CN115586311A - 环境空气挥发性有机物在线监测系统 - Google Patents

环境空气挥发性有机物在线监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了环境空气挥发性有机物在线监测系统，属于环境检测技术领域，包括数据采样单元、信息预处理单元、分析评估单元、预警调控单元和数据存储单元。为了解决对于监测到环境空气挥发性有机物超标的情形，不能及时发现，使相关负责人员不能及时处理调控，导致环境空气挥发性有机物监测效果差的问题，本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统，根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控，通过声光预警器进行声光预警，且对相关负责人员进行指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看，使相关负责人员能够及时发现，使相关负责人员能及时处理调控，提高环境空气挥发性有机物监测效果。

Description

环境空气挥发性有机物在线监测系统
技术领域
本发明涉及环境检测技术领域，特别涉及环境空气挥发性有机物在线监测系统。
背景技术
挥发性有机物参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响，大多数挥发性有机物具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，也是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程，在对样品进行监测过程中，由于挥发性有机物存在气液混合态，对其进行标定以及定性定量分析就极为困难，操作较为复杂，精准度不高。
公开号为CN215866535U的中国专利公开了一种具有自动标定功能的挥发性有机物在线监测系统，该专利通过设置抽取管、采样泵、控制阀、排样管、处理器、加热气化箱、电热组件、真空泵、温度传感器、连接管、气压传感器、氮气瓶、氮气管和电磁阀，能够将液体状态的样品进行加热气化，解决了气液混合物不便于检测的问题，通过设置流量计控阀、显示器和气相色谱仪，能够对完全气化的样品采集相关数据以及进行定性定量分析。
该专利虽然解决了气液混合物不便于检测且精准度不高的问题，但是却存在以下缺陷：对于监测到环境空气挥发性有机物超标的情形，不能及时发现，使相关负责人员不能及时处理调控，导致环境空气挥发性有机物监测效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供环境空气挥发性有机物在线监测系统，根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控，通过声光预警器进行声光预警，且对相关负责人员进行指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看，使相关负责人员能够及时发现，使相关负责人员能及时处理调控，提高环境空气挥发性有机物监测效果，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
环境空气挥发性有机物在线监测系统，包括数据采样单元、信息预处理单元、分析评估单元、预警调控单元和数据存储单元，其中
数据采样单元用于实时采集环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且将实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数传送给信息预处理单元；
信息预处理单元用于对实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行预处理，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的数据集合；
分析评估单元用于对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表；
预警调控单元用于根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控；
数据存储单元用于存放预先设定的归类后的不同类别的预警值。
进一步地，所述数据采样单元包括挥发性有机物采样器、温湿度传感器、超声波式风速传感器、光电式风向传感器和大气压力传感器，其中
挥发性有机物采样器用于实时采集环境空气挥发性有机物样品，在线富集解析仪采用气动六通阀和电磁阀组相结合的气路设计，采用MFC电子流量控制，使用活性炭吸附管作为富集、热解析管，将环境空气中痕量的挥发性有机物进行浓缩，且将浓缩后的挥发性有机物样品送至气相色谱仪内进行测定，根据测定结果生成相对应的挥发性有机物数据；
温湿度传感器用于实时采集环境空气温度及湿度，根据实时采集的环境空气温度及湿度生成相对应的温湿度数据；
超声波式风速传感器用于实时采集当前环境空气风速，根据实时采集的当前环境空气风速生成相对应的风速数据；
光电式风向传感器用于实时采集当前环境空气风向，根据实时采集的当前环境空气风向生成相对应的风向数据；
大气压力传感器用于实时采集当前环境空气的大气压力，根据实时采集的当前环境空气的大气压力生成相对应的大气压力数据；
将生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据完整传送给信息预处理单元，供信息预处理单元对其进行预处理。
进一步地，所述信息预处理单元包括数据提取模块、数据检索模块、数据计算模块和数据排序模块，其中
数据提取模块用于提取出生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据，且将提取的挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据传送给数据检索模块；
数据检索模块用于对挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据进行检索，滤除掉对环境空气挥发性有机物在线监测系统无用的数据，保留下对环境空气挥发性有机物在线监测系统有用的数据，且将有用的数据传送给数据计算模块；
数据计算模块用于对接收的有用的数据进行算术和逻辑运算，确定出最终的供计算机读取识别的数据，且将供计算机读取识别的数据传送给数据排序模块；
数据排序模块用于对供计算机读取识别的数据进行排序，生成相对应地数据集合。
进一步地，所述分析评估单元包括数据读取模块、数据分析模块和数据评估模块，其中
数据读取模块用于读取预处理后的数据集合，且将读取的数据传送给数据分析模块；
数据分析模块用于对读取的数据进行分析，综合比较读取的数据是否超过预先设定的预警值，且将比较结果传送给数据评估模块；
数据评估模块用于对比较结果进行数据评估，且生成相对应地分析评估表。
进一步地，所述预警调控单元包括声光预警器和指导调控模块，其中
声光预警器用于进行声光预警，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，声光预警器启动，进行相对应地声光预警；
指导调控模块用于进行指导调控，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，对相关负责人员进行相对应地指导调控，且将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看。
进一步地，所述根据分析评估表进行相对应地预警调控，其执行以下操作：
分析评估表包括读取的数据超过预先设定的预警值及读取的数据未超过预先设定的预警值两大部分；
针对读取的数据超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看；
针对读取的数据未超过预先设定的预警值，则当前环境空气挥发性有机物监测合格，不作出相对应的处理，继续对环境空气挥发性有机物进行监测。
进一步地，对相关负责人员进行指导调控时，执行以下操作：
获取当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息，打开相关负责人员的实时定位功能，查看相关负责人员当前所处的位置信息及相关负责人员的工作状态，以工作状态作为优先考虑条件；
从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息最近的一个相关负责人员，确定出负责此次环境空气挥发性有机物超标事件的相关负责人员；
确定好相关负责人员后，调用出相关负责人员的身份特征信息，从身份特征信息中获取联系该人员的联系方式，且联系该相关负责人员，并告知相关负责人员前来当前位置查看处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对已接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统标识当前环境空气挥发性有机物超标事件已处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对未接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统继续从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息第二近的一个相关负责人员，且联系该相关负责人员，并告知该相关负责人员前来当前位置查看处理。
进一步地，所述系统还包括：
基于环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建基于环境空气挥发性的环境特性模型；
根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值；
确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间；
利用预构建的挥发效率判定模型的特征提取网络对每项环境因素进行特征提取操作，确定特征序列集；
利用挥发效率判定模型的环境项分类网络，根据挥发影响因子的大小，对特征序列集进行单因素分类；
根据单因素分类，确定每项环境因素时间演变序列和环境空气挥发性趋势；
构建基于多层网络的单因素预警模型，根据每层网络对应的环境因素和环境空气挥发性趋势，进行单因素预警的权重赋值；
根据单因素预警的权重赋值，确定单因素预警波动阈值，并在确定单因素预警波动阈值，进行单因素预警调控。
进一步地，所述根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值，包括：
步骤1：预设时间点，每个时间点进行一次环境空气数据采集，根据采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建多因素模型：
Figure 703747DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 704064DEST_PATH_IMAGE002
在第
Figure 255176DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的多因素模型；
Figure 835193DEST_PATH_IMAGE004
表示初始环境空气的挥发性有机物密度，
Figure 767245DEST_PATH_IMAGE005
表示初始环境空气的温度值；
Figure 531939DEST_PATH_IMAGE006
表示初始环境空气的湿度值；
Figure 565754DEST_PATH_IMAGE007
表示初始环境空气的风速；
Figure 700195DEST_PATH_IMAGE008
表示初始环境空气的大气压力；
Figure 503066DEST_PATH_IMAGE009
表示在第
Figure 563294DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的挥发性有机物密度；
Figure 818826DEST_PATH_IMAGE010
表示在第
Figure 130859DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的温度；
Figure 538969DEST_PATH_IMAGE011
表示在第
Figure 520831DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度值；
Figure 857135DEST_PATH_IMAGE012
表示在第
Figure 831913DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的风速；
Figure 78217DEST_PATH_IMAGE013
表示在第
Figure 90036DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的大气压力值；
Figure 70892DEST_PATH_IMAGE014
表示在线监测的时间点数量；
Figure 193569DEST_PATH_IMAGE003
表示监测时间点的数量；
Figure 825539DEST_PATH_IMAGE003
为正整数，
Figure 132892DEST_PATH_IMAGE015
；
步骤2：根据多因素模型，按照每个时间点的多因素累加值，建立多因素变动矩阵：
Figure 709367DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 511101DEST_PATH_IMAGE017
表示在第
Figure 748310DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的挥发性变动值；
Figure 101930DEST_PATH_IMAGE018
表示在第
Figure 775488DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的温度变动值；
Figure 505547DEST_PATH_IMAGE019
表示在第
Figure 95797DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度变动值；
Figure 620319DEST_PATH_IMAGE020
表示在第
Figure 46753DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的风速变动值；
Figure 206601DEST_PATH_IMAGE021
表示在第
Figure 261145DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的大气压力变动值；
步骤3：根据多因素变动矩阵，带入下式进行评估值计算：
Figure 97514DEST_PATH_IMAGE022
Figure 870297DEST_PATH_IMAGE023
Figure 332372DEST_PATH_IMAGE024
Figure 116788DEST_PATH_IMAGE025
Figure 248692DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 134871DEST_PATH_IMAGE027
表示环境空气的挥发性有机物得挥发量评估值；
Figure 10423DEST_PATH_IMAGE028
表示环境空气的温度变化评估值；
Figure 649346DEST_PATH_IMAGE029
表示环境空气的湿度变化评估值；
Figure 342364DEST_PATH_IMAGE030
表示环境空气的风速变化评估值；
Figure 824161DEST_PATH_IMAGE031
表示环境空气的大气压力变化评估值;
步骤4：根据上述评估值计算，判定每项环境因素评估值的最大值和最小值，确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统，获取环境空气挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的且按照一定要求排序的数据集合，对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表，根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控，若超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看，使相关负责人员能够及时发现，使相关负责人员能及时处理调控，提高环境空气挥发性有机物监测效果。
2、本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统，对相关负责人员进行指导调控时，获取当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息，查看相关负责人员当前所处的位置信息及相关负责人员的工作状态，从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息最近的一个相关负责人员，确定出负责此次环境空气挥发性有机物超标事件的相关负责人员，调用出相关负责人员的身份特征信息，且联系该相关负责人员，并告知相关负责人员前来当前位置查看处理，可使环境空气挥发性有机物超标事件得到快速解决。
3、本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统，该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对已接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统标识当前环境空气挥发性有机物超标事件已处理，该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对未接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统继续从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息第二近的一个相关负责人员，且联系该相关负责人员，并告知该相关负责人员前来当前位置查看处理，使环境空气挥发性有机物超标事件落实到位，可提高环境空气挥发性有机物超标事件的处理效率。
附图说明
图1为本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统的模块图；
图2为本发明的数据采样单元的架构图；
图3为本发明的信息预处理单元的模块图；
图4为本发明的分析评估单元的模块图；
图5为本发明的预警调控的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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做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。
为了解决现有的对于监测到环境空气挥发性有机物超标的情形，不能及时发现，使相关负责人员不能及时处理调控，导致环境空气挥发性有机物监测效果差的技术问题，请参阅图1-图5，本实施例提供以下技术方案：
环境空气挥发性有机物在线监测系统，包括数据采样单元、信息预处理单元、分析评估单元、预警调控单元和数据存储单元，其中
数据采样单元用于实时采集环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且将实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数传送给信息预处理单元；
信息预处理单元用于对实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行预处理，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的数据集合，其中有用的数据集合是指对环境空气挥发性有机物在线监测系统进行分析评估时有用处的数据；
分析评估单元用于对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表；
预警调控单元用于根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控；
数据存储单元用于存放预先设定的归类后的不同类别的预警值。
具体的，获取环境空气挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的且按照一定要求排序的数据集合，对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表，根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控，若超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看，使相关负责人员能够及时发现，使相关负责人员能及时处理调控，提高环境空气挥发性有机物监测效果。
需要说明的是，数据采样单元包括挥发性有机物采样器、温湿度传感器、超声波式风速传感器、光电式风向传感器和大气压力传感器，其中
挥发性有机物采样器用于实时采集环境空气挥发性有机物样品，在线富集解析仪采用气动六通阀和电磁阀组相结合的气路设计，采用MFC电子流量控制，使用活性炭吸附管作为富集、热解析管，将环境空气中痕量的挥发性有机物进行浓缩，且将浓缩后的挥发性有机物样品送至气相色谱仪内进行测定，根据测定结果生成相对应的挥发性有机物数据；
温湿度传感器用于实时采集环境空气温度及湿度，根据实时采集的环境空气温度及湿度生成相对应的温湿度数据；
温湿度传感器多以温湿度一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，也可以直接通过主控芯片进行485或232等接口输出。
超声波式风速传感器用于实时采集当前环境空气风速，根据实时采集的当前环境空气风速生成相对应的风速数据；
风速传感器是用来测量风速的设备，外形小巧轻便，便于携带和组装。
超声波式风速传感器的原理为空气流动通过传感器探头测量区域，区域处设有2对超声波探头，通过计算超声波在两点之间的传输的时间差，就可以计算出风的速度。
光电式风向传感器用于实时采集当前环境空气风向，根据实时采集的当前环境空气风向生成相对应的风向数据；
大气压力传感器用于实时采集当前环境空气的大气压力，根据实时采集的当前环境空气的大气压力生成相对应的大气压力数据；
大气压力传感器采用瑞士原厂进口芯片进行封装，经精密温度补偿，具有高精度﹑高灵敏度的特点，可应用于空气压力，海拔高度的测量是自动气象站的配套产品。
将生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据完整传送给信息预处理单元，供信息预处理单元对其进行预处理。
需要说明的是，信息预处理单元包括数据提取模块、数据检索模块、数据计算模块和数据排序模块，其中
数据提取模块用于提取出生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据，且将提取的挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据传送给数据检索模块；
数据检索模块用于对挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据进行检索，滤除掉对环境空气挥发性有机物在线监测系统无用的数据，保留下对环境空气挥发性有机物在线监测系统有用的数据，且将有用的数据传送给数据计算模块；
数据计算模块用于对接收的有用的数据进行算术和逻辑运算，确定出最终的供计算机读取识别的数据，且将供计算机读取识别的数据传送给数据排序模块；
数据排序模块用于对供计算机读取识别的数据进行排序，生成相对应地数据集合。
需要说明的是，分析评估单元包括数据读取模块、数据分析模块和数据评估模块，其中
数据读取模块用于读取预处理后的数据集合，且将读取的数据传送给数据分析模块；
数据分析模块用于对读取的数据进行分析，综合比较读取的数据是否超过预先设定的预警值，且将比较结果传送给数据评估模块；
数据评估模块用于对比较结果进行数据评估，且生成相对应地分析评估表。
需要说明的是，预警调控单元包括声光预警器和指导调控模块，声光预警器用于进行声光预警，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，声光预警器启动，进行相对应地声光预警；
指导调控模块用于进行指导调控，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，对相关负责人员进行相对应地指导调控，且将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看。
需要说明的是，根据分析评估表进行相对应地预警调控时，针对读取的数据超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看；
针对读取的数据未超过预先设定的预警值，则当前环境空气挥发性有机物监测合格，不作出相对应的处理，继续对环境空气挥发性有机物进行监测。
需要说明的是，对相关负责人员进行指导调控时，执行以下操作：
获取当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息，打开相关负责人员的实时定位功能，查看相关负责人员当前所处的位置信息及相关负责人员的工作状态，以工作状态作为优先考虑条件；
从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息最近的一个相关负责人员，确定出负责此次环境空气挥发性有机物超标事件的相关负责人员；
确定好相关负责人员后，调用出相关负责人员的身份特征信息，从身份特征信息中获取联系该人员的联系方式，且联系该相关负责人员，并告知相关负责人员前来当前位置查看处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对已接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统标识当前环境空气挥发性有机物超标事件已处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对未接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统继续从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息第二近的一个相关负责人员，且联系该相关负责人员，并告知该相关负责人员前来当前位置查看处理。
综上，本发明的环境空气挥发性有机物在线监测系统，获取环境空气挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的且按照一定要求排序的数据集合，对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表，根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控，若超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看，使相关负责人员能够及时发现，使相关负责人员能及时处理调控，提高环境空气挥发性有机物监测效果。
进一步地，所述系统还包括：
基于环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建基于环境空气挥发性的环境特性模型；
根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值；
确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间；
利用预构建的挥发效率判定模型的特征提取网络对每项环境因素进行特征提取操作，确定特征序列集；
利用挥发效率判定模型的环境项分类网络，根据挥发影响因子的大小，对特征序列集进行单因素分类；
根据单因素分类，确定每项环境因素时间演变序列和环境空气挥发性趋势；
构建基于多层网络的单因素预警模型，根据每层网络对应的环境因素和环境空气挥发性趋势，进行单因素预警的权重赋值；
根据单因素预警的权重赋值，确定单因素预警波动阈值，并在确定单因素预警波动阈值，进行单因素预警调控。
本发明的系统在进行预警调控的时候，不仅通过总的环境因素进行预警调控，还需要实现对单因素的预警调控，为了让预警调控的结果更加精确，本发明首先构建的环境特性模型，环境空气中不同因素的变化模型，会通过预先设置时间点，来进行不同因素的计算，从而确定对应的因素变化值，通过累加的方式构建整体的特征模型，为了判断在一段时间内的环境因素的评估值，这个评估值是评估不同环境因素的变动情况，判断每一时间点的变动是不是超过了预警值，因此根据每项环境因素的单独评估，在一段监测时间的内容不同评估值的数值区间。本发明在进行单因素的预警调控的过程中，还需要提取每一个时间点的环境苏剧变化特征，这个变化特征包括变化的值和变化的范围，所以本发明构建了特征提取网络，从而构建了特征序列集，然后根据环境空气中挥发物的挥发效率，对不同的环境影响因素，例如温度湿度，根据不同影响因素的影响因子，就是不同因素变化，导致有机物挥发速度变化的变化值。在单因素分类之后，确定在时间演变情况下挥发物的变化，和每项环境的变化，之间的影响参数，通过影响参数，对不同的因素进行影响权重的赋值，在赋值之后没根据具体的预警波动，以及对应的波动值，进行不同因素调节，从而实现控制单因素的变化，进行整体的预警调控。
进一步地，所述根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值，包括：
步骤1：预设时间点，每个时间点进行一次环境空气数据采集，根据采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建多因素模型：
Figure 378770DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 262413DEST_PATH_IMAGE002
在第
Figure 362218DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的多因素模型；
Figure 331311DEST_PATH_IMAGE004
表示初始环境空气的挥发性有机物密度，
Figure 689611DEST_PATH_IMAGE005
表示初始环境空气的温度值；
Figure 552394DEST_PATH_IMAGE006
表示初始环境空气的湿度值；
Figure 197002DEST_PATH_IMAGE007
表示初始环境空气的风速；
Figure 794336DEST_PATH_IMAGE008
表示初始环境空气的大气压力；
Figure 549803DEST_PATH_IMAGE009
表示在第
Figure 311434DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的挥发性有机物密度；
Figure 736730DEST_PATH_IMAGE010
表示在第
Figure 680415DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的温度；
Figure 629786DEST_PATH_IMAGE011
表示在第
Figure 342527DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度值；
Figure 469883DEST_PATH_IMAGE012
表示在第
Figure 261384DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的风速；
Figure 358653DEST_PATH_IMAGE013
表示在第
Figure 66846DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的大气压力值；
Figure 489737DEST_PATH_IMAGE014
表示在线监测的时间点数量；
Figure 267069DEST_PATH_IMAGE003
表示监测时间点的数量；
Figure 308974DEST_PATH_IMAGE003
为正整数，
Figure 996307DEST_PATH_IMAGE015
；
步骤2：根据多因素模型，按照每个时间点的多因素累加值，建立多因素变动矩阵：
Figure 950619DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 356193DEST_PATH_IMAGE017
表示在第
Figure 936210DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的挥发性变动值；
Figure 602683DEST_PATH_IMAGE018
表示在第
Figure 101798DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的温度变动值；
Figure 870034DEST_PATH_IMAGE019
表示在第
Figure 112796DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度变动值；
Figure 400820DEST_PATH_IMAGE020
表示在第
Figure 946202DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的风速变动值；
Figure 326368DEST_PATH_IMAGE021
表示在第
Figure 763034DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的大气压力变动值；
步骤3：根据多因素变动矩阵，带入下式进行评估值计算：
Figure 154833DEST_PATH_IMAGE022
Figure 995750DEST_PATH_IMAGE023
Figure 489310DEST_PATH_IMAGE024
Figure 214821DEST_PATH_IMAGE025
Figure 585759DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 722211DEST_PATH_IMAGE027
表示环境空气的挥发性有机物得挥发量评估值；
Figure 952335DEST_PATH_IMAGE028
表示环境空气的温度变化评估值；
Figure 75012DEST_PATH_IMAGE029
表示环境空气的湿度变化评估值；
Figure 192135DEST_PATH_IMAGE030
表示环境空气的风速变化评估值；
Figure 640434DEST_PATH_IMAGE031
表示环境空气的大气压力变化评估值；
需要说的是，对变动值取负数，取负值的时候图像在0-无穷上的区间是减函数的形式；因为本发明检测的是挥发性有机物，采用这种方式，自变量会趋近于0；如果采用正值，自变量会逐渐增大，因为本发明采用的是单一测环境因素的判定，不是不同环境的融合互相影响的作用，所以采用负值，会减少自变量的影响；
步骤4：根据上述评估值计算，判定每项环境因素评估值的最大值和最小值，确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间。
在本发明进行计算评估值的过程中，因为评估值是在一个时间段内，所以其评估值是一个区间，通过评估值的变化，也能判断不同因素的变化，对环境空气中挥发性有机物的影响程度。在步骤1中，本发明构建了多因素模型，多因素模型可以确定在一段时间内，不同因素的平均变化参数；而在步骤2中，通过每个时间点，不同因素在相邻时间点的差值，可以确定每一时刻不同因素的变动值，本发明步骤2计算的值不是直接监测得到的值，而是一段时间内每个时间点，不同因素的变动值，这是一种，放大计算的方式，能够以更大的矩阵值，来判断不同因素的变化，防止因为数据过小，导致计算的精确度存在模糊性。在步骤3中，本发明对每一项影响环境空气挥发性有机物的影响变量进行分别的评估计算，并且引入了幂函数，从而确定了变化过程中的峰值和峰谷，进而可以确定每项环境因素在预设监测时间段内的数值区间，通过数值区间，也可以判定不同环境因素对环境空气中对挥发性有机物的影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，包括数据采样单元、信息预处理单元、分析评估单元、预警调控单元和数据存储单元，其中
数据采样单元用于实时采集环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且将实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数传送给信息预处理单元；
信息预处理单元用于对实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行预处理，提取出环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，且对环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数进行检索、计算及排序，保留出有用的数据集合；
分析评估单元用于对预处理后的数据集合进行分析评估，判断实时采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数是否超过预先设定的预警值，且确定出不同的分析评估表；
预警调控单元用于根据不同的分析评估表进行相对应地预警调控；
数据存储单元用于存放预先设定的归类后的不同类别的预警值。
2.如权利要求1所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述数据采样单元包括挥发性有机物采样器、温湿度传感器、超声波式风速传感器、光电式风向传感器和大气压力传感器，其中
挥发性有机物采样器用于实时采集环境空气挥发性有机物样品，在线富集解析仪采用气动六通阀和电磁阀组相结合的气路设计，采用MFC电子流量控制，使用活性炭吸附管作为富集、热解析管，将环境空气中痕量的挥发性有机物进行浓缩，且将浓缩后的挥发性有机物样品送至气相色谱仪内进行测定，根据测定结果生成相对应的挥发性有机物数据；
温湿度传感器用于实时采集环境空气温度及湿度，根据实时采集的环境空气温度及湿度生成相对应的温湿度数据；
超声波式风速传感器用于实时采集当前环境空气风速，根据实时采集的当前环境空气风速生成相对应的风速数据；
光电式风向传感器用于实时采集当前环境空气风向，根据实时采集的当前环境空气风向生成相对应的风向数据；
大气压力传感器用于实时采集当前环境空气的大气压力，根据实时采集的当前环境空气的大气压力生成相对应的大气压力数据；
将生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据完整传送给信息预处理单元，供信息预处理单元对其进行预处理。
3.如权利要求2所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述信息预处理单元包括数据提取模块、数据检索模块、数据计算模块和数据排序模块，其中
数据提取模块用于提取出生成的挥发性有机物数据、温湿度数据、风速数据、风向数据及大气压力数据，且将提取的挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据传送给数据检索模块；
数据检索模块用于对挥发性有机物、温湿度、风速、风向及大气压力数据进行检索，滤除掉对环境空气挥发性有机物在线监测系统无用的数据，保留下对环境空气挥发性有机物在线监测系统有用的数据，且将有用的数据传送给数据计算模块；
数据计算模块用于对接收的有用的数据进行算术和逻辑运算，确定出最终的供计算机读取识别的数据，且将供计算机读取识别的数据传送给数据排序模块；
数据排序模块用于对供计算机读取识别的数据进行排序，生成相对应地数据集合。
4.如权利要求3所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述分析评估单元包括数据读取模块、数据分析模块和数据评估模块，其中
数据读取模块用于读取预处理后的数据集合，且将读取的数据传送给数据分析模块；
数据分析模块用于对读取的数据进行分析，综合比较读取的数据是否超过预先设定的预警值，且将比较结果传送给数据评估模块；
数据评估模块用于对比较结果进行数据评估，且生成相对应地分析评估表。
5.如权利要求4所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述预警调控单元包括声光预警器和指导调控模块，其中
声光预警器用于进行声光预警，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，声光预警器启动，进行相对应地声光预警；
指导调控模块用于进行指导调控，当环境空气挥发性有机物在线监测系统监测到环境空气挥发性有机物超标时，对相关负责人员进行相对应地指导调控，且将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看。
6.如权利要求5所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，根据分析评估表进行相对应地预警调控，其执行以下操作：
分析评估表包括读取的数据超过预先设定的预警值及读取的数据未超过预先设定的预警值两大部分；
针对读取的数据超过预先设定的预警值，则声光预警器启动，进行相对应地声光预警，且对相关负责人员进行相对应地指导调控，将环境空气挥发性有机物超标位置传送给相关负责人员进行查看；
针对读取的数据未超过预先设定的预警值，则当前环境空气挥发性有机物监测合格，不作出相对应的处理，继续对环境空气挥发性有机物进行监测。
7.如权利要求6所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，对相关负责人员进行指导调控时，执行以下操作：
获取当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息，打开相关负责人员的实时定位功能，查看相关负责人员当前所处的位置信息及相关负责人员的工作状态，以工作状态作为优先考虑条件；
从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息最近的一个相关负责人员，确定出负责此次环境空气挥发性有机物超标事件的相关负责人员；
确定好相关负责人员后，调用出相关负责人员的身份特征信息，从身份特征信息中获取联系该人员的联系方式，且联系该相关负责人员，并告知相关负责人员前来当前位置查看处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对已接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统标识当前环境空气挥发性有机物超标事件已处理；
该环境空气挥发性有机物在线监测系统针对未接收到相关负责人员传送的前往查看处理的信息后，该环境空气挥发性有机物在线监测系统继续从当前空闲的相关负责人员中查找出距离当前环境空气挥发性有机物超标的位置信息第二近的一个相关负责人员，且联系该相关负责人员，并告知该相关负责人员前来当前位置查看处理。
8.如权利要求7所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
基于环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建基于环境空气挥发性的环境特性模型；
根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值；
确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间；
利用预构建的挥发效率判定模型的特征提取网络对每项环境因素进行特征提取操作，确定特征序列集；
利用挥发效率判定模型的环境项分类网络，根据挥发影响因子的大小，对特征序列集进行单因素分类；
根据单因素分类，确定每项环境因素时间演变序列和环境空气挥发性趋势；
构建基于多层网络的单因素预警模型，根据每层网络对应的环境因素和环境空气挥发性趋势，进行单因素预警的权重赋值；
根据单因素预警的权重赋值，确定单因素预警波动阈值，并在确定单因素预警波动阈值，进行单因素预警调控。
9.如权利要求8所述的环境空气挥发性有机物在线监测系统，其特征在于，所述根据环境特性评估模型对环境空气挥发性进行评估，确定每项环境因素的评估值，包括：
步骤1：预设时间点，每个时间点进行一次环境空气数据采集，根据采集的环境空气挥发性有机物、温度、湿度、风速、风向及大气压力参数，构建多因素模型：
Figure 91900DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 540199DEST_PATH_IMAGE002
在第
Figure 731054DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的多因素模型；
Figure 657421DEST_PATH_IMAGE004
表示初始环境空气的挥发性有机物密度，
Figure 878318DEST_PATH_IMAGE005
表示初始环境空气的温度值
Figure 231939DEST_PATH_IMAGE006
表示初始环境空气的湿度值；
Figure 154765DEST_PATH_IMAGE007
表示初始环境空气的风速；
Figure 884823DEST_PATH_IMAGE008
表示初始环境空气的大气压力；
Figure 225806DEST_PATH_IMAGE010
表示在第
Figure 376427DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的挥发性有机物密度；
Figure 661915DEST_PATH_IMAGE011
表示在第
Figure 805451DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的温度；
Figure 125574DEST_PATH_IMAGE012
表示在第
Figure 211211DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度值；
Figure 983995DEST_PATH_IMAGE013
表示在第
Figure 665643DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的风速；
Figure 840272DEST_PATH_IMAGE014
表示在第
Figure 332696DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的环境空气的大气压力值；
Figure 592776DEST_PATH_IMAGE015
表示在线监测的时间点数量
Figure 343694DEST_PATH_IMAGE003
表示监测时间点的数量；
Figure 497464DEST_PATH_IMAGE003
为正整数，
Figure 800269DEST_PATH_IMAGE016
；
步骤2：根据多因素模型，按照每个时间点的多因素累加值，建立多因素变动矩阵：
Figure 157432DEST_PATH_IMAGE017
其中，
Figure 571096DEST_PATH_IMAGE018
表示在第
Figure 346416DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的挥发性变动值；
Figure 820123DEST_PATH_IMAGE019
表示在第
Figure 664582DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的温度变动值；
Figure 616358DEST_PATH_IMAGE021
表示在第
Figure 744719DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的湿度变动值；
Figure 389327DEST_PATH_IMAGE022
表示在第
Figure 721083DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的风速变动值；
Figure 476549DEST_PATH_IMAGE023
表示在第
Figure 960882DEST_PATH_IMAGE003
个监测时间点的大气压力变动值；
步骤3：根据多因素变动矩阵，带入下式进行评估值计算：
Figure 651758DEST_PATH_IMAGE024
Figure 595443DEST_PATH_IMAGE025
Figure 279234DEST_PATH_IMAGE026
Figure 257554DEST_PATH_IMAGE027
Figure 853752DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure 284733DEST_PATH_IMAGE029
表示环境空气的挥发性有机物得挥发量评估值；
Figure 8101DEST_PATH_IMAGE030
表示环境空气的温度变化评估值；
Figure 840928DEST_PATH_IMAGE031
表示环境空气的湿度变化评估值；
Figure 873606DEST_PATH_IMAGE032
表示环境空气的风速变化评估值；
Figure 916517DEST_PATH_IMAGE033
表示环境空气的大气压力变化评估值;
步骤4：根据上述评估值计算，判定每项环境因素评估值的最大值和最小值，确定每项环境因素的评估值在预设监测时间内的数值区间。
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