可追踪排放遥测系统及方法_2

文档序号:9825231阅读:来源:国知局
外,在本文中还出于例示的目的示出了本发明的方法步骤,但本领域技术人员要理解的是,这些所示出的一组或多组方法步骤既不表示每个示出的步骤都是必需的,也不表示涵盖了所有可能的步骤,还不表示必须按照给定的次序来执行这些步骤。而是,可以根据实际需要省略某个或某些步骤,和/或添加某个或某些步骤,并且步骤之间的次序可以根据实际需要进行调整。
[0037]另外,本领域技术人员还要理解的是,本文中的术语“连接”、“通信连接”或“通信地连接”或其等同或类似术语表示系统与终端和/或其他系统之间、或系统内的模块之间、或系统内的模块与系统外的其他系统、装置、模块、终端等之间等所建立的能够实现数据和/或信息传输的连接关系。所述术语表示的连接关系包括有线和/或无线连接、诸如通过3G、4G、蓝牙之类的通信网络的连接、以及未来开发出来的能够实现数据和/或信息传输的其他方式。
[0038]以下仅出于例示的目的,结合附图来详细阐述本发明的实施例。本领域技术人员要理解的是,以下各实施例并不是孤立的实施例,而是可在不脱离本发明的精神和范围的情况下,根据需要将其中的一个或多个实施例进行组合。
[0039]本领域技术人员要理解的是,本文所述的“可追踪”指的是根据本发明的可追踪排放遥测系统及方法可实现对排放物体(包括移动排放物体和非移动排放物体)在时间维度上排放的追踪,并且可实现对移动排放物体在空间维度上排放的追踪。本领域技术人员在阅读下文的详细描述之后,将会更深刻地认识到这一点。
[0040]图1是根据本发明的实施例的可追踪排放遥测系统100的示意性框图。可追踪排放遥测系统100包括遥测单元10、数据变换处理器20、本地控制单元30。本领域技术人员要理解的是,在本发明所提供的可追踪排放遥测系统中,遥测单元10与数据变换处理器20一一对应,即每个遥测单元10连接有一个数据变换处理器20,而每个本地控制单元30可控制多个遥测单元10,以实施对一定区域内(比如同一码头的多个不同泊位、包括多个炼油厂、发电厂的区域等)的排放物体的排放检测。然而,为了清楚地解释本发明的原理起见,在本文所示的附图中,仅示出了一个遥测单元10和一个数据变换处理器20,这仅是为了论述本发明原理的方便,而决不应理解为对本发明的限制。
[0041]本地控制单元30可与本地资源信息系统(例如本地企业资源计划(EnterpriseResource Planning,ERP)系统)对接,以便获取本地资源信息。本地资源信息系统例如可以是本地的码头、机场、车站、或是发电厂、炼油厂等工厂的信息系统,本地资源信息例如可以是诸如船舶、飞机、车辆之类的移动排放物体到达和/或离开港口码头、机场或车站的某个泊位的时间表以及所述排放物体的型号、载重、高度等信息或非移动排放物体如工厂烟囱的排放时间、相关的生产车间生产计划等信息,但并不限于此。在操作过程中,本地控制单元30首先获取所需的本地资源信息,然后根据这些本地资源信息生成控制命令,控制命令例如指示检测过程需要执行什么指令或指令集(即多个指令的集合)以及其执行次序和时间。指令或指令集指示如何操纵对排放物体的排放的检测。比如选择目标气体的指令,可以是二氧化硫检测、氮氧化物检测或多种气体的同时检测;又比如遥测装置视场调整的指令,预设程序可以应目标排放物体的高度对遥测单元内的遥测装置进行自动调整,以方便操作员进一步调整方向进行检测。指令还可以是诸如判断待遥测的排放物体的指令以及确定启动遥测的指令。本领域技术人员要理解的是,各种指令/指令集可被集成为模块化的集成指令,并根据需要内嵌在遥测单元10或本地控制单元30中,由此控制命令能够指示调用哪个/哪些指令/指令集,其中,指令/指令集可采取多种形式,例如指令/指令集既可以是预先编程设定的全自动程序,也可以是预先编程设定但需要人工操作的指令,还可以是两者相结合的半自动指令。
[0042]本地控制单元30然后将控制命令发送给遥测单元10以用于对排放物体的排放(例如所排放的混合气体)的检测进行操纵。本地控制单元30还可定期地获取更新的本地资源信息,以使得在排放物体由于某种原因而使本地资源信息变更的情况下,比如移动排放,物体可能因为某种原因而偏离原定时间表(比如提前或延迟到达/离开)或非移动排放物体(如工厂烟囱)的排放时间、相关的生产车间生产计划等信息由于某种原因发生改变情况下,更好地安排对排放物体的排放的检测。
[0043]在一些实施例中,遥测单元10还可向本地控制单元30发送反馈信息。反馈信息可以是状态反馈信息,比如遥测单元10是正在进行检测还是处于空闲状态。反馈信息还可以是故障反馈信息,例如由于控制命令传输错误导致的无法调取指定的指令或指令集,本地控制单元30接收到该故障反馈信息后,重新生成新的控制命令,并将所述新的控制命令发送回遥测单元10以用于对排放物体的检测进行操纵。故障反馈信息还可以是指示遥测单元10内的遥测装置发生故障的信息,本地控制单元30接收到该信息后,可以指示对该遥测装置进行修复或更换。反馈信息既可以是定时自检信息,也可以是智能判断发送的反馈信息,还可以是人为(例如,处于遥测单元10处的现场用户)发送的临时反馈信息。反馈信息既可由遥测单元10根据设置自动发送,也可由位于遥测单元10处的现场用户进行发送,但不限于此。
[0044]遥测单元10通常可被安装在例如港口码头、机场、车站的泊位、工厂附近空地和/或根据实际需要的其他地方,当移动排放物体和/或待检测的排放有害气体和/或温室气体的其他排放物体行驶进入距离遥测单元10 —定范围内(比如几百米乃至上千米)时或者非移动排放物体(例如炼油厂、发电厂的烟囱)例如由于工厂按照规定安排开始生产而开始排烟时,遥测单元10就可根据来自本地控制单元30的控制命令,调用相应的指令/指令集,从而通过遥测技术来采集与排放物体的排放物(例如,所排放的混合气体)有关的个体排放数据。个体排放数据例如可以是排放物体所排放的混合气体的光谱,但不限于此。在一些实施例中,个体排放数据是排放物体所排放的混合气体的干涉光谱。
[0045]遥测单元10所采集的个体排放数据然后被传送到与之通信连接的数据变换处理器20以供处理。在一些实施例中,遥测单元10将个体排放数据传送给数据变换处理器20之前,还对所述个体排放数据进行预处理。在一些实施例中,预处理是对个体排放数据进行数据压缩。数据压缩的格式可以是任何常用的压缩格式,只要能实现数据的无损传输即可。在一些实施例中,采用主成分分析法进行数据压缩。
[0046]数据变换处理器20对接收到的个体排放数据进行分析,比如通过对光谱的定量分析,从而得到第一分析结果。第一分析结果是在数据变换处理器端产生的结果,特别地,第一分析结果由数据变换处理器20对所采集的个体排放数据进行分析计算所得到的结果,它是针对特定排放个体指定单次排放检测任务内的排放行为的数据采集分析得到的结果。例如在一些实施例中,首先将所采集的个体排放数据转换为透射谱/吸收谱,然后根据比尔朗伯定律(Beer - Lambert law),对该已转换为透射谱/吸收谱的光谱曲线进行拟合分析以得到第一分析结果。在一些实施例中,第一分析结果可包括排放物体排放的混合气体中的待检测目标气体类别和/或每种待检测目标气体在排放的混合气体中的浓度。在一些实施例中,第一分析结果还可以包括排放物体排烟的黑度特征。在一些实施例中,为了增加灵活性,数据变换处理器20还首先对从遥测单元10接收的个体排放数据进行缓存,使得对排放物体的排放的检测与分析可以不必同步进行。在一些实施例中,为了提高第一分析结果的准确度,数据变换处理器20在对个体排放数据进行分析时还利用辅助信息,辅助信息比如是现有光谱谱库、排放物体距遥测单元10的距离、环境温度、风速、湿度等,但不限于此。
[0047]数据变换处理器20随后将所得到的第一分析结果传送至与之连接的本地控制单元30并存储在本地控制单元30中用于后续分析。在一些实施例中,数据变换处理器20还将从遥测单元10接收的个体排放数据以及在得到第一分析结果时所利用的辅助信息传送并存储在本地控制单元30中。
[0048]本地控制单元30可进一步进行其他各类衍生分析以得到第二分析结果。第二分析结果是由本地控制单元30产生的结果,特别地,第二分析结果是由本地控制单元30对所述第一分析结果和/或在本地控制单元30中先前存储的第二分析结果进行衍生分析计算所得到的结果(也称为新的第二分析结果),它是针对一定区域(例如针对本地控制单元所辖区域等)、应服务需求所得到的衍生分析结果。在一些实施例中,为了得到第二分析结果,还利用一些其他的辅助信息(例如,以上所述的辅助信息中的一项或多项)。所得到的第二分析结果也被存储在本地控制单元30中。
[0049]在一些实施例中,本地控制单元30仅将数据(比如第一分析结果和第二分析结果,在一些实施例中还包括所采集的个体排放数据和辅助信息等)存储一定的时间段。所述一定的时间段例如可以是几个月、一年或数年。存储所述一定的时间段之后,该存储的数据将被覆盖或删除。
[0050]在一些实施例中,本地控制单元30处的本地用户还能够直接对存储在其中的数据(比如第一分析结果和第二分析结果,在一些实施例中还包括所采集的个体排放数据和辅助信息等)等进行查看、下载等操作。
[0051]图2是根据本发明的其他实施例的可追踪排放遥测系统100的示意性框图。与图1的可追踪排放遥测系统100相比,在图2中,可追踪排放遥测系统100还包括与本地控制单元30相连接的云平台40。本地控制单元30可将存储在其中的第二分析结果上传或同步至云平台40,从而使得排放物体的排放数据能够在大范围甚至全球范围内共享。在一些实施例中,本地控制单元30还将存储在其中的第一分析结果(在一些实施例中还包括所采集的个体排放数据和辅助信息等)也上传或同步至云平台40以供共享。
[0052]云平台40可根据实际需要采取适当的存储模式对信息和数据进行存储。在一些实施例中,云平台40采用分布式存储模式以提高数据存取的速度和准确性,但并不限于此,而是云平台40可采用其他的或未来开发出的适用于云存储的存储方式对数据进行存储。
[0053]云平台40能够对新的第二分析结果(即最新得到的第二分析结果)和/或先前存储在云平台40中所有或部分的第二分析结果进行综合分析。在进行综合分析时所利用的第二分析结果不限于特定区域(比如特定本地控制单元30所辖区域)的第二分析结果,而是可针对上传或同步到云平台40的多个区域或所有区域的排放的第二分析结果进行综合分析,以得到综合分析报告。综合分析报告是在云平台40产生的涉及排放物体的排放的综合分析结果。在一些实施例中,云平台40可提供定时的综合分析报告,比如每一定时间段(t匕如每年)进行一次综合分析以得出综合分析报告,也可根据特定用户的需求和/或请求提供单次的综合分析报告。综合分析报告可以以一定的方式提供给用户。在一些实施例中,综合分析报告只提供给付费的用户。例如,付费用户可向云平台40发送请求以定制特定的综合分析报告,或者付费用户通过认证(比如口令)从云平台40下载所需的综合分析报告。用户也可以是满足特定条件的有权限定制/查看/下载综合分析报告的特定用户。在一些实施例中,用户通过与云平台40相连接的多种应用(App)来与云平台40进行交互。所述多种应用可以比如是移动应用、web应用等,但并不限于此。
[0054]以上仅出于例示的目的示出了可追踪排放遥测系统100的各个模块,本领域技术人员要理解的是,模块可以以其他方式配置,比如数据变换处理器20与遥测单元10或本地控制单元30既可分立设置,也可集成在一起,只要能实现本发明的功能即可。
[0055]在传统的采样式检测方法中,例如在传统的港口船舶检测中,检测装置和分析装置通常被设置在一个单机系统中,并且需要检测人员现场进行操作,通常每次也只能对一个排放物体的排放进行检测,因此既不方便又花费时间,同时还需要交付比较高的人工检测费用,另外也不能实现对排放物体的排放的连续和实时检测。相比之下,根据本发明的可追踪排放遥测系统,通过一个本地控制单元控制的多个遥测单元,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。
[0056]此外,对于发电厂,炼油厂等工厂的烟囱的排放,传统环境采样的检测方式受到环境、气候、风向、风速、高度等因素的影响无法准确测量此类排放。根据本发明的可追踪排放遥测系统,通过一个本地控制单元控制的多个遥测单元,可在考虑上述多种因素的情况下同时对多个烟囱的排放进行更准确的测量。
[0057]另外,例如对于船舶补给港,诸如香港、新加坡等,目前通常按照买卖合约由供应商向船只供应足够数量的某一类型的合乎标准的燃油。然而,常会存在供应商以次等燃油代替优质燃油或者船主虚报购买并使用了优质燃油的情形,这实际上导致了港口污染排放量的增加。根据本发明的可追踪排放遥测系统,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,又能很好地杜绝在目前存在的企业提供虚假检测报告的情形。
[0058]此外,相对于目前的检测系统,根据本发明的可追踪排放遥测系统还能更准确地对排放物体的排放进行检测。在现有技术中,比如对于飞机的排放,通常只能根据对于某个类别和/或某个型号的飞机的燃油排放效率指数,以及燃油消耗量来估算其碳排放的总量,而不会实际检测单架飞机的燃油实际排放数据。然而实际上,由于即使同一型号的飞机在不同环境中,如巡航、盘旋、起飞、降落、地面滑行、不同
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