计算的浓度校正常数发送至各测量终端140(S530)。
微尘浓度计算服务器130从各个测量终端接收校正后的微尘浓度(S540)。当然，从各测量终端可以接收校正后的微尘浓度，也可以接收校正之前的微尘浓度。
微尘浓度计算服务器130积累从各个测量终端接收的微尘浓度而导出各个位置的微尘浓度(S550)。微尘浓度计算服务器130从各个测量终端接收被校正的微尘浓度或没有校正的微尘浓度，并将微尘浓度与各个测量终端的位置信息关联而保存。微尘浓度计算服务器130利用积累的微尘浓度而导出各个位置的微尘浓度。
图5描述了按顺序执行各步骤的情况，但这仅仅是示例性地说明了本发明实施例的技术构思而已。换言之，在不脱离本发明实施例的本质特征的情况下，本发明所属的技术领域的普通技术人员可以改变图5中描述的执行顺序或通过实施各种修改和变形实现同时执行，图5不限于时序列顺序。
另一方面，在计算机可读记录介质上存储计算机可读代码，即可实现图5所示的步骤。计算机可读记录介质包括存储有计算机系统可读数据的所有记录装置。即，计算机可读记录介质包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光学读取介质(例如，CD-ROM、DVD等)和载波(例如，通过互联网的传送)等的存储介质。另外，计算机可读记录介质上可以保存和执行分布在由网络连接的计算机系统上并由计算机以分散方式读取的代码。
如上所述的说明仅仅是示例性地说明了本发明实施例的技术构思而已，在不脱离本发明实施例的本质特征的情况下，本发明所属的技术领域的普通技术人员可以实施各种修改和变形。因此，本发明的实施例并非用于限制本发明的技术构思，而是用于描述本发明的技术构思，本发明的技术构思范围不受这些实施例的限制。本实施例的保护范围应由权利要求书所确定，属于同等范围内的所有技术构思均包括于本实施例的权利范围之内。
依据美国专利法第119(a)条(35U.S.C是示例性地(a))，本申请主张2017年10月12日在韩国申请的专利申请号为第10-2017-0132563号专利的优先权，其全部内容作为参考文献合并于本专利申请中。同时，在美国以外的其他地区以相同理由主张优先权时，其全部内容作为参考文献合并于本专利申请中。

Claims (12)

1.一种微尘浓度计算装置，提供微尘校正常数，使得利用光散射法测量微尘的各测量终端能够准确测量微尘浓度，其特征在于，包括：
通信部，从参考测量装置接收参考微尘浓度测量值、从标准测量装置或所述参考测量装置接收标准微尘浓度测量值、从所述各测量终端接收位置信息，并向所述各测量终端发送微尘校正常数，其中，所述参考测量装置为具有与所述各测量终端相同结构或能够确认与所述各测量终端的测量值之间的定量相关关系的装置；以及
控制部，利用所述参考微尘浓度测量值和所述标准微尘浓度测量值来计算所述微尘校正常数，并控制通信部而将所计算的微尘校正常数发送至所述各测量终端。
2.如权利要求1所述的微尘浓度计算装置，其特征在于：
所述参考测量装置配置于距所述标准测量装置的设定的范围内。
3.如权利要求1所述的微尘浓度计算装置，其特征在于，
还包括：将所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置相关联而保存的数据库。
4.如权利要求3所述的微尘浓度计算装置，其特征在于：
所述数据库将所述标准测量装置及所述参考测量装置位置上的大气或气象信息与所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置关联而保存。
5.如权利要求1所述的微尘浓度计算装置，其特征在于：
所述通信部在从所述参考测量装置或所述标准测量装置接收所述参考微尘浓度测量值或所述标准微尘浓度测量值时，一同接收所述参考测量装置或所述标准测量装置的标识符。
6.一种微尘浓度计算方法，提供微尘校正常数，使得利用光散射法测量微尘的各测量终端能够准确测量微尘浓度，其特征在于，包括：
接收步骤，从参考测量装置接收参考微尘浓度测量值、从标准测量装置或所述参考测量装置接收标准微尘浓度测量值，其中，所述参考测量装置为具有与所述各测量终端相同结构或能够确认与所述各测量终端的测量值之间的定量相关关系的装置；
计算步骤，利用所述参考微尘浓度测量值和所述标准微尘浓度测量值来计算所述微尘校正常数；以及
发送步骤，向所述各测量终端发送所计算的微尘校正常数。
7.如权利要求6所述的微尘浓度计算方法，其特征在于：
所述参考测量装置配置于距所述标准测量装置的设定的范围内。
8.如权利要求6所述的微尘浓度计算方法，其特征在于：
在所述接收步骤中，从所述参考测量装置或所述标准测量装置接收所述参考微尘浓度测量值或所述标准微尘浓度测量值时，一同接收所述参考测量装置或所述标准测量装置的标识符。
9.如权利要求6所述的微尘浓度计算方法，其特征在于，
还包括：将所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置相关联而保存的保存步骤。
10.如权利要求9所述的微尘浓度计算方法，其特征在于：
在所述保存步骤中，将所述标准测量装置及所述参考测量装置位置上的大气或气象信息与所述标准测量装置及所述参考测量装置的各自的标识符和位置关联而保存。
11.一种微尘测量终端，利用光散射法测量微尘浓度，其特征在于，包括：
电源部，用于向所述微尘测量终端内的各组件供应电源；
通信部，从微尘浓度计算服务器接收微尘浓度校正常数，其中，所述微尘浓度校正常数为利用具有与所述微尘测量终端相同结构或能够确认与所述微尘测量终端的测量值之间的定量相关关系的参考测量装置所测量的参考微尘浓度测量值和标准测量装置所测量的标准微尘浓度测量值计算而获得的；
微尘测量部，利用光散射法测量微尘的浓度；以及
控制部，利用微尘浓度校正常数而对所述微尘测量部所测量的微尘浓度测量值进行校正，从而计算准确的微尘浓度。
12.如权利要求11所述的微尘测量终端，其特征在于，
还包括测位部，用于测量自身的位置，使得所述微尘浓度计算服务器在计算微尘浓度校正常数时利用与其自身的位置最近的标准测量装置和参考测量装置来计算微尘浓度校正常数。
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