CN115060323B - 一种智慧城市环境影响评估装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧城市环境影响评估装置与方法，涉及环境影响评估技术领域，通过获取一日内智慧城市中的环境相关数据，然后对环境图像进行计算并判别，若不合格，则报警提示工作人员进行处理，若合格，则将环境图像进行灰度处理并存储，然后利用有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数；利用得出的综合计算得出环境质量系数，并将环境质量系数与环境质量系数阈值进行比例计算，若得出比例大于等于预设的比例系数，则环境质量合格，指示灯亮起提示人环境质量合格，若得出比例小于预设的比例系数，则环境质量不合格，报警器报警提示人，并降低有害气体的浓度，对环境质量进行修正。

Description

一种智慧城市环境影响评估装置及方法

技术领域

本发明属于环境影响评估技术领域，具体涉及一种智慧城市环境影响评估装置及方法。

背景技术

随着现在科技的不断发展，智慧城市起源于传媒领域，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量，智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。

对于智慧城市内的环境影响评估，现有的技术对于这方面的环境影响评估做的不够到位，导致智慧城市内的环境调整不及时，出现环境污染等一系列的问题，为此，现在提出一种智慧城市环境影响评估装置及方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智慧城市环境影响评估装置及方法，解决了现有技术中对于智慧城市的环境影响评估做的不够到位的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种智慧城市环境影响评估装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块、报警模块和控制中心，所述数据采集模块用于采集一日内智慧城市中的环境相关数据，并且将采集到的一日内智慧城市中的环境相关数据发送至数据处理模块进行处理；

所述一日内智慧城市中的环境相关数据包括环境图像、有害气体浓度、温度数据和湿度数据，所述数据处理模块对环境图像进行色度计算，并与设定的环境图像色度阈值进行比较，若环境图像色度大于环境图像色度阈值，说明不合格，则发送报警信号至报警模块，报警模块对工作人员进行提升不合格，若环境图像色度小于等于环境图像色度阈值，说明合格，则对环境图像进行灰度处理并发送至控制中心进行存储，将有害气体浓度、温度数据和湿度数据进行标记并发送至数据分析模块；

数据分析模块利用接收到的有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数，并且利用气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并且将环境质量系数与控制中心设定的环境质量系数阈值进行比例计算，若计算得出的比例大于等于预设的比例系数，则当日的环境质量合格，数据分析模块发送指示灯信号至报警模块，报警模块亮起指示灯进行提示工作人员环境质量合格，若计算得出的比例小于预设的比例系数，则当日的环境质量不合格，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块将报警器响起对工作人员进行报警提示环境质量不合格，并且数据分析模块发送执行信号至执行模块，执行模块对环境质量进行修正。

进一步地，所述数据采集模块包括图像采集设备、气体浓度测量仪、温度传感器和湿度传感器。

进一步地，所述图像采集设备用于采集环境图像，所述气体浓度测量仪用于采集有害气体浓度，所述温度传感器用于采集温度数据，所述湿度传感器用于采集湿度数据。

进一步地，所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：

将环境图像色度标记为Y_i，其中i为采集次数标号，且i为正整数，i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数，且n＞8，并设定环境图像色度阈值为Y_b，

将Y_i与Y_b进行比较，若Y_i＞Y_b，则说明环境图像色度超过环境图像色度阈值，此时不合格，数据处理模块发送报警信号至报警模块，报警模块通过报警提示工作人员不合格；若Y_i≤Y_b，则说明环境图像色度没有超过环境图像色度阈值，此时合格，则数据处理模块将环境图像进行灰度处理，并将灰度处理后的环境图像发送至控制中心进行存储；

然后数据处理模块将有害气体浓度标记为Q_i，将温度数据标记为T_i，湿度数据标记为S_i。

进一步地，所述数据分析模块的分析过程包括以下步骤：

利用公式计算得出气体环境质量系数，其中Q₀为气体标准浓度，T₀为标准温度数据，S₀为标准湿度数据，α为气体浓度影响系数，β为温度影响系数，γ为湿度影响系数；

利用公式计算得出温度环境质量系数；

利用公式计算得出湿度环境质量系数；

将得出的气体环境质量系数Z₁、温度环境质量系数Z₂和湿度环境质量系数Z₃进行综合计算，从而得出环境质量系数Z，通过公式计算得出环境质量系数Z，式中A为环境影响系数；

所述数据分析模块将计算得出的环境质量系数Z与控制中心内存储的环境质量系数阈值Z_b进行集中判别，Z_b根据当日所处在的季节进行选择，若则说明今日的环境质量合格，则数据分析模块发送指示灯信号至报警模块，报警模块通过将指示灯亮起对人进行提示环境质量合格，若/>则说明今日的环境质量不合格，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块将报警器响起对人提示环境质量不合格，并且发送执行信号至执行模块，执行模块对环境进行修正，式中/>为预设比例系数。

进一步地，所述报警模块用于在接收到数据处理模块或者数据分析模块发送的报警信号后，对工作人员进行报警提示，并且在接收到数据分析模块发送的指示灯信号后，亮起指示灯进行提示。

进一步地，所述报警模块包括指示灯和报警器。

进一步地，所述控制中心对于环境质量系数阈值的设定过程包括以下步骤：

以一个季度作为一个周期，分别计算一个周期内每日的环境质量系数，并且根据环境质量优先级对每日的环境质量系数进行排序，从中选出排序前五的环境质量系数，然后计算五个环境质量系数的均值，将得出的均值作为这个季度的环境质量系数阈值。

进一步地，所述执行模块的执行过程包括对于环境内的有害气体含量进行降低处理，处理方法包括冷凝法和吸附法，降低环境内有害气体的含量。

进一步地，一种智慧城市环境影响评估方法，方法包括以下步骤：

获取一日内智慧城市中的环境相关数据，并对获取的一日内智慧城市中的环境相关数据进行处理；

然后对环境图像进行计算并判别，若不合格，则报警提示工作人员进行处理，若合格，则将环境图像进行灰度处理并存储，然后利用有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数；

利用得出的气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并将环境质量系数与环境质量系数阈值进行比例计算，若得出比例大于等于预设的比例系数，则环境质量合格，指示灯亮起提示人环境质量合格，若得出比例小于预设的比例系数，则环境质量不合格，报警器报警提示人，并降低有害气体的浓度，对环境质量进行修正。

本发明的有益效果：本发明在使用的过程中，通过获取一日内智慧城市中的环境相关数据，并对获取的一日内智慧城市中的环境相关数据进行处理；然后对环境图像进行计算并判别，若不合格，则报警提示工作人员进行处理，若合格，则将环境图像进行灰度处理并存储，然后利用有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数；利用得出的气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并将环境质量系数与环境质量系数阈值进行比例计算，若得出比例大于等于预设的比例系数，则环境质量合格，指示灯亮起提示人环境质量合格，若得出比例小于预设的比例系数，则环境质量不合格，报警器报警提示人，并降低有害气体的浓度，对环境质量进行修正，从而能够实现对于智慧城市内的环境进行评估的功能。

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，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是本发明原理图；

图2是本发明流程图。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种智慧城市环境影响评估装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块、报警模块和控制中心，所述数据采集模块用于采集一日内智慧城市中的环境相关数据，并且将采集到的一日内智慧城市中的环境相关数据发送至数据处理模块进行处理；

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，一日内智慧城市中的环境相关数据包括：环境图像、有害气体浓度、温度数据和湿度数据，所述数据采集模块包括图像采集设备、气体浓度测量仪、温度传感器和湿度传感器；

所述数据处理模块用于对接收到的一日内智慧城市中的环境相关数据进行处理，具体的，数据处理模块的处理过程包括以下步骤：对于环境图像进行处理，判断环境图像的颜色，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，环境图像的颜色越深，说明空气质量越差，具体的处理过程为：

将环境图像色度标记为Y_i，其中i为采集次数标号，且i为正整数，i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数且n＞8，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，这样设定的好处是需要将采集次数多于8次使得后面的计算更加具备说服力，并设定环境图像色度阈值为Y_b，

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，环境图像色度阈值Y_b为环境中的图像色度在正常范围的最大值，若超过环境图像色度阈值Y_b，则说明此时不合格，若没有超过环境图像色度阈值Y_b，则说明此时合格；

将Y_i与Y_b进行比较，若Y_i＞Y_b，则说明环境图像色度超过环境图像色度阈值，此时不合格，数据处理模块发送报警信号至报警模块，报警模块通过报警提示工作人员；若Y_i≤Y_b，则说明环境图像色度没有超过环境图像色度阈值，此时合格，则数据处理模块将环境图像进行灰度处理，并将灰度处理后的环境图像发送至控制中心进行存储；

然后数据处理模块对剩余的有害气体浓度、温度数据和湿度数据进行处理，将有害气体浓度标记为Q_i，将温度数据标记为T_i，湿度数据标记为S_i，并且将有害气体浓度Q_i，温度数据T_i和湿度数据S_i发送至数据分析模块进行数据分析；

所述数据分析模块用于对接收到的有害气体浓度Q_i，温度数据T_i和湿度数据S_i进行分析，具体的，数据分析模块的分析过程包括以下步骤：

利用公式计算得出气体环境质量系数，其中Q₀为气体标准浓度，T₀为标准温度数据，S₀为标准湿度数据，α为气体浓度影响系数，β为温度影响系数，γ为湿度影响系数；

利用公式计算得出温度环境质量系数；

利用公式计算得出湿度环境质量系数；

将得出的气体环境质量系数Z₁、温度环境质量系数Z₂和湿度环境质量系数Z₃进行综合计算，从而得出环境质量系数Z，通过公式计算得出环境质量系数Z，式中A为环境影响系数；

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，对于环境质量影响较大的为气体环境质量系数，因为有害气体浓度对于环境影响破坏较大，所以在计算过程中气体环境质量系数对于环境质量系数的占比大，温度环境质量系数和湿度环境质量系数在环境质量系数的占比小，通过此计算过程就能够实现对于环境质量系数的较为精确的计算；

所述数据分析模块将计算得出的环境质量系数Z与控制中心内存储的环境质量系数阈值Z_b进行集中判别，Z_b根据当日所处在的季节进行选择，若则说明今日的环境质量合格，则数据分析模块发送指示灯信号至报警模块，报警模块通过将指示灯亮起对人进行提示环境质量合格，若/>则说明今日的环境质量不合格，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块将报警器响起对人提示环境质量不合格，并且发送执行信号至执行模块，执行模块对环境进行修正，从而使得环境质量能够合格，式中/>为预设比例系数；

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，环境质量系数阈值Z_b为计算得出的每日环境合格的最小值，若大于等于环境质量系数阈值Z_b，则说明当日环境质量合格，若小于环境质量系数阈值Z_b，则说明当日环境质量不合格；

所述控制中心对于环境质量系数阈值的设定过程包括以下步骤：

以一个季度作为一个周期，分别计算一个周期内每日的环境质量系数，并且根据环境质量优先级对每日的环境质量系数进行排序，从中选出排序前五的环境质量系数，然后计算五个环境质量系数的均值，将得出的均值作为这个季度的环境质量系数阈值，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，春夏秋冬每个季度对应的环境质量系数阈值不同，所以一共需要计算四个季度的环境质量系数阈值。

需要进行说明的是，环境质量优先级的评判标准为：通过每个环境质量系数进行大小排序，环境质量系数越大说明优先级越高，环境质量系数越小说明优先级越低。

所述报警模块用于在接收到数据处理模块或者数据分析模块发送的报警信号后，对工作人员进行报警提示，并且在接收到数据分析模块发送的指示灯信号后，亮起指示灯进行提示，需要进行说明的是，所述报警模块包括指示灯和报警器；

所述执行模块用于在接收到数据分析模块发送的执行信号后，对于当日环境质量进行修正，具体的，执行模块的修正过程包括：

对于环境内的有害气体含量进行降低处理，处理方法包括冷凝法和吸附法，从而降低环境内有害气体的含量。

一种智慧城市环境影响评估方法，方法包括以下步骤：

获取一日内智慧城市中的环境相关数据，并对获取的一日内智慧城市中的环境相关数据进行处理；

然后对环境图像进行计算并判别，若不合格，则报警提示工作人员进行处理，若合格，则将环境图像进行灰度处理并存储，然后利用有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数；

利用得出的气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并将环境质量系数与环境质量系数阈值进行比例计算，若得出比例大于等于预设的比例系数，则环境质量合格，指示灯亮起提示人环境质量合格，若得出比例小于预设的比例系数，则环境质量不合格，报警器报警提示人，并降低有害气体的浓度，对环境质量进行修正。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内容。

Claims (8)

1.一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块、报警模块和控制中心，所述数据采集模块用于采集一日内智慧城市中的环境相关数据，并且将采集到的一日内智慧城市中的环境相关数据发送至数据处理模块进行处理；

所述一日内智慧城市中的环境相关数据包括环境图像、有害气体浓度、温度数据和湿度数据，所述数据处理模块对环境图像进行色度计算，并与设定的环境图像色度阈值进行比较，若环境图像色度大于环境图像色度阈值，说明不合格，则发送报警信号至报警模块，报警模块对工作人员进行提升不合格，若环境图像色度小于等于环境图像色度阈值，说明合格，则对环境图像进行灰度处理并发送至控制中心进行存储，将有害气体浓度、温度数据和湿度数据进行标记并发送至数据分析模块；

所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：

将环境图像色度标记为Y_i，其中i为采集次数标号，且i为正整数，i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数，且n＞8，并设定环境图像色度阈值为Y_b，

将Y_i与Y_b进行比较，若Y_i＞Y_b，则说明环境图像色度超过环境图像色度阈值，此时不合格，数据处理模块发送报警信号至报警模块，报警模块通过报警提示工作人员不合格；若Y_i≤Y_b，则说明环境图像色度没有超过环境图像色度阈值，此时合格，则数据处理模块将环境图像进行灰度处理，并将灰度处理后的环境图像发送至控制中心进行存储；

然后数据处理模块将有害气体浓度标记为Q_i，将温度数据标记为T_i，湿度数据标记为S_i；

数据分析模块利用接收到的有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数，并且利用气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并且将环境质量系数与控制中心设定的环境质量系数阈值进行比例计算，若计算得出的比例大于等于预设的比例系数，则当日的环境质量合格，数据分析模块发送指示灯信号至报警模块，报警模块亮起指示灯进行提示工作人员环境质量合格，若计算得出的比例小于预设的比例系数，则当日的环境质量不合格，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块将报警器响起对工作人员进行报警提示环境质量不合格，并且数据分析模块发送执行信号至执行模块，执行模块对环境质量进行修正；

所述数据分析模块的分析过程包括以下步骤：

利用公式计算得出气体环境质量系数，其中Q₀为气体标准浓度，T₀为标准温度数据，S₀为标准湿度数据，α为气体浓度影响系数，β为温度影响系数，γ为湿度影响系数；

利用公式计算得出温度环境质量系数；

利用公式计算得出湿度环境质量系数；

将得出的气体环境质量系数Z₁、温度环境质量系数Z₂和湿度环境质量系数Z₃进行综合计算，从而得出环境质量系数Z，通过公式计算得出环境质量系数Z，式中A为环境影响系数；

所述数据分析模块将计算得出的环境质量系数Z与控制中心内存储的环境质量系数阈值Z_b进行集中判别，Z_b根据当日所处在的季节进行选择，若则说明今日的环境质量合格，则数据分析模块发送指示灯信号至报警模块，报警模块通过将指示灯亮起对人进行提示环境质量合格，若/>则说明今日的环境质量不合格，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块将报警器响起对人提示环境质量不合格，并且发送执行信号至执行模块，执行模块对环境进行修正，式中/>为预设比例系数。

2.根据权利要求1所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述数据采集模块包括图像采集设备、气体浓度测量仪、温度传感器和湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述图像采集设备用于采集环境图像，所述气体浓度测量仪用于采集有害气体浓度，所述温度传感器用于采集温度数据，所述湿度传感器用于采集湿度数据。

4.根据权利要求1所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述报警模块用于在接收到数据处理模块或者数据分析模块发送的报警信号后，对工作人员进行报警提示，并且在接收到数据分析模块发送的指示灯信号后，亮起指示灯进行提示。

5.根据权利要求4所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述报警模块包括指示灯和报警器。

6.根据权利要求1所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述控制中心对于环境质量系数阈值的设定过程包括以下步骤：

以一个季度作为一个周期，分别计算一个周期内每日的环境质量系数，并且根据环境质量优先级对每日的环境质量系数进行排序，从中选出排序前五的环境质量系数，然后计算五个环境质量系数的均值，将得出的均值作为这个季度的环境质量系数阈值。

7.根据权利要求1所述的一种智慧城市环境影响评估装置，其特征在于，所述执行模块的执行过程包括对于环境内的有害气体含量进行降低处理，处理方法包括冷凝法和吸附法，降低环境内有害气体的含量。

8.一种智慧城市环境影响评估方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

获取一日内智慧城市中的环境相关数据，并对获取的一日内智慧城市中的环境相关数据进行处理；

然后对环境图像进行计算并判别，若不合格，则报警提示工作人员进行处理，若合格，则将环境图像进行灰度处理并存储，过程如下：

将环境图像色度标记为Y_i，其中i为采集次数标号，且i为正整数，i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数，且n＞8，并设定环境图像色度阈值为Y_b，

将Y_i与Y_b进行比较，若Y_i＞Y_b，则说明环境图像色度超过环境图像色度阈值，此时不合格，报警提示工作人员不合格；若Y_i≤Y_b，则说明环境图像色度没有超过环境图像色度阈值，此时合格，将环境图像进行灰度处理，并将灰度处理后的环境图像进行存储；将有害气体浓度标记为Q_i，将温度数据标记为T_i，湿度数据标记为S_i；

然后利用有害气体浓度、温度数据和湿度数据计算得出气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数；

利用得出的气体环境质量系数、温度环境质量系数和湿度环境质量系数综合计算得出环境质量系数，并将环境质量系数与环境质量系数阈值进行比例计算，若得出比例大于等于预设的比例系数，则环境质量合格，指示灯亮起提示人环境质量合格，若得出比例小于预设的比例系数，则环境质量不合格，报警器报警提示人，并降低有害气体的浓度，对环境质量进行修正；

过程如下：利用公式计算得出气体环境质量系数，其中Q₀为气体标准浓度，T₀为标准温度数据，S₀为标准湿度数据，α为气体浓度影响系数，β为温度影响系数，γ为湿度影响系数；

利用公式计算得出温度环境质量系数；

利用公式计算得出湿度环境质量系数；

将得出的气体环境质量系数Z₁、温度环境质量系数Z₂和湿度环境质量系数Z₃进行综合计算，从而得出环境质量系数Z，通过公式计算得出环境质量系数Z，式中A为环境影响系数；

将计算得出的环境质量系数Z与存储的环境质量系数阈值Z_b进行集中判别，Z_b根据当日所处在的季节进行选择，若则说明今日的环境质量合格，则对人进行提示环境质量合格，若/>则说明今日的环境质量不合格，提示环境质量不合格，并且对环境进行修正，式中/>为预设比例系数。