可追踪排放遥测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及排放领±或，特别地，本发明涉及可追踪排放遥测(remote-sensing)系统及方法。
【背景技术】
[0002]诸如车辆、船舶、飞机之类的移动排放物体，以及发电厂、炼油厂等工厂的烟囱之类的非移动排放物体常常会释放出有害气体，比如硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等，由此导致雾霾、温室效应、酸雨和/或大气臭氧层的破坏等，危害地球环境和人类健康。因此，尤其在人口众多的城市，需要对排放物体的排放进行追踪监控。
[0003]目前，通常采用采样式检测，主要由专门人员在固定监测站、或直接接近排放物体、进行抽样检测。也开始出现将检测装置和分析装置设置在排放物体内进行连续检测，但由于技术和成本等问题，机载追踪检测尚未形成规模。例如，根据国际海事组织的规定，船舶在靠近港口码头时，需要将在远洋航行时所用的燃油更换成具有低得多的含硫量的燃油，通常，两种燃油的含硫量相差十倍左右。执行此规定则要求在船舶靠近港口码头时对单个船舶进行检测。根据目前能提供的检测技术，主要采用登船采样检测的方法。由于登船检测的成本和技术问题，通常都采用抽查方法，并要求每靠港船主定期向港口码头提交所更换使用的燃油的票据和资料，以供确认评审、作为抽查的主要依据。这种检测方法既不方便又花费时间和成本，也不能实现实时检测，而且，船主还可能为了不更换价格更高昂的高质量燃油而贿赂检测人员，从而提供虚假的检测报告。此外，现有的检测方法还仅仅局限于非网络型的解析计算和物理检测，而无法有效地实现对个体的排放信息的较大范围内的共享。另外，例如，根据香港船舶及港口管制条例，对于超过一定黑度的黑烟排放应采取惩罚措施，目前通常采用的是由监管人员通过人眼识别比对色卡的方式完成，但这种方法花费时间和人工成本较高，且主观性强，不适合完成所有船只的长期追踪和检测。
[0004]因此，十分有必要开发新的检测系统和方法，从而高效地追踪检测排放物体的排放。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中对排放物体的排放进行检测的上述缺点，本发明提出了一种新的可追踪排放遥测系统及方法。
[0006]根据本发明的一方面，本发明提供了可追踪排放遥测系统。
[0007]根据本发明的优选实施例，所述系统包括:遥测单元，用于对排放物体的排放物的遥测进行操纵并且通过遥测技术采集所述排放物体的个体排放数据；数据变换处理器，与所述遥测单元相连接，用于接收所述个体排放数据并且对所述个体排放数据进行分析以得到第一分析结果；本地控制单元，分别与所述遥测单元和所述数据变换处理器相连接，用于接收本地资源信息并基于所述本地资源信息生成用于对排放物体的排放物的遥测进行操纵的控制命令，以及接收来自所述数据变换处理器的所述第一分析结果，并对所述第一分析结果和/或在所述本地控制单元中先前存储的第二分析结果进行分析以得到新的第二分析结果，并且存储所述新的第二分析结果。
[0008]根据本发明的优选实施例，所述系统还包括:与所述本地控制单元相连接的云平台，所述云平台用于接收并存储来自所述本地控制单元的所述新的第二分析结果，以及对所述新的第二分析结果和/或先前存储在所述云平台中所有或部分的第二分析结果进行综合分析以得到综合分析报告。
[0009]根据本发明的优选实施例，遥测单元包括:遥测装置用于通过遥测技术采集排放物体的个体排放数据；以及与所述遥测装置相连接的嵌入式模块，其用于从所述本地控制单元接收用于对排放物体的排放物的遥测进行操纵的控制命令并基于所述控制命令对所述排放物体的排放物的遥测进行操纵，以及从所述遥测装置接收所述个体排放数据，并将所述个体排放数据传送给所述数据变换处理器以供处理。
[0010]根据本发明的优选实施例，数据变换处理器包括谱信号处理模块，用于对所述个体排放数据进行分析以得到第一分析结果。
[0011]根据本发明的优选实施例，数据变换处理器还包括与所述谱信号处理模块相连接的谱信号缓存模块，用于接收来自遥测单元中所采集的个体排放数据，以及对所述个体排放数据进行缓存并将其传送至所述谱信号处理模块中进行处理。
[0012]根据本发明的优选实施例，数据变换处理器还包括与所述谱信号处理模块相连接的用于存储辅助信息的辅助信息模块，所述辅助信息包括现有光谱谱库、排放物体距遥测单元的距离、环境温度、风速和湿度中的一项或多项，并且所述谱信号处理模块对所述个体排放数据和辅助信息相结合地进行分析以得到第一分析结果。
[0013]根据本发明的优选实施例，本地控制单元包括:调度模块，用于接收本地资源信息；与所述调度模块相连接的控制模块，用于从所述调度模块接收本地资源信息，并基于所述本地资源信息生成用于对排放物体的排放物的遥测进行操纵的控制命令；排放衍生服务模块，用于对所述第一分析结果和/或在所述本地控制单元中先前存储的第二分析结果进行分析以得到新的第二分析结果；以及本地存储模块，用于接收并存储来自所述数据变换处理器的所述第一分析结果并且接收并存储来自所述排放衍生服务模块的所述新的第二分析结果。
[0014]根据本发明的优选实施例，云平台包括:存储模块，用于接收并存储来自所述本地控制单元的所述新的第二分析结果；综合服务模块，用于对所述新的第二分析结果和/或先前存储在所述存储模块中所有或部分第二分析结果进行综合分析以得到综合分析报告，其中所得到的综合分析报告被存储在所述存储模块中；以及用户I/o接口，用于使用户通过所述用户I/o接口与所述云平台进行交互。
[0015]根据本发明的优选实施例，遥测单元还用于向所述本地控制单元发送反馈信息，以及所述本地控制单元还用于对所述反馈信息进行响应，其中所述反馈信息包括所述遥测单元的状态反馈信息和故障反馈信息之一或这二者，并且所述响应包括所述本地控制单元根据所述反馈信息生成新的控制命令，并将所述新的控制命令发送给所述遥测单元以指示对所述排放物体的排放物的遥测进行操纵。
[0016]根据本发明的优选实施例，所述个体排放数据被传送并存储在本地控制单元中，并且所述个体排放数据和第一分析结果还被上传或同步至所述云平台并存储在其中。
[0017]根据本发明的另一方面，本发明提供了可追踪排放遥测方法。
[0018]根据本发明的优选实施例，所述方法包括:接收本地资源信息，并基于所述本地资源信息生成用于对排放物体的排放物的遥测进行操纵的控制命令；基于所述控制命令启动对排放物体的排放物的遥测以采集个体排放数据；对所述个体排放数据进行分析以得到第一分析结果，并将所述第一分析结果传送至所述本地控制单元；以及对所述第一分析结果和/或在所述本地控制单元中先前存储的第二分析结果进行分析以得到新的第二分析结果并将所述新的第二分析结果存储在所述本地控制单元中。
[0019]根据本发明的优选实施例，所述方法还包括将所述新的第二分析结果上传或同步至云平台并存储在所述云平台中；以及对所述新的第二分析结果和/或先前存储在所述云平台中所有或部分的第二分析结果进行综合分析以得到综合分析报告。
[0020]根据本发明的优选实施例，所述方法还包括:向所述本地控制单元发送反馈信息；以及所述本地控制单元对所述反馈信息进行响应。其中，所述反馈信息包括遥测单元的状态反馈信息和故障反馈信息之一或这二者，并且所述响应包括所述本地控制单元根据所述反馈信息生成新的控制命令，并将所述新的控制命令发送给所述遥测单元以指示对所述排放物体的排放物的遥测进行操纵。
[0021]根据本发明的优选实施例，所述方法还包括:通过对所述个体排放数据和辅助信息相结合地进行分析来得到所述第一分析结果，其中所述辅助信息包括现有光谱谱库、排放物体距遥测单元的距离、环境温度、风速和湿度中的一项或多项。
[0022]根据本发明的优选实施例，所述方法还包括在对所述个体排放数据进行分析之前，对其进行缓存。
[0023]根据本发明的优选实施例，所述方法还包括:所述个体排放数据被传送并存储在本地控制单元中，并将所述个体排放数据和所述第一分析结果上传或同步至云平台并存储在其中。
[0024]与现有的排放物体的排放检测技术相比，本发明所提出的技术方案提供了一系列优点。
[0025]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法可实现同时对多个泊位的排放物体的实时连续检测，这种非采样式的检测系统及方法方便、高效，而又不会对排放物体的正常运作产生任何干扰。
[0026]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法可对实时采集的个体排放数据进行快速分析，对排放物体是否更换了燃油进行快速判断，并生成企业按照监管部门的要求所需提交的自检报告或填写自检报告所需的相应数据，既简单、迅速、高效，又很好地杜绝了在目前存在的企业提供虚假检测报告的情形。
[0027]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法能够快速准确地对每个排放物体的排放进行检测，而不像现有技术那样仅仅是对某个类别和/或某个型号的排放物体的排放进行粗略估计。
[0028]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法还能考虑诸如环境温度、风速、湿度之类的辅助信息，从而能够对排放物体的排放进行更准确的分析。
[0029]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法还能够实现单个排放物体的排放数字化，并且这些针对单个排放物体的排放的数字化信息可通过云平台而在较大范围甚至全球范围内进行共享，从而大大有助于对排放进行监管，比如可对单个排放物体以及特定类型的排放物体进行有针对性的监管和服务。
[0030]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法还能提供区域性的和跨区域性的综合排放信息，这些区域性的和跨区域性的综合排放信息可通过云平台而在较大范围甚至全球范围内进行共享，从而帮助监管部门制定监管决策。
[0031]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统和方法还能将诸如单个排放物体的排放的数字化信息和区域性的综合排放信息之类的信息诸如通过多种应用提供给有需要的用户。
[0032]根据本发明的一些实施例，本发明的可追踪排放遥测系统还特别便于进行模块化设计以及算法更新。
[0033]本领域技术人员将领会到的是，本发明的特征和优点并不限于以上所述。参考本发明的附图以及相应的详细论述，本领域技术人员将认识到本发明额外的特征和优点。此夕卜，可根据期望和/或需要单独地或以任何组合的方式来使用多个实施例的多个方面。
【附图说明】
[0034]现在将结合本文附图对本发明进行详细描述，在附图中，相同的附图标记指代相同或相似的部件，其中:
图1是根据本发明的实施例的可追踪排放遥测系统的示意性框图；
图2是根据本发明的其他实施例的可追踪排放遥测系统的示意性框图；
图3是根据图1或图2的可追踪排放遥测系统的遥测单元的实施例的示意性框图；
图4是根据图1或图2的可追踪排放遥测系统的数据变换处理器的实施例的示意性框图；
图5是根据图1或图2的可追踪排放遥测系统的数据变换处理器的另一实施例的示意性框图；
图6是根据图1或图2的可追踪排放遥测系统的数据变换处理器的又一实施例的示意性框图；
图7是根据图1或图2的可追踪排放遥测系统的本地控制单元的实施例的示意性框图；
图8是是根据图2的可追踪排放遥测系统的云平台的实施例的示意性框图；
图9是根据图1的可追踪排放遥测系统的实施例的更详细的示意性框图；
图10是根据图2的可追踪排放遥测系统的实施例的更详细的示意性框图；
图11是根据本发明的实施例的可追踪排放遥测方法的示例性流程图。
【具体实施方式】
[0035]以下连同示出本发明的原理的附图一起提供对本发明一个或多个实施例的详细描述。尽管结合此类实施例来描述本发明，但本发明并不局限于任何实施例。本发明请求保护的范围仅由权利要求限定并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明可包含多种替换、修改和变型。在以下描述中，将叙述许多特定细节以便提供对本发明的透彻理解，但本领域技术人员要理解的是，仅出于示例的目的来提供这些细节并且可在没有一些或全部这些特定细节的情况下来实践本发明。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料以免不必要地混淆本发明。
[0036]此外，在下文结合具体实施例对本发明进行阐述时，还示出了根据本发明的系统框图和方法流程图。然而，本领域技术人员要理解的是，这些框图和流程图仅仅是为了例示的目的，而且为了清楚起见，在每个系统框图中仅示出了与论述最相关的主要模块，每个模块框的大小也并不表示模块的实际尺寸和/或与其他模块之间的尺寸的相对比例，模块框的位置以及与其他模块框的相对位置也并不表示模块在实际系统中的精确位置以及与其他模块之间的实际相对位置。而且，尽管在本发明的实施例中示出的系统包括多个模块，但本领域技术人员要理解的是，这些模块可被集成为一个或多个模块，也可被拆分为更多模块，只要能够实现本发明所述系统的功能。本领域技术人员还要理解的是，仅出于例示的目的，在系统框图中用箭头示出了信息流向和/或模块之间的连接关系，但这并不意味着这样示出的信息流向和/或连接关系是唯一的信息流向和/或连接关系，也不意味着仅存在这些示出的信息流向和/或连接关系，而是可根据需要进行调整。并且为了清楚起见，在实施例中有些信息流向和/或连接关系并没有用箭头明确示出。另