CN116562636A - 一种环境网络监测分析系统 - Google Patents

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CN116562636A CN202310149407.XA CN202310149407A CN116562636A CN 116562636 A CN116562636 A CN 116562636A CN 202310149407 A CN202310149407 A CN 202310149407A CN 116562636 A CN116562636 A CN 116562636A
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Abstract

本发明涉及环境网络监测技术领域,且公开了包括生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块,生态环境监测模块与分析评估模块连接;生态环境监测模块用以对生态环境中的大气、水、噪声、交通和工业的污染源进行实时采集,并和公共卫生数据库内的数据进行匹配对比,并将污染源的相关信息A存储在公共卫生数据内;分析评估模块用于对信息A用以进行统计、分析并进行污染源数据管理,生态环境监测模块包括交通污染源单元和工业污染源单元。本发明具备不同方法对流动污染源监测,得到交通污染源的污染数值,促使流动污染源数据更精细和精准,进而促使得到准确的监控数据进行分析,便于提高后期改善的环境治理方案的优点。

Description

一种环境网络监测分析系统
技术领域
本发明涉及环境网络监测技术领域,具体为一种环境网络监测分析系统。
背景技术
环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定,以确定环境污染状况和环境质量的高低。
现代化、城市化的大发展趋势为人们生活提高了便利,同时也为人们提供了安全风险,空气污染正在蔓延,地球生态环境保护被破坏,特别是空气质量指数不断下降,危及人们的旅行和日常生活。空气环境污染控制迫在眉睫,网络环境监测站在许多地区逐步建立。
事实上,网络环境监测站在改善环境污染方面发挥了监督和改善的作用,这是显而易见的。现在网络监测分析系统的监测软件大部分都是固定检测,或者取样检测,缺少对流动污染源的监测方法,对一些固定采集的信息就会形成偏差,导致分析不够全面,甚至影响后期的改善方案。
发明内容
本发明提供了一种环境网络监测分析系统,具备不同方法对流动污染源监测,进而促使得到准确的监控数据进行分析,便于提高后期改善环境治理的方案的有益效果,解决了上述背景技术中所提到现在网络监测分析系统的监测软件大部分都是固定检测,或者取样检测,缺少对流动污染源的监测方法,对一些固定采集的信息就会形成偏差,导致分析不够全面的问题。
本发明提供如下技术方案:一种环境网络监测分析系统,包括生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块,所述生态环境监测模块与分析评估模块连接;
所述生态环境监测模块用以对生态环境中的大气、水、噪声、交通和工业的污染源进行实时采集,并和公共卫生数据库内的数据进行匹配对比,并将污染源的相关信息A存储在公共卫生数据内;
所述分析评估模块用于对信息A用以进行统计、分析并进行污染源数据管理,所述生态环境监测模块包括交通污染源单元和工业污染源单元;
所述污染源单元用于监测多个生态环境区域中的污染源、固定污染源检测和流动污染源监测,其中流动污染源在检测过程中,在机动车尾气范围,以R为半径,取R=0.5半径位置放置尾气检测装置和车速感应器,进行流动性的烟气空气实时检测,在检测过程中,当车速小于20KM/h时,尾气检测装置每30—60s采集一次污染源数据,当车速≥20KM/h≤40KM/h时,尾气检测装置每20—30s采集一次污染源数据,当车速≥40KM/h≤80KM/h,尾气检测装置每10—20s采集一次污染源数据,当车速≥80KM/h时,尾气检测装置每5—10s采集一次污染源数据并进行存储;
在监测交通污染源时,接入汽车的行车系统和行车记录系统,实时读取汽车的进气量、进气温度、发动机水温、喷油脉宽、发动机爆汽车参数和行车记录行驶过程、位置信息和车速,并通过五气分析仪对尾气的污染物C0/C02/HC/NOX/PM含量进行检测;
其中,识别汽车的“启动”、“停车”和“加速”的行为,并对“启动”、“停车”和“加速”瞬间的排量尾气进行检测;
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述工业污染源单元用于对工业厂区的环境进行检测,具体方法为在工业厂区选择若干个检测点,在检测点内安装传感单元、对噪声、粉尘、排放水源进行实时监测。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述交通污染源单元包括种类单元和车辆统计单元;
所述车辆统计单元用于统计路口监测视频中统计固定时效内,以24小时为基准,统计车辆的行驶总量,所述种类单元用于统计不同种类的车辆总数,柴油机汽车、大货车、电动汽车和中小型汽车种类和各个种类行驶的总数。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述生态环境监测模块包括热环境监测单元、大气污染单元、水污染单元和噪声污染单元;
所述环境监测单元用于监测当前的温度和季节,采集具体的温度数值;
所述大气污染单元用于监测不同时间的大气污染指数,以24小时为例,每个小时,监测大气污染,并进行记录,具体检查大气污染物内的烟尘和二氧化硫;
所述水污染单元用于对城市环境用水、河流水的水质进行监测;
所述噪声污染单元用于噪声进行监测,并对噪声发生处进行定位,并保存监测记录。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述噪声污染单元的检测具体方法为四种;
1)其中以室内所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第一监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有工地噪音和居民噪音;
2)以商业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第二监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有商业噪音,其中商业噪音包括商家活动喇叭噪音;
3)以工业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第三监测圆,并对第三监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有机械噪声、电磁性噪声和气体动力噪声;
4)以交通路段所在地为圆点,以半径为R1-2m做第四监测圆,并对第四监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有喇叭鸣笛声噪音。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述公共卫生数据库包括大气污染、水污染、噪声污染、污染源企业数据、城区环境数据用以保存。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述分析评估模块包括数据分析单元和排污申报单元;
所述数据分析单元,用以将对生态环境监测模块采集到的数据进行分析,判断各个地区的大气、水、交通污染源的污染程度,进行分类,其中一级属于环境评级为优秀,二级属于环境评级为良好,三级属于环境评级为较差,四级属于环境评级为恶劣;
其中三级和四级内中的具体地区,需要调整方案进行排污申报和建立整改方案。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述排污申报单元用于对环境评级为三级和四级的地区,设置排污的方案,并具体对方案中需要的排污的设施、人力进行申报。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块设为基于ZigBee技术的无线传感器网络由一个协调器节点、若干路由节点和众多传感节点组成,通过众多传感节点进行实时检测生态环境监测模块数据。
作为本发明所述环境网络监测分析系统的一种可选方案,其中:所述各节点选用CC2530芯片作为ZigBee模块,实现数据处理及ZigBee无线通信功能。
本发明具备以下有益效果:
1、该环境网络监测分析系统,通过生态环境监测模块中污染源单元的监测交通污染源时,将监测设备接入汽车的行车系统和行车记录系统,实时读取汽车的进气量、进气温度、发动机水温、喷油脉宽、发动机爆汽车参数和行车记录行驶过程、位置信息和车速,从而得到汽车行驶过程中燃烧室内的可燃混合气的数值,并计算出可燃混合气燃烧后的各种产物的含量,即尾气的排放量和交通尾气污染物的瞬时排放量,通过统计每日的车辆总数,通过计算每辆车的尾气的排放量和交通尾气污染物的瞬时排放量进行总车辆的乘数和,进而得出交通污染源的污染数值,通过对不同种类的交通工具进行综合,进而分析得到交通污染源的污染数值,促使数据更精细和精准。
2、该环境网络监测分析系统,通过一些定向传感器对环境监测单元、大气污染单元、水污染单元和噪声污染单元进行监测,并和流动污染源数据进行整合分析,便于综合得出环境监测数据
3、该环境网络监测分析系统,通过分析评估模块中的数据将监测污染数据值进行分类,从一级到四级不等,便于后期对不同分类的污染地,设置排污的方案,并具体对方案中需要的排污的设施、人力进行申报。
附图说明
图1为本发明结构系统流程示意图。
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。
实施例1
现代化、城市化的大发展趋势为人们生活提高了便利,同时也为人们提供了安全风险,空气污染正在蔓延,地球生态环境保护被破坏,特别是空气质量指数不断下降,危及人们的旅行和日常生活。空气环境污染控制迫在眉睫,网络环境监测站在许多地区逐步建立。
事实上,网络环境监测站在改善环境污染方面发挥了监督和改善的作用,这是显而易见的。现在网络监测分析系统的监测软件大部分都是固定检测,或者取样检测,缺少对流动污染源的监测方法,对一些固定采集的信息就会形成偏差,导致分析不够全面,甚至影响后期的改善方案。
本发明提供如下技术方案:一种环境网络监测分析系统,请参阅图1,包括生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块,所述生态环境监测模块与分析评估模块连接;
所述生态环境监测模块用以对生态环境中的大气、水、噪声、交通和工业的污染源进行实时采集,并和公共卫生数据库内的数据进行匹配对比,并将污染源的相关信息A存储在公共卫生数据内;
所述分析评估模块用于对信息A用以进行统计、分析并进行污染源数据管理,所述生态环境监测模块包括交通污染源单元和工业污染源单元。
其中:所述污染源单元用于监测多个生态环境区域中的污染源、固定污染源检测和流动污染源监测,其中流动污染源在检测过程中,在机动车尾气范围,以R为半径,取R=0.5半径位置放置尾气检测装置和车速感应器,进行流动性的烟气空气实时检测,在检测过程中,当车速小于20KM/h时,尾气检测装置每30—60s采集一次污染源数据,当车速≥20KM/h≤40KM/h时,尾气检测装置每20—30s采集一次污染源数据,当车速≥40KM/h≤80KM/h,尾气检测装置每10—20s采集一次污染源数据,当车速≥80KM/h时,尾气检测装置每5—10s采集一次污染源数据并进行存储;
在汽车行驶过程中,排出的有害烟气属于流动的传染源,
在监测交通污染源时,接入汽车的行车系统和行车记录系统,实时读取汽车的进气量、进气温度、发动机水温、喷油脉宽、发动机爆汽车参数和行车记录行驶过程、位置信息和车速,并通过五气分析仪对尾气的污染物C0/C02/HC/NOX/PM含量进行检测。
其中,识别汽车的“启动”、“停车”和“加速”的行为,并对“启动”、“停车”和“加速”瞬间的排量尾气进行检测;
在汽车行驶过程中,排出的有害烟气属于流动的传染源,分析仪利用不同气体分析红外波长电磁波能量的特殊性,且在监测交通污染源时,接入汽车的行车系统和行车记录系统,实时读取汽车的进气量、进气温度、发动机水温、喷油脉宽、发动机爆汽车参数和行车记录行驶过程、位置信息和车速从而得到汽车行驶过程中燃烧室内的可燃混合气的数值,并计算出可燃混合气燃烧后的各种产物的含量,即尾气的排放量和交通尾气污染物的瞬时排放量。
这种对流动污染源检测方法,促使提高全面分析空气中的传染源,便于后期和其他数据整合进行分析,促使提高改善方案的效果。
所述公共卫生数据库包括大气污染、水污染、噪声污染、污染源企业数据、城区环境数据用以保存。
其中,通过将数据A和定向传感监测的数据整合,并和公共卫生数据库内的数据进行对比、匹配,后发送至分析评估模块进行分析。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,所述工业污染源单元用于对工业厂区的环境进行检测,具体方法为在工业厂区选择若干个检测点,在检测点内安装传感单元、对噪声、粉尘、排放水源进行实时监测。
本实施例中,通过工业污染单元对工业厂区的环境进行实时检测,例如一些重污染型的企业,如小型制浆造纸厂、纺织印染厂、小化肥化工厂、酿造厂、电镀厂等,噪声、粉尘、排放水源进行监测,便于后期分析为改善方案提供实际的数据。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,其中:所述交通污染源单元包括种类单元和车辆统计单元;
所述车辆统计单元用于统计路口监测视频中统计固定时效内,以24小时为基准,统计车辆的行驶总量,所述种类单元用于统计不同种类的车辆总数,柴油机汽车、大货车、电动汽车、汽油车、柴油车、摩托车、中小型汽车种类各个种类行驶的总数;
即通过滤纸式烟度计或不透光式烟度计测量柴油机汽车的尾气中碳颗粒含量的方法。因为汽油机汽车的尾气污染物以碳氧化合物、一氧化碳和氮氧化合物为主;
而柴油机汽车的尾气污染物以碳颗粒为主故而不同汽车的尾气污染物检测方法也不尽相同。检测时通过将尾气引入到烟度计中进行测量通过比较烟度值或不透光度来判断尾气的品质,确定其是否符合标准。
本实施例中,通过统计每日的车辆总数,通过计算每辆车的尾气的排放量和交通尾气污染物的瞬时排放量进行总车辆的乘数和,进而得出交通污染源的污染数值,通过对不同种类的交通工具进行综合,进而分析得到交通污染源的污染数值,促使数据更精细和精准。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,其中:所述生态环境监测模块包括热环境监测单元、大气污染单元、水污染单元和噪声污染单元;
所述环境监测单元用于监测当前的温度和季节,采集具体的温度数值;
所述大气污染单元用于监测不同时间的大气污染指数,以24小时为例,每个小时,监测大气污染,并进行记录,具体检查大气污染物内的烟尘和二氧化硫;
所述水污染单元用于对城市环境用水、河流水的水质进行监测;
所述噪声污染单元用于噪声进行监测,并对噪声发生处进行定位,并保存监测记录。
通过一些定向传感器对环境监测单元、大气污染单元、水污染单元和噪声污染单元进行监测,便于综合得出环境监测数据。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,其中:所述噪声污染单元的检测具体方法为四种;
1)其中以室内所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第一监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有工地噪音和居民噪音;
2)以商业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第二监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有商业噪音,其中商业噪音包括商家活动喇叭噪音;
3)以工业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第三监测圆,并对第三监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有机械噪声、电磁性噪声和气体动力噪声;
4)以交通路段所在地为圆点,以半径为R1-2m做第四监测圆,并对第四监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有喇叭鸣笛声噪音。
本实施例中,通过对室内、商业区、工业区和交通路段进行噪音监测,将得到的半径为R1-2m1-2米内的噪声进行监测,并将噪音值进行存储便于后期噪声分析。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,其中:所述分析评估模块包括数据分析单元和排污申报单元;
所述数据分析单元,用以将对生态环境监测模块采集到的数据进行分析,判断各个地区的大气、水、交通污染源的污染程度,进行分类,其中一级属于环境评级为优秀,二级属于环境评级为良好,三级属于环境评级为较差,四级属于环境评级为恶劣;
其中三级和四级内中的具体地区,需要调整方案进行排污申报和建立整改方案。
其中:所述排污申报单元用于对环境评级为三级和四级的地区,设置排污的方案,并具体对方案中需要的排污的设施、人力进行申报。
实施例7
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明,具体的,请参阅图1,其中:所述生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块设为基于ZigBee技术的无线传感器网络由一个协调器节点、若干路由节点和众多传感节点组成,通过众多传感节点进行实时监测生态环境监测模块数据。
其中:所述各节点选用CC2530芯片作为ZigBee模块,实现数据处理及ZigBee无线通信功能。
根据节点在系统中的应用不同,可分为传感节点、路由节点和协调器节点。各节点的功能不尽相同,可分为数据采集、数据处理、无线通信、能量供应和串口通信等功能。各功能模块采用模块化的方法设计,这样可以实现各模块的并行设计、调试,缩短开发周期,同时也便于后期更换和扩展传感器,从而方便后期维护或移植到其他监测领域CC2530内部集成了一个高性能2.4GHz射频收发器和一个增强型8051微处理器,最大256KB可编程FLASH、8KB的RAM并提供了一套广泛的外设集,为2.4GIEEE802.15.4和ZigBee应用提供了一种SOC解决方案;
ZigBee网络的组网过程包括网络建立和加入网络两个方面,该部分是通过Z-Stack协议栈各层之间的原语通信实现的。协调器节点负责网络的参数配置和建立,基于ZigBee技术的无线传感网可以较好满足各行各业对无线数字监测的需求,便于促进数据采集的结果精细度。
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
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环境网络监测分析系统,其特征在于:包括生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块,所述生态环境监测模块与分析评估模块连接;
所述生态环境监测模块用以对生态环境中的大气、水、噪声、交通和工业的污染源进行实时采集,并和公共卫生数据库内的数据进行匹配对比,并将污染源的相关信息A存储在公共卫生数据内;
所述分析评估模块用于对信息A用以进行统计、分析并进行污染源数据管理,所述生态环境监测模块包括交通污染源单元和工业污染源单元;
所述污染源单元用于监测多个生态环境区域中的污染源、固定污染源检测和流动污染源监测,其中流动污染源在检测过程中,在机动车尾气范围,以R为半径,取R=0.5半径位置放置尾气检测装置和车速感应器,进行流动性的烟气空气实时检测,在检测过程中,当车速小于20KM/h时,尾气检测装置每30—60s采集一次污染源数据,当车速≥20KM/h≤40KM/h时,尾气检测装置每20—30s采集一次污染源数据,当车速≥40KM/h≤80KM/h,尾气检测装置每10—20s采集一次污染源数据,当车速≥80KM/h时,尾气检测装置每5—10s采集一次污染源数据并进行存储;
在监测交通污染源时,接入汽车的行车系统和行车记录系统,实时读取汽车的进气量、进气温度、发动机水温、喷油脉宽、发动机爆汽车参数和行车记录行驶过程、位置信息和车速,并通过五气分析仪对尾气的污染物C0/C02/HC/NOX/PM含量进行检测;
其中,识别汽车的“启动”、“停车”和“加速”的行为,并对“启动”、“停车”和“加速”瞬间的排量尾气进行检测。
2.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述工业污染源单元用于对工业厂区的环境进行检测,具体方法为在工业厂区选择若干个检测点,在检测点内安装传感单元、对噪声、粉尘、排放水源进行实时监测。
3.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述交通污染源单元包括种类单元和车辆统计单元;
所述车辆统计单元用于统计路口监测视频中统计固定时效内,以24小时为基准,统计车辆的行驶总量,所述种类单元用于统计不同种类的车辆总数,柴油机汽车、大货车、电动汽车和中小型汽车种类和各个种类行驶的总数。
4.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述生态环境监测模块包括热环境监测单元、大气污染单元、水污染单元和噪声污染单元;
所述环境监测单元用于监测当前的温度和季节,采集具体的温度数值;
所述大气污染单元用于监测不同时间的大气污染指数,以24小时为例,每个小时,监测大气污染,并进行记录,具体检查大气污染物内的烟尘和二氧化硫;
所述水污染单元用于对城市环境用水、河流水的水质进行监测;
所述噪声污染单元用于噪声进行监测,并对噪声发生处进行定位,并保存监测记录。
5.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述噪声污染单元的检测具体方法为四种;
1)其中以室内所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第一监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有工地噪音和居民噪音;
2)以商业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第一监测圆,并对第二监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有商业噪音,其中商业噪音包括商家活动喇叭噪音;
3)以工业区所在地为圆点,以半径为R1-2m做第三监测圆,并对第三监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有机械噪声、电磁性噪声和气体动力噪声;
4)以交通路段所在地为圆点,以半径为R1-2m做第四监测圆,并对第四监测圆内的声音进行检测,判断第一监测圆内是否含有喇叭鸣笛声噪音。
6.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述公共卫生数据库包括大气污染、水污染、噪声污染、污染源企业数据、城区环境数据用以保存。
7.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述分析评估模块包括数据分析单元和排污申报单元;
所述数据分析单元,用以将对生态环境监测模块采集到的数据进行分析,判断各个地区的大气、水、交通污染源的污染程度,进行分类,其中一级属于环境评级为优秀,二级属于环境评级为良好,三级属于环境评级为较差,四级属于环境评级为恶劣;
其中三级和四级内中的具体地区,需要调整方案进行排污申报和建立整改方案。
8.根据权利要求7所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述排污申报单元用于对环境评级为三级和四级的地区,设置排污的方案,并具体对方案中需要的排污的设施、人力进行申报。
9.根据权利要求1所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述生态环境监测模块、公共卫生数据库和分析评估模块设为基于ZigBee技术的无线传感器网络由一个协调器节点、若干路由节点和众多传感节点组成,通过众多传感节点进行实时检测生态环境监测模块数据。
10.根据权利要求9所述的环境网络监测分析系统,其特征在于:所述各节点选用CC2530芯片作为ZigBee模块,实现数据处理及ZigBee无线通信功能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117034041A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 山东智云信息科技有限公司 一种基于大数据的企业污染等级评估系统及处理方法

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