CN113032971A - 一种用于生态环境监测质量评价的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了环境监测领域的一种用于生态环境监测质量评价的系统，包括信息采集模块、数据传输模块、信息处理模块、控制模块和信号接收平台；所述信息采集模块包括用于采集土壤信息的土壤传感器、采集大气信息的大气传感器和采集水质的水流传感器，大气传感器包括颗粒物感应器和风力发电马达，所述风力发电马达连接有电阻丝，电阻丝一侧安装有温度感应器，温度感应器并联于颗粒物感应器从而使温度感应器与颗粒物感应器的数据同步传输于信息处理模块。本技术方案中电阻丝产生的热度被捕捉后与颗粒物感应器的信号进行同步传输，从而实现电阻丝发热温度对风力大小的捕捉与感应，提供风力数据以辅校对助颗粒物的含量测量。
Description
技术领域
本发明属于环境监测领域领域，具体是一种用于生态环境监测质量评价的系统。
背景技术
近年来，随着工业化和城镇化的快速发展，我国资源与生态环境的形势日益严峻，资源约束压力持续增大，环境污染仍在加重，生态问题更加复杂，资源环境与生态恶化趋势尚未得到逆转，因此针对生态环境状况的评价显得尤为重要。
相关技术中，通常参考环境保护部于2015年发布的《生态环境状况评价技术规范》对我国生态环境状况进行评价、分级。其中，该方法选取的土地胁迫指数计算较为复杂，环境限制指数则必须通过年度统计数据获取，限制了生态环境状况指数在更大范围的推广应用。另外，该方法计算得到的生态环境状况指数，对生态环境评价的准确率有待提高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种提高检测精度的生态环境监测质量评价系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于生态环境监测质量评价的系统包括信息采集模块、数据传输模块、信息处理模块、控制模块和信号接收平台；所述信息采集模块包括用于采集土壤信息的土壤传感器、采集大气信息的大气传感器和采集水质的水流传感器，所述信息采集模块将信息采集后通过数据传输模块依次传递至信息处理模块和信号接收平台；
大气传感器包括颗粒物感应器和风力发电马达，所述风力发电马达连接有电阻丝，电阻丝一侧安装有温度感应器，温度感应器并联于颗粒物感应器从而使温度感应器与颗粒物感应器的数据同步传输于信息处理模块。
采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于采用传统监测方法的技术方案，本技术方案中对于不同区域进行甄别式监测，从而将甄别筛选的信息统一发送至信息接收平台进行统计。
2、相对于甄别统计的现有技术，本技术方案中提供误差补充措施，在探究大气环境时，由于颗粒物污染与风速的相关性分析风速是影响颗粒物稀释扩散的至关重要的凶子，一般而言，风速大，大气污染物容易被稀释扩散，导致测量的颗粒物浓度偏低；
风速小，容易造成颗粒物堆积，从而使颗粒物浓度增加，导致测量的颗粒物浓度偏高，但是，不同地域风速对颗粒物的影响是不同的，沙尘的西北地区和非沙尘城市就不同，西北地区城市风速与颗粒物浓度成抛物线关系U一般在风速2m/s左右以下时，风速越大，颗粒物浓度越小，当风速大于2m/s时，风速越大，颗粒物浓度越高。
因此利用风力发电的马达进行电量供给，随后电阻丝产生的热度被捕捉后与颗粒物感应器的信号进行同步传输，从而实现电阻丝发热温度对风力大小的捕捉与感应，提供风力数据以辅校对助颗粒物的含量测量。同时电阻丝也能蒸发部分空气中的凝结水珠，降低水分子颗粒对颗粒感应器的误差影响。
3、相对于直接利用风力感应器的现有技术，本技术方案除了降低区域内水珠的影响外，还可以在安装过程中通过风力发电马达自转产生的电流检测并联电路的通导性。
进一步，所述信息处理模块用于信息进行分类打包，信息处理模块将信息划分为大气质量信息、误差补足信息、水质存储信息和土壤污染度信息，所述误差补足信息用于存储温度感应器传递的数据，同时误差补足信息与大气质量信息的信息流经过同一计时器进行标记。
有益效果：相对于带有区域安装自检性的现有技术，本技术方案中利用计时器对分流的数据进行标记，便于数据的对应处理。
进一步，所述数据传输模块包括信号接收器和信号发射器，所述信息采集模块都分别设置独立的信号发射器，信号发射器与采集模块之间连接有信号转换器。
进一步，所述信息处理模块包括服务器和警报装置，所述服务器将检测区域划分为相互独立的区域，任意区域之间服务器设置有不同阈值，所述阈值控制警报装置的响应情况。
有益效果：本技术方案通过阈值设置的数据进行预先评价和监测，将收集的数据进行甄别后提供警示。
进一步，所述温度感应器与并联电路之间连接有限制电流流向只能从风力发电马达至并联电路的二极管。
有益效果：避免初始电路中电流对风力发电马达和电阻丝的干扰。
进一步，所述区域划分的因素取决于基于景感生态学的心理感知、社会经济和过程与风险的相关方面，采用非规则网格最优法进行监测点位的布设的具体过程为：在城市空间布局和城市规划资料的统计基础上，通过生态环境网络设施和生态敏感特征调查，确定生态环境监测目标区；基于景感生态学理论的生态风险、过程感知、心理感知、社会经济和辖区管理方面计算监测区数据，通过对多层地理信息空间叠加分析及综合研判，将生态环境监测目标区初步划分为多个不规则网格；以人口约束、成本约束、空间约束及地形约束为多目标约束条件，对不规则网格的监测点位进行分析，建立区域监测网络布点模型并优化求解，得出生态环境监测网的初步优化结果；以气象分析、地形分析、功能布局分析与目标敏感分析为聚类分析约束条件，基于地理空间分析，在求解监测网初步优化结果的基础上，根据物以类聚对各指标进行分类与统计分析，着重将多个相似监测点位聚为一类，最终得到生态环境监测网点位空间布局和经济适宜性的最优化。
有益效果：通过基于景感生态学，把景感生态学的内容融入到生态环境要素监测和点位布置设计，来达到生态环境监测要素更全面，而且也使得监测网点位空间布局和经济适宜性达到最优化，能够更完整、更系统地、更有效率地对生态环境进行监测、预警、管理与评估。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例基本如附图1所示：一种用于生态环境监测质量评价的系统包括信息采集模块、数据传输模块、信息处理模块、控制模块和信号接收平台；所述信息采集模块包括用于采集土壤信息的土壤传感器、采集大气信息的大气传感器和采集水质的水流传感器，所述信息采集模块将信息采集后通过数据传输模块依次传递至信息处理模块和信号接收平台；
大气传感器包括颗粒物感应器和风力发电马达，所述风力发电马达连接有电阻丝，电阻丝一侧安装有温度感应器，温度感应器并联于颗粒物感应器从而使温度感应器与颗粒物感应器的数据同步传输于信息处理模块
信息处理模块用于信息进行分类打包，信息处理模块将信息划分为大气质量信息、误差补足信息、水质存储信息和土壤污染度信息，所述误差补足信息用于存储温度感应器传递的数据，同时误差补足信息与大气质量信息的信息流经过同一计时器进行标记。
数据传输模块包括信号接收器和信号发射器，所述信息采集模块都分别设置独立的信号发射器，信号发射器与采集模块之间连接有信号转换器，信息处理模块包括服务器和警报装置，所述服务器将检测区域划分为相互独立的区域，任意区域之间服务器设置有不同阈值，所述阈值控制警报装置的响应情况，温度感应器与并联电路之间连接有限制电流流向只能从风力发电马达至并联电路的二极管。
区域划分的因素取决于基于景感生态学的心理感知、社会经济和过程与风险的相关方面，采用非规则网格最优法进行监测点位的布设的具体过程为：在城市空间布局和城市规划资料的统计基础上，通过生态环境网络设施和生态敏感特征调查，确定生态环境监测目标区；基于景感生态学理论的生态风险、过程感知、心理感知、社会经济和辖区管理方面计算监测区数据，通过对多层地理信息空间叠加分析及综合研判，将生态环境监测目标区初步划分为多个不规则网格；以人口约束、成本约束、空间约束及地形约束为多目标约束条件，对不规则网格的监测点位进行分析，建立区域监测网络布点模型并优化求解，得出生态环境监测网的初步优化结果；以气象分析、地形分析、功能布局分析与目标敏感分析为聚类分析约束条件，基于地理空间分析，在求解监测网初步优化结果的基础上，根据物以类聚对各指标进行分类与统计分析，着重将多个相似监测点位聚为一类，最终得到生态环境监测网点位空间布局和经济适宜性的最优化。
具体实施过程如下：本技术方案中对于不同区域进行甄别式监测，从而将甄别筛选的信息统一发送至信息接收平台进行统计，通过基于景感生态学，把景感生态学的内容融入到生态环境要素监测和点位布置设计，来达到生态环境监测要素更全面，而且也使得监测网点位空间布局和经济适宜性达到最优化，能够更完整、更系统地、更有效率地对生态环境进行监测、预警、管理与评估。
特别是在测量大气颗粒感应物时，本技术方案中提供误差补充措施，在探究大气环境时，由于颗粒物污染与风速的相关性分析风速是影响颗粒物稀释扩散的至关重要的凶子，一般而言，风速大，大气污染物容易被稀释扩散，导致测量的颗粒物浓度偏低；
风速小，容易造成颗粒物堆积，从而使颗粒物浓度增加，导致测量的颗粒物浓度偏高，但是，不同地域风速对颗粒物的影响是不同的，沙尘的西北地区和非沙尘城市就不同，西北地区城市风速与颗粒物浓度成抛物线关系U一般在风速2m/s左右以下时，风速越大，颗粒物浓度越小，当风速大于2m/s时，风速越大，颗粒物浓度越高。
因此利用风力发电的马达进行电量供给，随后电阻丝产生的热度被捕捉后与颗粒物感应器的信号进行同步传输，从而实现电阻丝发热温度对风力大小的捕捉与感应，提供风力数据以辅校对助颗粒物的含量测量。同时电阻丝也能蒸发部分空气中的凝结水珠，降低水分子颗粒对颗粒感应器的误差影响。除了降低区域内水珠的影响外，还可以在安装过程中通过风力发电马达自转产生的电流检测并联电路的通导性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：包括信息采集模块、数据传输模块、信息处理模块、控制模块和信号接收平台；所述信息采集模块包括用于采集土壤信息的土壤传感器、采集大气信息的大气传感器和采集水质的水流传感器，所述信息采集模块将信息采集后通过数据传输模块依次传递至信息处理模块和信号接收平台；
大气传感器包括颗粒物感应器和风力发电马达，所述风力发电马达连接有电阻丝，电阻丝一侧安装有温度感应器，温度感应器并联于颗粒物感应器从而使温度感应器与颗粒物感应器的数据同步传输于信息处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：所述信息处理模块用于信息进行分类打包，信息处理模块将信息划分为大气质量信息、误差补足信息、水质存储信息和土壤污染度信息，所述误差补足信息用于存储温度感应器传递的数据，同时误差补足信息与大气质量信息的信息流经过同一计时器进行标记。
3.根据权利要求2所述的一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：所述数据传输模块包括信号接收器和信号发射器，所述信息采集模块都分别设置独立的信号发射器，信号发射器与采集模块之间连接有信号转换器。
4.根据权利要求3所述的一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：所述信息处理模块包括服务器和警报装置，所述服务器将检测区域划分为相互独立的区域，任意区域之间服务器设置有不同阈值，所述阈值控制警报装置的响应情况。
5.根据权利要求1所述的一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：所述温度感应器与并联电路之间连接有限制电流流向只能从风力发电马达至并联电路的二极管。
6.根据权利要求5所述的一种用于生态环境监测质量评价的系统，其特征在于：所述区域划分的因素取决于基于景感生态学的心理感知、社会经济和过程与风险的相关方面，采用非规则网格最优法进行监测点位的布设的具体过程为：在城市空间布局和城市规划资料的统计基础上，通过生态环境网络设施和生态敏感特征调查，确定生态环境监测目标区；基于景感生态学理论的生态风险、过程感知、心理感知、社会经济和辖区管理方面计算监测区数据，通过对多层地理信息空间叠加分析及综合研判，将生态环境监测目标区初步划分为多个不规则网格；以人口约束、成本约束、空间约束及地形约束为多目标约束条件，对不规则网格的监测点位进行分析，建立区域监测网络布点模型并优化求解，得出生态环境监测网的初步优化结果；以气象分析、地形分析、功能布局分析与目标敏感分析为聚类分析约束条件，基于地理空间分析，在求解监测网初步优化结果的基础上，根据物以类聚对各指标进行分类与统计分析，着重将多个相似监测点位聚为一类，最终得到生态环境监测网点位空间布局和经济适宜性的最优化。
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| CN114154122A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-03-08 | 杭州开闳流体科技有限公司 | 测流数据质量评估方法、装置及应用 |
| CN114877948A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-09 | 江苏达昌生态环境发展有限公司 | 一种环境监测生态安全预警系统 |
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