CN113670785A - 颗粒物浓度监测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种颗粒物浓度监测方法、装置、设备及存储介质，其包括每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；从第一次获取粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；将当前时间向前推移到第一时间，定义从第一时间到当前时间之间的时间段为第一时间段，将第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；将当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从第三时间到第二时间之间的时间段为第二时间段，将第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度。本申请具有快速获取被测颗粒物的浓度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及颗粒物浓度检测的技术领域，尤其是涉及一种颗粒物浓度监测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，一些大中城市的颗粒物污染较为严重，其中，汽车尾气排放占30％，其次就是工业排放和施工扬尘各占30％左右。根据部分城市大气颗粒物解析研究表明，扬尘是造成城市颗粒物污染严重的主要原因之一，为了更加有效治理扬尘的排放，国家出台了相关的排放标准和检测标准，因此对颗粒物扬尘的监测是治理扬尘的环节中重要组成部分。
传统的颗粒物浓度监测方法通常为获取某一个小时中前采样预设时间Q内的射线粒子数A，还获取该一个小时中后采样预设时间P内的射线粒子数B；其中，射线粒子数A为前采样预设时间Q内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；射线粒子数B为后采样预设时间P内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；Q＝P。根据射线粒子数A和射线粒子数B进行计算得到颗粒物扬尘的浓度，因此可知，传统的方法只能一个小时出一个浓度结果，等待时间较长，灵敏度低，对于短时间内的颗粒物浓度的变化无法检测。
发明内容
为了快速获取被测颗粒物的浓度，本申请提供一种颗粒物浓度监测方法、装置、设备及存储介质。
第一方面，本申请提供一种颗粒物浓度监测方法，采用如下的技术方案：
一种颗粒物浓度监测方法，包括：
每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，所述粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；
从第一次获取所述粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；
将所述当前时间向前推移到第一时间，定义从所述第一时间到所述当前时间之间的时间段为第一时间段，将所述第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；
将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；
根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；
其中，所述第一时间不小于所述第二时间，所述第二时间大于所述第三时间，所述第一时间段等于所述第二时间段。
通过采用上述技术方案，随着现实时间的流逝，当前时间每秒更新一次，相应的，第一数值和/或第二数值也每秒更新一次，从而每秒均能获取一次被测颗粒物的浓度，通过这种方式，大大缩减了获取被测颗粒物的浓度的时间，等待时间短，灵敏度高，可检测到短时间内的被测颗粒物的浓度变化。
优选的，在所述将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值之前，还包括：
判断所述当前时间是否等于第一阈值X；
若是，则将所述当前时间分别向前推移到第一时间、第二时间和第三时间。
优选的，在所述当前时间等于所述第一阈值X之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第一阈值X并且不大于第二阈值Y；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第二时间也随之增加一秒，所述第一时间和第三时间不变。
优选的，在所述当前时间大于所述第一阈值X并且不大于所述第二阈值Y之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第二阈值Y并且不大于第三阈值Z；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第一时间也随之增加一秒，所述第二时间和第三时间不变。
优选的，在所述当前时间大于所述第二阈值Y并且不大于所述第三阈值Z之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第三阈值Z；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第一时间、所述第二时间和所述第三时间均随之增加一秒。
优选的，所述每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值，包括：
当所述当前时间不大于所述第三阈值Z时，将获取的粒子数值依次存储至存储空间的存储单位中，所述存储空间由N个存储单位组成，每个存储单位均能存储一个粒子数值，其中，Z＝Ns；
当所述当前时间大于所述第三阈值Z时，将获取的粒子数值从首个存储单位开始进行循环存储，并依次覆盖所述存储单位中原有的粒子数值。
优选的，所述第一时间段和所述第二时间段不小于预设时间。
通过采用上述技术方案，第一时间段和第二时间段的时间范围越长，第一时间段和第二时间段内包含的粒子数值也就越多，则利用第一数值I1和第二数值I2计算得到的被测颗粒物的浓度也就更加准确。
第二方面，本申请提供一种颗粒物浓度监测装置，采用如下的技术方案：
一种颗粒物浓度监测装置，包括：
获取模块，用于每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，所述粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；
记录模块，用于从第一次获取所述粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；
第一定义模块，用于将所述当前时间向前推移到第一时间，定义从所述第一时间到所述当前时间之间的时间段为第一时间段，将所述第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；
第二定义模块，用于将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；以及，
计算模块，根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；
其中，所述第一时间不小于所述第二时间，所述第二时间大于所述第三时间，所述第一时间段等于所述第二时间段。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第一方面任一项所述的颗粒物浓度监测方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面任一项所述的颗粒物浓度监测方法的计算机程序。
附图说明
图1是本申请实施例提供的颗粒物浓度监测方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的当前时间为900s时的采集时间段示意图。
图3是本申请实施例提供的当前时间为900s时的存储空间示意图。
图4是本申请实施例提供的当前时间为1200s时的采集时间段示意图。
图5是本申请实施例提供的当前时间为1200s时的存储空间示意图。
图6是本申请实施例提供的当前时间为3600s时的采集时间段示意图。
图7是本申请实施例提供的当前时间为3600s时的存储空间示意图。
图8是本申请实施例提供的当前时间为3900s时的采集时间段示意图。
图9是本申请实施例提供的当前时间为3900s时的存储空间示意图。
图10是本申请实施例提供的颗粒物浓度监测装置的结构框图。
图11是本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实施例提供一种颗粒物浓度监测方法，如图1所示，该方法的主要流程描述如下(步骤S101～S105)：
步骤S101：每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值。
本实施例中，放射源释放放射粒子，释放的放射粒子沉积于颗粒物传感器的滤纸上，获取一秒内沉积于滤纸上的放射粒子的个数值，并将该个数值记作粒子数值，以便后续过程中计算被测颗粒物的浓度。本实施例采用C-14(碳-14)作为β射线放射源；采用玻璃纤维纸带作为滤纸，颗粒物通过流量泵进行采集，流量控制为16.67L/min，采集后的颗粒物扬尘沉积于滤纸上。
将获取的粒子数值存储至存储空间的存储单位中，其中，存储空间由N个存储单位组成，每个存储单位均能存储一个粒子数值。
步骤S102：从第一次获取粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间。
将第一次获取粒子数值的时间定义为第0秒，并从第0秒开始按秒记录当前时间。其中，第一次获取的粒子数值为从第0秒到第1秒之间沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值。
当当前时间等于1秒时，获取到第一个粒子数值，当当前时间等于2秒时，获取到第二个粒子数值，当当前时间等于T秒时，获取到第T个粒子数值，其中，T为正数。
步骤S103：将当前时间向前推移到第一时间，定义从第一时间到当前时间之间的时间段为第一时间段，将第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值。
步骤S104：将当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从第三时间到第二时间之间的时间段为第二时间段，将第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值。
步骤S105：根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；其中，第一时间不小于第二时间，第二时间大于第三时间，第一时间段等于第二时间段。
本实施例中，被测颗粒物浓度的计算公式为：
其中，C为被测颗粒物浓度，该被测颗粒物浓度可以为测量得到的粉尘浓度；A为滤纸上粉尘沉积区域面积，本实施例中为1.13cm2；u为质量吸收系数，本实施例中为0.29cm2/mg；Q为采样流速，本实施例中为16.67L/min；Δt为第一数值和第二数值计算间隔的时间。
如图2所示，将当前时间定义为T，第一时间定义为T1，第二时间定义为T2，第三时间定义为T3；第一时间段定义为tA，第二时间段定义为tB；第一数值定义为I1，第二数值定义为I2。
当当前时间T等于第一阈值X时，开始将当前时间T分别向前推移到第一时间T1、第二时间T2和第三时间T3。
例如，将第一时间T1的初始值定义为第600s，第二时间T2的初始值定义为第300s，第三时间T3的初始值定义为第0s。当当前时间T等于第一阈值X时，若X＝900s，则第一时间段tA为(600s，900s]，第二时间段tB为(0s，300s]。
值得注意的是，第一时间段tA不包含第一时间T1，但是包含当前时间T，第二时间段tB不包含第三时间T3，但是包含第二时间T2。
如图3所示，本实施例将存储单位的数量N定为3600，当当前时间T为900s时，第一数值I1为第601至第900之间的存储单位(包含第601个存储单位和第900个存储单位)存储的粒子数值的总和，第二数值I2为第1至第300之间的存储单位(包含第1个存储单位和第300个存储单位)存储的粒子数值的总和。
值得注意的是，第一时间段tA和第二时间段tB不小于预设时间。本实施例中预设时间设置为300s，使得第一时间段tA和第二时间段tB的时间范围足够长，第一时间段tA和第二时间段tB内包含的粒子数值足够多，使得通过第一数值I1和第二数值I2计算得到的被测颗粒物的浓度更加准确。
当当前时间T大于第一阈值X并且不大于第二阈值Y时，当前时间T每增加一秒，第一时间T1和第三时间T3不变，第二时间T2随之增加一秒。
如图4所示，假设Y＝1200s，当当前时间T为1200s时，则第一时间T1依旧为第600s，第二时间T2增加至第600s，第三时间T3依旧为第0s，第一时间段tA为(600s，1200s]，第二时间段tB为(0s，600s]。
如图5所示，当当前时间T为1200s时，第一数值I1为第601至第1200之间的存储单位(包含第601个存储单位和第1200个存储单位)存储的粒子数值的总和，第二数值I2为第1至第600之间的存储单位(包含第1个存储单位和第600个存储单位)存储的粒子数值的总和。
当当前时间T大于第二阈值Y并且不大于第三阈值Z时，当前时间T每增加一秒，第二时间T2和第三时间T3不变，第一时间T1随之增加一秒。
如图6所示，假设Z＝3600s，当当前时间T为3600s时，则第一时间T1增加至第3000s，第二时间T2为第600s，第三时间T3为第0s，第一时间段tA为(3000s，3600s]，第二时间段tB为(0s，600s]。
如图7所示，当当前时间T为3600s时，第一数值I1为第3001至第3600之间的存储单位(包含第3001个存储单位和第3600个存储单位)存储的粒子数值的总和，第二数值I2为第1至第600之间的存储单位(包含第1个存储单位和第600个存储单位)存储的粒子数值的总和。
当当前时间大于第三阈值Z时，当前时间T每增加一秒，第一时间T1、第二时间T2和第三时间T3均随之增加一秒。
如图8所示，当当前时间T为3900s时，则第一时间T1为第3300s，第二时间T2为第900s，第三时间T3为第300s，第一时间段tA为(3300s，3900s]，第二时间段tB为(300s，900s]。
综上，当当前时间T不大于第三阈值Z时，获取的粒子数值被依次存储至存储空间的存储单位中。由于Z＝Ns，因此当当前时间T等于第三阈值Z时，存储空间存储已满。将当前时间T大于第三阈值Z时获取的粒子数值从首个存储单位开始进行循环存储，并依次覆盖存储单位中原有的粒子数值。
如图9所示，当当前时间T为3900s时，第一数值I1为第3301至第3600之间、第1至第300之间的存储单位(包含第3301个存储单位、第3600个存储单位、第1个存储单位和第300个存储单位)存储的粒子数值的总和，第二数值I2为第301至第900之间的存储单位(包含第301个存储单位和第900个存储单位)存储的粒子数值的总和。
对于多个粒子数值，其获取时间的间隔越短，粒子数值的相近度越高，因此，第一时间段tA和第二时间段tB之间的时间差越小，其中，时间差指T1减去T2的差值。
在当前时间T由等于第二阈值Y到等于第三阈值Z的过程中，第一时间段tA和第二时间段tB之间的时间差逐渐增大，使得在此阶段获取的第一数值I1和第二数值I2更具代表性，从而使得通过第一数值I1和第二数值I2计算得到的被测颗粒物的浓度更加准确。值得注意的是，当当前时间T大于第三阈值Z时，第一时间段tA和第二时间段tB之间的时间差不在改变。
为了更好地实施以上方法，本申请实施例还提供了一种颗粒物浓度监测装置，该装置具体可以集成在计算机设备中，例如终端或服务器等设备中，该终端可以包括但不限于手机、平板电脑或台式电脑等设备。
图10为本申请实施例提供的一种颗粒物浓度监测装置的结构框图，如图10所示，该装置主要包括：
获取模块201，用于每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；
记录模块202，用于从第一次获取粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；
第一定义模块203，用于将当前时间向前推移到第一时间，定义从第一时间到当前时间之间的时间段为第一时间段，将第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；
第二定义模块204，用于将当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从第三时间到第二时间之间的时间段为第二时间段，将第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；以及，
计算模块205，用于根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；
其中，第一时间不小于第二时间，第二时间大于第三时间，第一时间段等于第二时间段。
上述实施例提供的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的颗粒物浓度监测装置，通过前述对颗粒物浓度监测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的颗粒物浓度监测装置的实施方法，为了说明书的简洁，在此不再详述。
为了更好地执行上述方法的程序，本申请实施例还提供一种计算机设备，如图11所示，计算机设备300包括存储器301和处理器302。
计算机设备300可以以各种形式来实施，包括手机、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑和台式计算机等设备。
其中，存储器301可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器301可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如根据第一数值和第二数值计算被测颗粒物的浓度等)以及用于实现上述实施例提供的颗粒物浓度监测方法的指令等；存储数据区可存储上述实施例提供的颗粒物浓度监测方法中涉及到的数据等。
处理器302可以包括一个或者多个处理核心。处理器302通过运行或执行存储在存储器301内的指令、程序、代码集或指令集，调用存储在存储器301内的数据，执行本申请的各种功能和处理数据。处理器302可以为特定用途集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal Processing Device，DSPD)、可编程逻辑装置(ProgrammableLogic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器和微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器302功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行上述实施例的颗粒物浓度监测方法的计算机程序。
本申请具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
Claims (10)
1.一种颗粒物浓度监测方法，其特征在于，包括：
每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，所述粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；
从第一次获取所述粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；
将所述当前时间向前推移到第一时间，定义从所述第一时间到所述当前时间之间的时间段为第一时间段，将所述第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；
将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；
根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；
其中，所述第一时间不小于所述第二时间，所述第二时间大于所述第三时间，所述第一时间段等于所述第二时间段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值之前，还包括：
判断所述当前时间是否等于第一阈值X；
若是，则将所述当前时间分别向前推移到第一时间、第二时间和第三时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述当前时间等于所述第一阈值X之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第一阈值X并且不大于第二阈值Y；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第二时间也随之增加一秒，所述第一时间和第三时间不变。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述当前时间大于所述第一阈值X并且不大于所述第二阈值Y之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第二阈值Y并且不大于第三阈值Z；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第一时间也随之增加一秒，所述第二时间和第三时间不变。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述当前时间大于所述第二阈值Y并且不大于所述第三阈值Z之后，还包括：
判断所述当前时间是否大于所述第三阈值Z；
若是，则所述当前时间每增加一秒，所述第一时间、所述第二时间和所述第三时间均随之增加一秒。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值，包括：
当所述当前时间不大于所述第三阈值Z时，将获取的粒子数值依次存储至存储空间的存储单位中，所述存储空间由N个存储单位组成，每个存储单位均能存储一个粒子数值，其中，Z=Ns；
当所述当前时间大于所述第三阈值Z时，将获取的粒子数值从首个存储单位开始进行循环存储，并依次覆盖所述存储单位中原有的粒子数值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段不小于预设时间。
8.一种颗粒物浓度监测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于每秒获取一次粒子数值，并存储获取的粒子数值；其中，所述粒子数值为一秒内沉积于颗粒物传感器滤纸上的放射粒子的个数值；
记录模块，用于从第一次获取所述粒子数值的时间开始，按秒记录当前时间；
第一定义模块，用于将所述当前时间向前推移到第一时间，定义从所述第一时间到所述当前时间之间的时间段为第一时间段，将所述第一时间段内存储的粒子数值的和记作第一数值；
第二定义模块，用于将所述当前时间分别向前推移到第二时间和第三时间，定义从所述第三时间到所述第二时间之间的时间段为第二时间段，将所述第二时间段内存储的粒子数值的和记作第二数值；以及，
计算模块，根据按秒更新的第一数值和第二数值，每隔一秒钟计算一次被测颗粒物的浓度；
其中，所述第一时间不小于所述第二时间，所述第二时间大于所述第三时间，所述第一时间段等于所述第二时间段。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被所述处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
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