CN113965604B - 移动源监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动源监控系统，包括：服务器、移动源数据库和M个移动源的OBD终端；移动源数据库通过数据表存储移动源数据，并存储有预设的N个正常加油点的位置O；处理器用于：接收用户输入的时间范围；根据用户输入的时间范围，生成移动源的位置数据序列L；将位置数据序列L和预设的N个正常加油点的位置O进行映射，将位置数据序列Y映射到第二地图图层并进行显示。本发明能够根据移动源的OBD系统监测的移动源数据生成准确的加油点位置信息，另一方面也可以对各种客运、货运交通设施和机械设备，包括重型、中型和小型卡车客车，船，摩托车，飞机以及非道路机械等移动源尾气污染进行监控。

Description

移动源监控系统

技术领域

本发明涉及一种移动源监控系统。

背景技术

本发明中，移动源主要是指由发动机牵引的、能够移动、以柴油为主要动力来源的各种客运、货运交通设施和机械设备。由于柴油燃烧是污染气体（例如PM）排放的主要来源，因此柴油具有严格的国家标准，但不合规的柴油仍然会被添加到移动源中，添加地点通常是有别于正常加油站的异常加油点（俗称黑加油站）。

异常加油点主要依靠人工发现。近年来，OBD技术得到了广泛应用，大部分移动源都安装了OBD系统，可以通过OBD系统监测的数据对移动源的加油信息进行识别，例如专利文献1（CN106228639 A）公开的一种OBD数据的处理方法。因此，本发明希望可通过OBD系统识别移动源的加油数据，以提高异常加油点的发现效率和降低发现成本。

另一方面，本申请还提供一种“天地车人”一体化监控系统，针对目前移动源综合管控遇到的挑战，移动源排放管控综合平台通过“天、地、车、人”四个方面的抓手，建设一个多元化的闭环监管平台，通过网络服务器考虑天气、车辆排放等综合情况，来对道路行驶的移动源进行管理监督，从而减少了高排放车辆的污染。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供一种移动源监控系统，该系统能够通过对移动源上的OBD数据进行分析，得到移动源行驶路径上的加油点位置信息。

本发明采用的技术方案为：

一种移动源监控系统，其特征在于，包括：服务器和与服务器通信连接的存储器、处理器、移动源数据库、显示器和M个移动源的OBD终端；所述存储器存储有计算机程序；

所述服务器用于接收在预设时间T内，所述OBD终端上报的移动源数据并将接收的移动源数据存储到所述移动源数据库中；

所述移动源数据库通过数据表存储所述M个移动源的移动源数据，所述数据表中的移动源数据包括移动源唯一标识、上报时间t、移动源的柴油剩余量、上报时间对应的地理位置坐标；所述移动源数据库还存储有预设的N个正常加油点的位置O=（O₁，O₂，......，O_N）；

其中，所述处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：

S100，接收用户输入的时间范围[t_min，t_max]，其中，t_min为用户输入的最小时间，t_max为用户输入的最大时间；

S200，根据用户输入的时间范围，遍历所述数据表，生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）；

S300，将生成的位置数据序列L和预设的N个正常加油点的位置O进行映射，如果L_i能够映射到O_j，那么将L_i移出至位置数据序列X中，否则，将L_i移出至位置数据序列Y中，从而形成移动源的位置数据序列X=（X₁，X₂，......，X_KX）和位置数据序列Y=（Y₁，Y₂，......，Y_KY）；其中，L_i为位置数据序列L中的第i个位置数据，i的取值为1到K；O_j为预设的N个正常加油点的位置O中的第j个位置，j的取值为1到N；KX和KY分别为位置数据序列X和Y中位置数据的数量，且KX+KY=K；

S400，将位置数据序列X映射到第一地图图层并在所述显示器上进行显示，将位置数据序列Y映射到第二地图图层并在所述显示器上进行显示。

一种移动源监控系统，其特征在于，包括：服务器和与服务器通信连接的存储器、处理器、移动源数据库、显示器和M个移动源的OBD终端；所述存储器存储有计算机程序；

所述服务器用于接收在预设时间T内，所述OBD终端上报的移动源数据并将接收的移动源数据存储到所述移动源数据库中；

所述移动源数据库通过数据表存储所述M个移动源的移动源数据，所述数据表中的移动源数据包括移动源唯一标识、

移动源数据库同时记录有遥感、黑烟、环检不合格移动源信息数据，实现黑名单查询和告警功能，同时可对黑名单进行数据更新，

服务器同时记录有污染天气数据，并可通过网路连接天气实时数据，服务器可发送污染天气信息至接收终端，

其中，所述处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：

步骤1，生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）；

步骤2，通过移动源唯一标识，与移动源数据库中黑名单进行对比；

步骤3，服务器同时发送污染天气信息至接收终端；

步骤4，将在黑名单中的移动源相关位置数据序列L信息发送至接收终端，位置数据序列L映射到第一地图图层并在所述显示器上进行显示。

本发明实施例提供的移动源监控系统，能够对移动源上的OBD系统上报的地理位置信息等进行分析，得到移动源行驶路径上的准确的加油点位置信息。

进一步的，通过上述方案实现了对加油站各类信息的录入、管理和设置，可以筛选出合格的加油站，监测加油站的状态（如污染状态等），并对“黑加油点”进行识别，同时通过本系统也可以将“黑加油点”位置信息及时上报平台，推送给质检、公安等政府协作部门，实行联动执法。

同时，本发明的另一方案中，可以通过对超排移动源进行数据记录，综合污染天气等相关信息，通过服务器的监控和数据处理，进行污染移动源车辆的识别监控和定位。

附图说明

图1为本发明实施例提供的移动源监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的移动源监控系统的处理器的工作流程图；

图3为本发明实施例的获取的正常加油点的位置对应的第一Geohash网格和对应路网对应的第二Geohash网格的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的移动源监控系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供一种移动源监控系统，包括服务器和与服务器通信连接的移动源数据库、存储器、处理器、显示器和M个移动源的OBD终端。

其中，在本发明实施例中，服务器用于接收在预设时间T内，OBD终端发送的移动源数据并将接收的移动源数据存储到所述移动源数据库中。即在预设时间T内，移动源上的OBD终端会将移动源数据上报给服务器。预设时间段T可自定义设置，例如可为1个自然年或者事件节点时间前后的1-3个月。

在本发明实施例中，移动源数据库用于通过数据表存储有M个移动源的移动源数据，数据表中的移动源数据可包括移动源唯一标识、上报时间t、移动源的柴油剩余量S、上报时间对应的地理位置坐标P。柴油剩余量S可为例如根据柴油液面位置测算，可通过现有的任何液面传感器获取得到。地理位置坐标P优选可实现为Geohash。在本发明实施例中，优选地，每个移动源的移动源数据可单独存储一个数据表中，这样M个移动源数据可形成M个数据表，即M个移动源的移动源数据分别存储在M个数据表中。数据表可存储在数据库中。

优选地，移动源的OBD终端会按照预设时间u进行上报，u例如为30-180秒，例如60秒。优选的，数据表中的移动源数据按照上报时间t排序，这样，能够使得数据表中的移动源数据的排序和数据上报的时序一样。例如，在一个示例中，车牌号为5的柴油车，上报的数据可如下表1所示：

表1：移动源数据存储格式

此外，移动源数据库中还存储有预设的N个正常加油点的位置O=（O₁，O₂，......，O_N）。

在本发明实施例中，存储器中存储有计算机程序。处理器用于执行计算机程序以实现如图2所示的步骤：

S100，接收用户输入的时间范围[t_min，t_max]，其中，t_min为用户输入的最小时间，t_max为用户输入的最大时间。用户的输入方式可选的包括，直接输入时间，例如t_min=20210101，t_max=20210331；用户选择，例如近三个月，这时候对应的计算机程序被执行，将用户选择自动变换成时间范围[t_min，t_max]。

可选的，还接受用户输入的地理区域。地理区域的输入方式可选的包括，用户在地图上圈选一个地理区域；用户指定已知的地理区域名称，例如行政区划的名称，这时候对应的计算机程序被执行，根据行政区划的名称与地理区域范围的映射关系，获取用户输入的地理区域。地理区域优选实现为Geohash。

S200，根据用户输入的时间范围，遍历数据表，生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）。其中，L初始化为Null。

优选的，在移动源数据存储在M个数据表中，该步骤进一步包括，根据用户输入的时间范围，遍历M个数据表中的每个数据表，从而生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）。

具体地，可包括以下步骤：

S210，截取第m个数据表中上报时间t^mn位于[t_min，t_max]内的记录，m的取值为1，...，M，n为第m个数据表中的第n个上报时间。

优选的，数据表中的移动源数据是按照上报时间t排序，因此通过顺序数据表中很容易找到这些记录。进一步的，在数据表的上报时间t中查询t_min和t_max对应的记录R_min和R_max，并获取位于记录R_min和R_max中间的记录，作为上报时间t^mn位于[t_min，t_max]内的记录。

S220，如果L^m(n+1)-L^mn>D1，那么将L^mn或者L^m(n+1)复制到位置数据序列L；否则，不复制；n=n+1，其中，L^mn表示第i个数据表中在第n个上报时间对应的地理位置坐标P；D1大于移动源的柴油剩余量S的测量误差的两倍。

S230，遍历完M个数据表后，形成位置数据序列L。

在具体实施时，即从第一个数据表进行开始遍历，对于每个数据表都执行步骤S310和S320，直到遍历完最后一个数据表。

S300，将位置数据序列L和预设的N个正常加油点的位置O进行映射，如果L_i能够映射到O_j，那么将L_i移出至位置数据序列X中，否则，将L_i移出至位置数据序列Y中，从而形成移动源的位置数据序列X=（X₁，X₂，......，X_KX）和位置数据序列Y=（Y₁，Y₂，......，Y_KY）；其中，L_i为位置数据序列L中的第i个位置数据，i的取值为1到K；O_j为预设的N个正常加油点的位置O中的第j个位置，j的取值为1到N；KX和KY分别为位置数据序列X和Y中位置数据的数量，且KX+KY=K。

具体地，步骤S300可进一步包括以下步骤：

S310，如果u≤u0，且L_i位于Q_j内，则认为L_i能够映射到Q_j；如果u≤u0，且L_i不位于Q_j内，则认为L_i不能够映射到Q ；u0为预设的移动源加油时间阈值，可根据实际经验获取。

通过该步骤，在移动源高频上报移动源数据的情况下，可通过简单判断就能够获得较为准确的加油点结果。

S320，如果u>u0，且L_i位于Q_j内，则认为L_i能够映射到Q_j。

S330，如果u>u0，且L_i不位于Q_j内，则进行如下步骤：

S331，获取Q_j对应的第一Geohash网格和对应路网对应的第二Geohash网格。第一Geohash网格和第二Geohash网格可在已知Q_j的情况下，通过现有技术获取。图3示出了获取的Q_j对应的第一Geohash网格和对应路网对应的第二Geohash网格的示意图。对应路网可为用户指定的预设地理区域的路网。

S332，通过

和

获取第一 Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j）。

和

为第一Geohash网格中第k个网格的左上角 的坐标，

和

为第一Geohash网格中第k个Geohash网格的右下角的坐标，k的取值为1 到K，K为第一Geohash网格中的Geohash网格总数，即构成第一Geohash网格的总网格数。

S333，基于第一Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j）获取第三Geohash网格。

在一个实施例中，第三Geohash网格为以第一Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j）为圆心，以半径R为半径得到的网格，如图2所示的圆。其中，半径R=v*u，其中，v为移动源的最大进入加油点的速度，优选是通过对多个移动源进入加油点的速度的经验采样获得，或者例如v=30km/h。

在另一个实施例中，第三Geohash网格为由网格

和网格

确定的网格，TL_Geo为第三Geohash网格中左上角的Geohash网格，BR_Geo为第三Geohash网格中右下角的Geohash网格；Geo{ }为将坐标点转换为Geohash网格的函数，可通过现有技术实现。H_Geo和W_Geo分别为第三Geohash网格中的Geohash网格的高度和宽度。

在本发明实施例中，第一Geohash网格、第二Geohash网格和第三Geohash网格的位 数相同。符号

表示向上取整的意思。

S334，获取第三Geohash网格与第二Geohash网格的交集。第三Goehash网格与第二Geohash网格的交集可通过现有技术获取。

S335，如果L_i位于交集内，则认为L_i能够映射到Q_j。

通过步骤S331至S335，能够：1. 在移动源低频上报移动源数据的（例如，正常加油时间为2分钟，每隔5分钟上报一次）的情况下，考虑了上报时间对实际加油点的影响，从而使得得到的加油点结果更准确；2. 使用了Geohash网格，能够简化计算和比较；3. R的计算，采用简单的重心计算，不采用复杂的边界延伸，能够大大简化计算量。由于实际加油点的大小比起R可以忽略，因此这种简化计算一样能够获得准确的结果。

S400，将位置数据序列X映射到第一地图图层并在显示器上进行显示，将位置数据序列Y映射到第二地图图层并在显示器上进行显示。

通过在显示器向用户呈现第一地图图层，能够直观的观察到正常加油点中加油的移动源数量。如果位置数据序列Y在第二地图涂层上产生聚集，那么有较高的概率是“异常加油点”。通过这种显示方式，能够直观的知道正常加油点和异常加油点的分布情况。在本发明实施例中，显示器可为任何具有显示功能的显示设备，优选，可为大屏显示器。

在本发明的另一方面，还提供了一种移动源监控系统，包括：服务器和与服务器通信连接的存储器、处理器、移动源数据库、显示器和M个移动源的OBD终端；所述存储器存储有计算机程序；

所述服务器用于接收在预设时间T内，所述OBD终端上报的移动源数据并将接收的移动源数据存储到所述移动源数据库中；

所述移动源数据库通过数据表存储所述M个移动源的移动源数据，所述数据表中的移动源数据包括移动源唯一标识、移动源数据库同时记录有遥感、黑烟、环检不合格移动源信息数据，实现黑名单查询和告警功能，同时可对黑名单进行数据更新，

服务器同时记录有污染天气数据，并可通过网路连接天气实时数据，服务器可发送污染天气信息至接收终端，

其中，所述处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：

步骤1，生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）；

步骤2，通过移动源唯一标识，与移动源数据库中黑名单进行对比；

步骤3，服务器同时发送污染天气信息至接收终端；

步骤4，将在黑名单中的移动源相关位置数据序列L信息发送至接收终端，位置数据序列L映射到第一地图图层并在所述显示器上进行显示。

其中接收终端可为用户电脑，监控设备，也可以为污染监管部门监控电脑等终端设备，该方案中移动源监控系统移动源排放管控综合平台通过“天、地、车、人”四个方面的抓手，建设一个多元化的闭环监管平台。其中多源实时排放监控系统是重要的感知移动源污染现状的系统，多源实施排放监控系统侧重于对移动源活动水平、排放的管理以及为精准执法功能数据支撑。如采用远程监控技术了解车辆尾气控制系统是否正常工作、采用尾气遥感技术掌握目前车辆的平均排放现状以及筛选出高排放车辆。通过对道路行驶车辆的精细化管理，可以通过对超排移动源进行数据记录，综合污染天气等相关信息，通过服务器的监控和数据处理，进行污染移动源车辆的识别监控和定位，管理部门可通过该模块发布重污染天气应急通知，系统可自动将通知推送到各区县环保部门，同时将相关要求以文档形式进行推送，对重点监控的移动源实时监控，针对重污染应急期间污染情况进行预警，预警信息能通过APP 实时推送到相关执法人员，执法人员根据推送的预警信息可实现精准执法。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种移动源监控系统，其特征在于，包括：服务器和与服务器通信连接的存储器、处理器、移动源数据库、显示器和M个移动源的OBD终端；所述存储器存储有计算机程序；

所述服务器用于接收在预设时间T内，所述OBD终端上报的移动源数据并将接收的移动源数据存储到所述移动源数据库中；

所述移动源数据库通过数据表存储所述M个移动源的移动源数据，所述数据表中的移动源数据包括移动源唯一标识、上报时间t、移动源的柴油剩余量、上报时间对应的地理位置坐标；所述移动源数据库还存储有预设的N个正常加油点的位置O=（O₁，O₂，......，O_N）；

其中，所述处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：

S100，接收用户输入的时间范围[t_min，t_max]，其中，t_min为用户输入的最小时间，t_max为用户输入的最大时间；

S200，根据用户输入的时间范围，遍历所述数据表，生成移动源的位置数据序列L=（L₁，L₂，......，L_K）；

S300，将生成的位置数据序列L和预设的N个正常加油点的位置O进行映射，如果L_i能够映射到O_j，那么将L_i移出至位置数据序列X中，否则，将L_i移出至位置数据序列Y中，从而形成移动源的位置数据序列X=（X₁，X₂，......，X_KX）和位置数据序列Y=（Y₁，Y₂，......，Y_KY）；其中，L_i为位置数据序列L中的第i个位置数据，i的取值为1到K；O_j为预设的N个正常加油点的位置O中的第j个位置，j的取值为1到N；KX和KY分别为位置数据序列X和Y中位置数据的数量，且KX+KY=K；

S400，将位置数据序列X映射到第一地图图层并在所述显示器上进行显示，将位置数据序列Y映射到第二地图图层并在所述显示器上进行显示。

2.根据权利要求1所述的移动源监控系统，其特征在于，所述M个移动源的移动源数据分别存储在M个数据表中。

3.根据权利要求2所述的移动源监控系统，其特征在于，所述数据表中的移动源数据按照上报时间进行排序。

4.根据权利要求2所述的移动源监控系统，其特征在于，步骤S200具体包括：

S210，截取第m个数据表中上报时间t^mn位于[t_min，t_max]内的记录，m的取值为1，...，M，n为第m个数据表中的第n个上报时间；

S220，如果S^m(n+1)-S^mn>D1，那么将L^mn或者L^m(n+1)复制到位置数据序列L；否则，不复制；其中，S^mn表示第m个数据表中在第n个上报时间对应的柴油剩余量，D1大于移动源的柴油剩余量的测量误差的两倍；L^mn为S^mn对应的地理位置坐标；

S230，设置n=n+1；执行S210；

S240，遍历完M个数据表后，形成所述位置数据序列L。

5.根据权利要求1所述的移动源监控系统，其特征在于，所述移动源的移动源数据按照预设时间u从移动源的OBD系统获取。

6.根据权利要求5所述的移动源监控系统，其特征在于，

步骤S300具体包括：

S310，如果u≤u0，且L_i位于Q_j内，则认为L_i能够映射到Q_j；如果u≤u0，且L_i不位于Q_j内，则认为L_i不能够映射到Q_j；u0为预设的移动源加油时间阈值；

S320，如果u>u0，且L_i位于Q_j内，则认为L_i能够映射到Q_j。

7.根据权利要求6所述的移动源监控系统，其特征在于，步骤S300还包括：

S330，如果u>u0，且L_i不位于Q_j内，则进行如下步骤：

S331，获取Q_j对应的第一Geohash网格和对应路网对应的第二Geohash网格；

S332，通过

和

获取第一Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j），

和

为第一Geohash网格中第k个网格的左上角的坐标，

和

为第一Geohash网格中第k个Geohash网格的右下角的坐标，k的取值为1到K，K为第一Geohash网格的Geohash网格总数；

S333，基于第一Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j）获取第三Geohash网格；

S334，获取第三Geohash网格与第二Geohash网格的交集；

S345，如果L_i位于交集内，则认为L_i能够映射到Q_j。

8.根据权利要求7所述的移动源监控系统，其特征在于，在步骤S333中，第三Geohash网格为以第一Geohash网格的包围盒的中心（x_j，y_j）为圆心，以半径R=v*u为半径得到的网格，其中，v为移动源的最大进入加油点的速度。

9.根据权利要求7所述的移动源监控系统，其特征在于，在步骤S333中，第三Geohash网格为由网格

和网格

确定的网格，

为第三Geohash网格中左上角的Geohash网格，

为第三Geohash网格中右下角的Geohash网格；

为将坐标点转换为Geohash网格的函数，为移动源的最大进入加油点的速度，

和

分别为第三Geohash网格中的Geohash网格的高度和宽度。

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