降尘的不稳定尘源位置的探察方法

降尘的不稳定尘源位置的探察方法
【专利摘要】一种降尘的不稳定尘源位置的探查方法。存在于具有以评价地点（iM、iN）为起点、向代表风向（WD）的风上游的方向延伸的中心轴的第1、第2发生源探察区域（γ（iM，it）、γ（iN，it））之中的坐标点（p）的评价地点（iM、iN）的尘源探查区域的中心轴垂直截面积（Sp1、Sp2）乘以系数（B1）而计算出假定发尘量（E1、E2），判定假定发尘量（E1、E2）的比是否处于预定的范围内。
【专利说明】降尘的不稳定尘源位置的探察方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及探察大气中的降尘的尘源的技术。本发明涉及对用于管理大气中的降尘的测量信息进行解析的技术。
[0002]本申请基于2011年8月16日在日本提出申请的特愿2011 — 178038号、2011年
11月28日在日本提出申请的特愿2011 — 258757号、2012年3月14日在日本提出申请的特愿2012 — 057303号及2012年6月7日在日本提出申请的特愿2012 — 129861号来主张优先权，在此援用这些文献中的内容。
【背景技术】
[0003]在核能发电厂由于事故而被破坏的情况下，要掌握从多个放射性发尘设施扩散到周围的放射性降尘的行动，是近年来尤为重要的工业课题。此外，降尘在农业、林业等各种产业中也会发生。从沙丘等自然界产生的降尘也不能无视。在存在很多可能成为降尘发生源的尘源时，作为对降尘的评价地点处的“降尘量的测定值”带来的影响而解析哪个尘源的贡献率大，这一技术在管理这些降尘、研究对策方面非常重要。
[0004]从这一观点考虑，根据在评价地点测量的降尘量来评价在多个发生源产生的煤尘的发生量的影响的技术，即探察降尘的主要发生源的技术，在专利文献I?4中有所记载。
[0005]在专利文献I公开了如下技术:根据大气条件、气象数据、大气污染物质扩散的评价范围的地形数据等输入条件，选择适于模拟的模型，为了提高解析精度而根据与该输入条件相应的数据库部的测定值数据选择调整输入参数，根据基于所述模型的解析条件、和所述调整输入参数作成输入数据并进行模拟，计算该结果与放出源测定值数据的偏差，与该偏差为最小的数据对应地推定放出源。
[0006]在专利文献2公开了如下技术:包括:输入部，输入在大气观测局之前测定的大气中化学物质浓度未显示出异常高浓度的期间从排出源放出的平常时排出量；输出部，其输出在大气中的化学物质浓度显示出异常高浓度的期间从排出源放出的化学物质的异常时排出量，求出排出源的(平常时排出量一异常时排出量)的平方之和为最小的解，由此确定成为大气中的化学物质的异常高浓度的原因的排出源。
[0007]在专利文献3公开了如下技术:包括:第I工序，在许多粉尘发生部位a、b、c、d、e的周边的至少2个以上的任意的测定部位A、B、C，在适当的期间内按预定时间间隔对飞散粉尘量及风向方向进行测定；第2工序，根据在第I工序获得的飞散粉尘量及风向方向，按测定部位计算各个风向方向的平均飞散粉尘量;第3工序，在包括上述多个粉尘发生部位a?e及上述测定部位A?C在内的地图上，以各测定部位为中心，画出平均飞散粉尘量较多的多个风向方向；第4工序，将在第3工序画出的来自各测定部位的风向方向相交的交点所处的粉尘发生部位、或来自各测定部位的风向方向大致一致时存在于该风向方向上的地图上的粉尘发生部位，确定为飞散粉尘的发生源。
[0008]专利文献4公开了如下技术:通过无线或有线的网络来远程控制用于测定多个项目的大气污染状況的一个或多个可搬自立型多传感器单元，来测定多个项目的大气的污染状况，收集该测定数据并予以显示。
[0009]此外，在根据在发生源的煤尘发生量来评价在评价地点的降尘浓度时，通常使用烟羽方程。专利文献5中，作为在地表无吸附、而来自点发生源的气体的大气扩散模型，记载了以下的式(I)这样的标准烟羽方程。
[0010]C (x,y,z) = (QP / 2 η σ y σ zffS) exp [ — y2 / 2 σ y2] X {exp [ — (He — z) 2 /2 σ z2 ] + exp [ — (He + z ) 2 / 2 σ z2 ] }...(1)
[0011 ] 在此，式(I)中的符号的意义如下。另外，这些符号的意义在以下的说明中也相同。以下的符号全部是SI单位体系。
[0012]X, y, z:评价地点的三维正交坐标(以气体发生源为原点)[m]
[0013]X:在水平面上与烟羽中心轴延伸的方向对应的坐标值
[0014]y:在水平面上与烟羽中心轴延伸的方向垂直的方向(在以下的说明中，根据需要将该方向称为“水平方向”)的坐标值
[0015]z:铅直方向(在以下的说明中，根据需要将该方向称为“铅直方向”)的坐标值
[0016]C:评价地点(X, Y, z)的气体浓度[kg / m3,或,m3 / m3]
[0017]Qp:气体发生量[kg / s,或，m3 / s]
[0018]WS:风速[m / s]
[0019]He:气体发生源相对于地表的高度[m]
[0020]oy, σζ:气体烟羽扩散宽度[m](是与气流垂直的方向上的气体浓度分布的标准偏差，Oy为水平方向的气体烟羽扩散宽度，σζ为铅直方向的气体烟羽扩散宽度)。
[0021]在专利文献5中，将气体烟羽扩散宽度oy、σζ定义为与气流垂直的方向上的气体浓度分布的标准偏差。
[0022]在非专利文献I及2中，作为与在地表有吸附的气体和落下速度小的微颗粒(SPM)相关的烟羽方程，记载了如下的式(2)。
[0023]C (X, y, z) = (Qp / 2 η σ y o zffS) exp [ — y2 / 2 σ y2] X {exp [― (He — z —VsX / WS)2 / 2σ z2] + α 〃 exp [― (He + z — Vsx / WS) 2 / 2 σ z2]}...(2)
[0024]在此，式(2)的α由以下的式(3)表示。
[0025]a = 1- 2Vd / {Vs + Vd + (WS.He — Vs) / σ z 〃(d σ ζ / dx) }...(3)
[0026]式(3)式中的符号的意义如下。另外，这些符号的意义在以下的说明中也相同。
[0027]1:沉积速度[!11/8]
[0028]Vs:落下速度[m / s](在SPM的情况下。在气体的情况下为O)
[0029]在此，oy、σζ是用于表示在与烟羽中心轴垂直的方向上的“烟羽扩散宽度”的特性值，使用在与烟羽中心轴垂直的方向上假定了高斯分布的浓度分布时浓度成为标准偏差的点与烟羽中心轴之间的距离。
[0030]此外，烟羽方程不限于式(I)所示的公式。例如，在非专利文献3公开了假定浓度的二重高斯分布、并在烟羽中心轴使用曲线的烟羽方程。
[0031]这些烟羽方程共同的特征是:第1，用评价地点和发生源的坐标值、在发生源的发生速度(发生量)及风向风速等气象条件等的函数式表示特定浓度评价地点的浓度值，给出唯一的结果。第2，在计算浓度时，假定中心轴，在中心轴的周围形成以“烟羽扩散宽度”σ y、σ z为特征的高浓度区域，如此设定“烟羽”。若将其他方法与烟羽方程比较，解出多个联立物理方程式的数值解来计算特定浓度评价地点的浓度值的数值解析方法，不假定烟羽就进行浓度计算、计算结果不限于一个，这两点与烟羽方程不同。此外，简单地将评价地点和发生源的坐标值、在发生源的发生速度(发生量)、及风向?风速等气象条件等作为变量而求出特定浓度评价地点的浓度值的多元回归方程，也不假定烟羽，因此不是烟羽方程。
[0032]在此，式(2)中的“与α相乘的项”是通过使气体或SPM的在铅直方向的分布的形状在地表对称地反转从而表现出在地表的上方不吸附气体、SPM而使其滞留的效果的项，气体、SPM对地表的吸附效果由α的大小来调整。另外，在以下的说明中，根据需要，将式(2)的“与α相乘的项”称为“地表反射项”。
[0033]进而，作为在评价地点用10分钟左右的短时间周期测定降尘量的技术，在专利文献6公开了如下的连续式降下粉尘测量装置，其使用如下的β线吸收式质量测定器:使用向上方开口的漏斗状的颗粒采集口、在测量装置内循环的气流通路和配置在气流通路中途的惯性分级器，对粗大颗粒和微小颗粒分别进行连续质量测定，根据粗大颗粒的质量的测定值来计算大气中的降下粉尘的降下速度的变化。
[0034]然而，上述的以往技术中存在以下的问题点。
[0035]即，作为第一问题点可举出探察发生源的对象的发生物不是降尘这一问题。
[0036]例如，在专利文献1、2、3及4的技术中，探察发生源的对象是气体。在专利文献3的技术中，探察发生源的对象只不过含有SPM。SPM是远小于降尘的颗粒(在定义上，SPM是直径10 μ m以下的颗粒)，SPM在大气中的扩散行动，除了产生微小的颗粒沉降，实际上等同于气体的行动。
[0037]另一方面，降尘是远大于SPM的大煤尘颗粒(降尘是直径10 μ m以上的颗粒)，其落下速度极大。因此，降尘在大气中的扩散的行动受到颗粒的降下速度的极大影响。因此，降尘的扩散的行动与气体差异很大。
[0038]此外，在此作为本申请所观测及管理对象的降尘的量是降尘向地表的沉积量。在专利文献I~4的技术中，将评价地点处的气体及SPM的浓度作为观测及管理对象。因此，无法直接获知气体及SPM向地表的沉积速度。确实，在上述式(2)中记载了沉积速度Vd，因此若能准确地给出沉积速度Vd，则能够将评价地点上的气体及SPM浓度换算为在地表的沉积量。
[0039]然而，如非专利文献I所记载的那样，SPM的沉积速度Vd受到地表的状态、大气紊流的影响而发生较大变动。此外，一般性给出气体的沉积速度Vd的方法尚未开发。因此，要准确地给出沉积速度Vd的值实际上非常困难，在专利文献I~4的技术中要以降尘为对象，至少在定量方面非常困难。
[0040]作为第二问题点可举出:以降尘为对象的尘源的探察方法以往并不存在。在以往的发生源的探察方法中，如专利文献3所代表的那样，是以在水平面(地表)内的发生源的探察为前提。因此，在以往的发生源的探察方法中，对于颗粒的落下速度Vs大、且以在地表的沉积量为问题的“降尘的发生源”，要三维地处理这样的发生源非常困难。特别是如专利文献3所示那样、在从评价地点使发生源的探察线向风上游方向扩展的方法的情况下，要定量且一般性地处理式(2)中的地表反射项(α * exp [― (He + ζ — Vsx / WS) 2 / 2 σ z2])的影响是非常困难的，因此，以往尚未提出将发生源的探察线与烟羽方程相关联的有效方法。[0041]作为第三问题点可举出:在上述的以往技术中，在进行发生源的探察时，预先假定发生源的位置及在此处的大致发生量这一步骤是必须的。
[0042]例如，在专利文献I及2的技术中，首先，对于预先假设的全部发生源及全部评价地点，将在任意发生源的发生量和在任意评价地点的浓度之间的关系作为上述的烟羽方程等气象条件的函数来进行预测。接着，通过最优化方法调整所述函数的参数(σ y、QP等)，以使全部评价地点的浓度实测值与浓度预测值之差为最小。因而，至少需要预先给出全部发生源的位置。此外，为了确保最优化方法的计算过程的妥当性，一般希望将在各发生源的大致发生量也作为初始条件预先给出。这是因为，在最优化问题上，在给出与实情相差极大的初始条件的情况下，有时解在与实情差异很大的局部稳定点收敛。
[0043]图14是示意性表示以往方法(专利文献3)的尘源的探察方法的图。
[0044]在专利文献3的技术中，如图14所示，在预先假定了多个粉尘(SPM)发生部位a、b、C、d、e等的基础上，长时间测定其周边的多个评价地点ipi2、i3等的SPM浓度，求出在该期间内在各评价地点的按风向分区的SPM的浓度平均值I (参照包围评价地点ip i2、i3的多边形)，在SPM的浓度的平均值为最大的风向的风上游方向，使发生源探察线2，3，4从评价地点i1、i2、i3分别向水平面(地表)内扩展，在这些发生源探察线的彼此交叉的交点6、7、8中，将与所述粉尘(SPM)的发生部位a、b、C、d、e的任一个一致的地点特别地判定为粉尘(SPM)的发生量大的发生部位。
[0045]另外，在以下的说明中，有时将降尘评价地点称为降尘管理地点，它们表示相同的意思。
[0046]此外，在专利文献4的技术中，在假定的发生源的近旁设置测量仪是前提。因此，发生源必须是预先已知的。
[0047]然而，在存在许多发生源的情况下，要预先全部掌握这些所有发生源的位置和大致的发生量，实际上很困难，即使可能，也需要庞大的资源，因此不是适当的方法。此外，也存在如核能发电厂的事故地点那样，原本就无法接近尘源的情况。因而，在专利文献I?4的技术中存在如下问题:仅在发生源的数为极少数、或能够充分准确掌握发生源的发生量的环境下才能有效应用这些技术。
[0048]作为第四问题点可举出:在以往技术中作为对象的发生源基本上是发生量不随时间发生变动的正常发生源或发生量随时间仅在时间平均值附近稍微变动的准正常尘源。
[0049]例如在专利文献I及2中应用最优化方法。因此，一般情况下，必须将评价地点数的数量设定为比所应用的烟羽方程等函数中可调整的参数的数量多。如果可调整的参数的数量实际上多于评价地点的数量，则所得到的解通常并不固定，该方法存在破绽。
[0050]此外，在存在许多发生源的情况下，从经济方面考虑，将评价地点的数量设定为比发生源的数量少的情况较多。在这样的情况下，若将发生源限定为正常发生源(即，若不将发生量Qp作为可调整的参数)，则通过使用在许多不同时刻的评价地点的测定值，能够确保发生源的数量以上的测定值，能够应用最优化方法。另一方面，在对发生量Qp不稳定地较大变动的、不稳定发生源应用专利文献1、2的技术时，不得不使发生量Qp为可调整的参数。因此，在将许多发生源作为探察对象的情况下，需要设置超过发生源数量的极多的评价地点，从经济方面考虑不现实。
[0051]此外，在专利文献3的技术中，将在2个月以上的期间内离散采集的评价地点的SPM的浓度数据平均化来进行发生源的探察。因而，发生源限于正常发生源。
[0052]此外，在专利文献4的技术中，由于在假定的发生源的附近配置评价地点，因此原理上能够探察不稳定发生源。但是，在该技术中，没有公开在来自多个发生源的气体同时到达特定的评价地点的情况下，判断多个发生源中的哪个发生源是主要发生源的方法，此外，也没有公开在假定的全部发生源的附近设置评价地点。因此，采用该技术可探察不稳定尘源，这仅限于发生源之间的距离较远为互不影响的程度的情况。即，该技术仅适用于实际上发生源与评价地点一一对应的情况。
[0053]但是，在现实的发生源中，通常发生量大且随着时间的经过而发生变动。因此，在仅以正常发生源、或发生源和评价地点一一对应的发生源作为对象的以往技术中，存在针对现实的发生源探察无法充分适用的问题。
[0054]除此之外，在煤尘带有放射性的情况下，可以用专利文献7~9公开的方法等来测定煤尘的α线、β线或Y线等的放射线量。
[0055]在先技术文献
[0056]专利文献
[0057]专利文献1:日本特开2003 - 255055号公报
[0058]专利文献2:日本特开2005 — 292041号公报
[0059]专利文献3:日本特 开2004 — 170112号公报
[0060]专利文献4:日本特开2003 - 281671号公报
[0061]专利文献5:日本特开2007 - 122365号公报
[0062]专利文献6:日本特开2008 — 224332号公报
[0063]专利文献7:日本特开平8 - 327741号公报
[0064]专利文献8:日本特开平7 - 35900号公报
[0065]专利文献9:日本特开2009 — 63510号公报
[0066]非专利文献
[0067]非专利文献1:浮游状颗粒物质对策研讨会(环境厅大气保全局大气限制课监修):浮游颗粒状物质污染预测手册，东洋馆出版，1997
[0068]非专利文献2:冈本真一:大气环境预测讲义，￥ ^ O P，2001
[0069]非专利文献3:United States Environment protection agency:EPA-454/R-03-004, 2004

【发明内容】

[0070]发明要解决的问题
[0071]本发明是鉴于以上的情况而做出的，其目的在于基于尘源周边的降尘的测定值来高效且准确地确定发尘量(尘源处的降尘发生速度)不稳定地发生变动的降尘尘源。
[0072]用于解决问题的方法
[0073]为了解决上述问题，本发明人的研究结果为发明了以下的解決方法。
[0074]本发明的第I方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，包括:煤尘量设定工序，将间隔时间周期Atd的第it时刻作为时刻td(it)，在互不相同的2个以上降尘评价地点i的、从时刻、(it — I)到时刻td (it)的期间即期间Td (it)，捕集降尘，得到每单位时间的降尘量M的测定值；代表风向导出工序，在所述降尘评价地点i的附近，在所述期间Td (it)以比所述时间周期Atd短的时间周期Atwint连续测定风向，导出所述期间Td (it)中的代表风向WD (it);代表风速导出工序，在所述降尘评价地点i的附近，在所述期间Td (it)以所述时间周期Atwint连续测定风速，导出所述期间Td (it)中的代表风速WS (it);颗粒落下速度导出工序，根据在所述期间Td (it)捕集到的降尘颗粒的落下速度的测量值或降尘颗粒的粒径分布，导出所述期间Td (it)的各个降尘颗粒的颗粒落下速度Vs ;降尘发生源探察区域设定工序，设定第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)和第二降尘发生源探察区域Y(iN，it)作为所述期间Td (it)中的降尘探察区域Y (i，it)，所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)具有以第一降尘评价地点iM为起点、向所述代表风向WD (it)的风上游方向延伸的第一中心轴，并在所述第一中心轴的周围设置第一降尘发生源探察区域宽度而将在垂直方向上从所述第一中心轴到所述第一降尘发生源探察区域宽度之间的距离范围作为区域，所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)具有以与所述第一降尘评价地点iM不同的第二降尘评价地点iN为起点、向所述代表风向WD (it)的风上游方向延伸的第二中心轴，并在所述第二中心轴的周围设置第二降尘发生源探察区域宽度而将在垂直方向上从所述第二中心轴到所述第二降尘发生源探察区域宽度之间的距离范围作为区域；最大降尘信息导出工序，导出如下信息:在所述第一降尘评价地点iM，在包括I个或2个以上连续的所述期间Td (it)的期间Tg (k)内测定的所述降尘量M的测定值为最大的时刻、(it)的最大降尘量Mmax (iM)、在该时刻td (it)中的所述第一降尘评价地点iM的it即imax (iM)、在该时刻td(it)的所述代表风向WDmax和所述代表风速WSmax ;距离计算工序，作为所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)而使用Y (i?, Ifflax (iM))，作为所述第二降尘发生源探察区域 (iN，it)而使用与所述期间Tg (k)内的任意期间Td (it)对应的it，计算所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，imax (iM))及所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)这二者中所含的坐标点P与所述第一降尘评价地点iM之间的第一距离Ld(iM)、以及所述坐标点P与所述第二降尘评价地点、之间的第二距离Ld (iN);截面积计算工序，使用所述第一降尘发生源探察区域宽度来计算在包括所述坐标点P的所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，imax)的所述第一中心轴的垂直面上的所述第一降尘发生源探察区域的截面积即第一尘源探察区域中心轴垂直截面积Spl，使用所述第二降尘发生源探察区域宽度来计算包括所述坐标点P的所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)的所述第二中心轴的垂直面上的所述第二降尘发生源探察区域的截面积即第二尘源探察区域中心轴垂直截面积Sp2 ;发尘量计算工序，计算与所述第一尘源探察区域中心轴垂直截面积Spl成比例的第一假定发尘量El和与所述第二尘源探察区域中心轴垂直截面积Sp2成比例的第二假`定发尘量E2 ;尘源判定工序，对于具有包括所述坐标点P的多个降尘发生源探察区域的组合，若在所述发尘量计算工序计算出的、所述第一假定发尘量E1与所述第二假定发尘量&之比在预定的上下限阈值的范围内，则将所述坐标点5判定为是所述期间Tg (k)的具有所述时间周期Atg以上的时间跨度的主要不稳定尘源，若在所述发尘量计算工序计算出的、所述第一假定发尘量E1与所述第二假定发尘量E2之比在所述预定的上下限阈值的范围之外，则将所述坐标点P判定为不是所述期间Tg (k)中的具有所述时间周期Atg以上的时间跨度的主要不稳定尘源，并在所述第一降尘发生源探察区域和所述第二降尘发生源探察区域均不包括所述坐标点P的情况下，不进行所述坐标点P的降尘的不稳定尘源的判断，在烟羽方程，将所述第一降尘发生源探察区域中心轴作为烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第一距离处的烟羽扩散宽度，将计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述第一降尘发生源探察区域宽度，将所述第二降尘发生源探察区域中心轴作为烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第二距离处的烟羽扩散宽度，将计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述第二降尘发生源探察区域宽度。
[0075]作为本发明的第2方案可以是，在上述第I方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，所述期间Td (it)是如下的所述期间Tg (k)所含的任意期间，所述期间Tg (k)是，在将作为间隔包括连续的2个以上的所述时刻td (it)的间隔时间周期Atg的时刻的、第k时刻设为tg (k)的情况下，从时刻tg (k -1)到时刻tg (k)的评价期间。
[0076]作为本发明的第3方案可以是，在上述第2方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，将所述第一降尘发生源探察区域Y (i?, imax)设定为所述期间Tg (k)中的关于所述第一降尘评价地点iM的不稳定降尘探察区域，将所述第二降尘发生源探察区域Y(iN，it)设定为所述期间Tg (k)的任意时刻td (it)的关于所述第二降尘评价地点、的不稳定降尘探察区域。[0077]在所述代表风向导出工序，所述代表风向WD (it)可以作为所述期间Td (it)中的所述风向的测定值的平均值而被导出。
[0078]在所述代表风速导出工序，所述代表风速WS (it)可以作为所述期间Td (it)中的所述风速的测定值的平均值而被导出。
[0079]在所述颗粒落下速度导出工序，所述颗粒落下速度Vs可以作为在所述期间Td(it)中的所述降尘的所述落下速度的测定值的平均值而被导出。
[0080]作为本发明的第4方案可以是，在上述第I方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，所述降尘发生源探察区域中心轴，将所述风向的风上游方向作为水平成分，并将所述降尘的所述颗粒落下速度VJ余以所述代表风速WS而得的值^ / WS作为铅直梯度；在所述烟羽方程中，以所述降尘发生源探察区域中心轴为所述烟羽中心轴，将所述烟羽中心轴上的所述第一或第二距离处的水平方向的烟羽扩散宽度0丨用作所述降尘发生源探察区域宽度的水平成分，将所述烟羽中心轴上的所述第一或第二距离处的铅直方向的烟羽扩散宽度σζ用作所述降尘发生源探察区域宽度的铅直成分。
[0081]作为本发明的第5方案可以是，在上述第I方案或第4方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，使用所述烟羽扩散宽度OyR σζ、所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X、发尘量QP、所述代表风速WS、常数B和使用所述烟羽扩散宽度％及σζ而定义的烟羽范围，将表达在所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (X)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程，
[0082]C (X) = B (Qp / 2 σ yo zffS)(烟羽范围内)...(A)
[0083]C (X) = O (烟羽范围外)...(B)。
[0084]作为本发明的第6方案可以是，在上述第5方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，将以所述烟羽扩散宽度? σ z中的较长一方的2倍作为长轴、以较短一方的2倍作为短轴的椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的方向上的烟羽的截面形状，将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内。
[0085]作为本发明的第7方案可以是，在上述第I方案~第6方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括煤尘种类分类工序，所述煤尘种类分类工序，对在所述期间Td(it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样测定放射线量，基于所测定的所述放射线量的强度来将所述降尘试样按照煤尘种类分类，将所述捕集到的降尘试样中的、与在所述煤尘种类分类工序被分类的任一煤尘种类对应的部分的降尘的质量作为所述降尘量M。
[0086]作为本发明的第8方案可以是，在上述第I方案~第6方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括:煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样的煤尘种类进行分类；尘源判定工序，对所述捕集到的降尘试样中的、在所述煤尘种类分类工序被分类的任一煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
[0087]作为本发明的第9方案可以是，在上述第I方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括如下工序:关于所述各个降尘颗粒，通过将与该降尘颗粒对应的所述颗粒落下速度Vs同作为所给定的阈值的颗粒落下速度上限值Vsmax及颗粒落下速度下限值Vsmin进行比较，从而分类为设定的2个以上的等效粒径分区中的任一个，并使用分类于任意的所述等效粒径分区j的降尘的累计量来计算对于该等效粒径分区的降尘量Hij ;对任意的降尘评价地点、及任意的等效粒径分区j，设所述期间Td (it)中的所述任意的等效粒径分区j的降尘的不稳定尘源探察区域为Y，以该降尘评价地点iA为起点，在时刻td (it)的所述代表风向WD的风上游方向，设定所述不稳定尘源探察区域Y的直线状的中心轴的水平成分；使用烟羽方程中的距尘源的距离Ltl与所述时间周期Atd的函数即水平烟羽扩散宽度Oy[L0, At d]、和在所述不稳定尘源探察区域Y的中心轴上的距所述起点的距离Ld，作为不稳定尘源探察区域Y的水平成分，以与所述不稳定降尘探察区域Y的中心轴正交的方式，在该中心轴的两侧的水平方向上，将从该中心轴到烟羽扩散宽度oy [Ld，Atd]的区域设定为所述不稳定尘源探察区域Y的水平成分；将在以基于(该等效粒径分区j中的颗粒落下速度下限值)/ (所述代表风速WD)的角度为梯度、从所述起点朝向所述代表风向WD的风上游方向上升的所述不稳定尘源探察区域的下限线和以基于(该等效粒径分区中的颗粒落下速度上限值)/ (所述代表风速WS)的角度为梯度、从所述起点向所述代表风向的风上游方向上升的所述不稳定尘源探察区域上限线之间所夹的区域设定为所述不稳定尘源探察区域Y的铅直成分；在所述不稳定尘源探察区域Y内的任意的点q，计算与降尘量mk和探察区域截面积Sp成比例的推定发尘量E (q, iA)，所述降尘量mk是关于所述降尘评价地点込处的所述等效粒径分区j的降尘量，所述探察区域截面积Sp是所述不稳定尘源探察区域y的截面的截面积，即通过所述点q且与所述不稳定尘源探察区域Y的中心轴垂直的方向上的截面的截面积；基于所述推定发尘量E (p，iA)来确定尘源。
[0088]作为本发明的第10方案可以是，在上述第9方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，在所述期间Td(it)的降尘的不稳定尘源的探察方法中，所述代表风向WD、代表风速WS分别是所述期间Td (it)中的风向、风速的测定值的平均值，任意的所述降尘评价地点iA的所述代表降尘量M (iA)，根据所述期间Td (it)中的在该降尘评价地点iA的降尘量的测定值m而获得，所述探察方法还包括如下工序:在特定的所述等效粒径分区j，对互不相同的特定的所述降尘评价地点iA1、iA2，分别设定所述期间Td (it)中的降尘的不稳定尘源探察区域Y (iA1)、Y (iA2);在所述不稳定尘源探察区域Y (iA1)、Y (iA2)的、在空间上共同的共同区域内所指定的所述点q处计算的所述推定发尘量E (q，iA1)与E (q，iA2)之比处于预定的上下限值的范围内的情况下，将所述点q判定为与所述特定的等效粒径分区j相关的尘源，在这之外的情况下，将所述点q判定为不是与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，并使用所述推定发尘量E (q, iA1)、E (q, iA2)计算所述点q的推定发尘量E (q, iA)。
[0089]作为本发明的第11方案可以是，在上述第9方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括如下工序:设置间隔包括连续的2个以上的所述时刻td (it)的时间周期Atg的第k时刻tg (k)，设定从时刻tg (k -1)到时刻tg (k)的评价期间即期间Tg (k)；使用所给定的阈值将所述期间Td (it)的风向测定值、风速测定值分别分类为风向分区、风速分区，计算代表各风向分区、各风速分区的分区风向WD。、分区风速WS。；在任意的降尘评价地点込中，将与所述期间Tg (k)中的测定出了最大的降尘量m的期间Td (it)对应的所述降尘量的测定值、所述分区风向WD。、所述分区风速WS。，分别设定为该期间Tg (k)及该降尘评价地点iA的所述代表降尘量M (iA)、所述代表风向WD (iA)、所述代表风速WS (iA)；设置2个以上的所述降尘评价地点，对于特定的互不相同的2个所述不稳定降尘评价地点iA1、iA2，分别设定所述降尘的不稳定尘源探察区域Y (iA1)> Y (iA2);在所述不稳定尘源探察区域Y (iA1)> Y (iA2)的、在空间上共同的共同区域内所指定的所述点q处计算的所述推定发尘量E (q，iA1)与E (q，iA2)之比处于预定的上下限值的范围内的情况下，将所述点q判定为与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，在这之外的情况下，将所述点q判定为不是与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，并使用所述推定发尘量E (q，iA1)、E (q，iA2)计算所述点q的推定发尘量E (q, iA)。
[0090]作为本发明的第12方案可以是，在上述第9方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括如下工序:煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i捕集的降尘试样测定放射线量，基于所测定的所述放射线量的强度，对所述降尘试样按煤尘种类分类；尘源判定工序，对分类后的所述煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
[0091]作为本发明的第13方案可以是，在上述第9方案~第12方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，还包括:煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样的煤尘种类进行分类；尘源判定工序，对所述捕集的降尘试样中的、在所述煤尘种类分类工序分类后的任一煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
[0092]作 为本发明的第14方案可以是，在上述第9方案~第13方案的降尘的不稳定尘源位置的探察方法中，使用所述烟羽扩散宽度? σζ、烟羽中心轴上的距发生源的距离X、降尘发生量QP、所述代表风速WS、常数B、使用所述烟羽扩散宽度％及Oz定义的烟羽范围，将表达在烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (X)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程，
[0093]C (X) = B (Qp / 2 σ yo zffS)(烟羽范围内)...(A)
[0094]C (X) = O (烟羽范围外)...(B)
[0095]在此，(A)式及(B)式的单位全部是SI单位，σ 2是在铅直面内中、在烟羽范围的与所述烟羽的中心轴垂直的方向上的宽度，所述烟羽范围被定义为，以发生源为起点的烟羽的上端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度下限值]/ [代表风速]而确定的梯度线，该烟羽的下端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度上限值]/ [代表风速]而确定的梯度线。
[0096]发明的效果[0097]根据本发明，能够通过对少数的评价地点的降尘测量来高效且准确地探察发尘量发生不稳定异动的降尘的尘源。
【专利附图】

【附图说明】
[0098]图1是表示投影于水平面内的烟羽的一例的图。
[0099]图2是表示投影于铅直面内的烟羽的一例的图。
[0100]图3是说明尘源探察装置的处理的一例的流程图。
[0101]图4是表示尘源探察区域的一例的图。
[0102]图5是说明探察尘源的方法的一例的图。
[0103]图6是说明在表示浓度最大值的风向以外的方向上设定尘源探察区域的方法的一例的图。
[0104]图7是表示投影于水平面内的烟羽的一例的图。
[0105]图8A是表示投影于铅直面内的烟羽的一例的图。
[0106]图8B是表示投影于铅直面内的烟羽的一例的图。
[0107]图9是说明尘源探察装置的处理的一例的流程图。
[0108]图10是说明尘源探察装置的处理的一例的流程图。
[0109]图11是说明尘源的探察方法的概要的一例的图。
[0110]图12是说明尘源探察装置的处理的一例的流程图。
[0111]图13是说明探察尘源的方法的图。
[0112]图14是说明探察尘源的以往的方法的图。
【具体实施方式】
[0113](本发明的实施方式的特征)
[0114]首先，说明本发明的实施方式的特征。
[0115]本发明的实施方式的第一特征在于，能够通过直接测定降尘评价地点的降尘来探察降尘的尘源。
[0116]本发明的第二特征在于，在探察降尘尘源时，通过将从降尘评价地点向风上游方向扩展的尘源探察区域与烟羽方程相互关联，从而能够得到候选尘源的发尘量的信息。
[0117]具体的尘源探察区域的设定方法如以下所示。如上所述，在以往技术中，式(2)的地表反射项(a -exp [- (He + z - Vsx / WS)2 / 2 σ z2])的处理较为困难。因此，认为要将从降尘评价地点向风上游方向扩展的尘源探察区域与烟羽方程相互关联会较为困难。但是，根据本发明人的调查结果，之所以该地表反射项成为问题是因为以往技术主要以气体、SPM为对象，而本发明中并非如此。在降尘的情况下，由于颗粒的落下速度快，成为沉积速度
落下速度Vs。因此,地表的反射的影响小,可视为α = O。由此,针对降尘的大气扩散方程(烟羽方程)为，如将α = O代入式(2)后而得的下式(4)。
[0118]C (x,y,z)= (Qp / 2 π σ yo zffS)exp [— y2 / 2 σ y2]Xexp [— (He — z — Vsx /WS)2 / 2σ z2]...(4)
[0119]在此，通过以下的式(5)进行坐标变换，则式(4)成为以下的式(6)。
[0120]Z = z + VsX / WS — He...(5)[0121]C (x,y,Z)=(QP / 2 Ji σ yo zffS)Xexp [- y2 / 2 σ y2]exp [—Z2 / 2σζ2]...(6)
[0122]在此，从基于式(5)的ζ向Z的坐标变换对应于，以发生源(尘源)为原点，以相对于风下游方向为tarT1 (Vs (颗粒落下速度)/ WS (风速))的俯角在铅直面内设定煤尘烟羽的中心轴，将该中心轴作为Z轴来定义浓度。
[0123]烟羽扩散宽度ο 02是分别在y方向及z方向(通常，Vs 05，在入《WS的条件下，ζ方向可视为与Z方向大致相等)的浓度分布的标准偏差。多数情况下，若无地表的反射影响，可以将y方向及ζ方向的浓度分布视作正态分布。此时，y= ο yH = %处的浓度值是浓度最大值的60%，与此相对，y = 2 ο y及Z = 2 ο z处的浓度值不过是浓度最大值的13%。即，在y>σζ的区域，浓度急剧降低。因此，在本发明的实施方式中，作为烟羽方程，以以下的式(7a)、式(7b)为前提。
[0124]C (X) = B (Qp / 2JI σ yo zffS)(烟羽范围内)...(7a)
[0125]C (X) = O (烟羽范围外)...(7b)
[0126]在此，式(7a)的符号的意义如下所示。
[0127]B:比例常数
[0128]在本方法中，由于式(7a)是仅针对相对值，可以对比例常数B赋予任意的值(例如I)。
[0129]此外，烟羽范围内是指如式(4)那样在烟羽垂直方向的浓度分布中比假定高斯分布时的浓度表示浓度分布的标准偏差的值的位置靠中心轴侧的区域。或者，烟羽范围内是指相对于烟羽的中心轴，在与中心轴垂直的方向上比烟羽扩散宽度靠中心轴侧的区域。或者，更简单而言，将oy、σ 2中的较长一方的2倍为长轴、较短一方的2倍为短轴的椭圆作为烟羽截面形状，可以将该椭圆内作为烟羽范围内。进而，更简单地说，可以将烟羽范围内视为以下的式(8)的范围。而烟羽范围外是指烟羽范围内以外的区域。
[0130]Oy ≥ y ≥一Oy 且 σζ SZ ≥一σζ...(8)
[0131]在此，oy, 02是距尘源的距离Ltl与时间周期Atd的函数(oy [L0, Atd], σ z [L0,Atd])。％、σζ作为将周期Atd固定(以此为基准期间)而求出的数表化或图表化的值，使用记载于非专利文献I中的、基于帕斯奎尔-吉福德(Pasquill — Gifford)公式的值或基于布里格斯(Briggs)公式的值等，并用经验公式修正周期Atd的影响而求出。用经验公式修正周期Atd的影响的方法如非专利文献2所示，是烟羽扩散宽度％乘以([实际使用的AtJ / [基准时间的Atd]) P。
[0132]若给出煤尘种类和煤尘粒径，则能决定颗粒落下速度Vs作为最终速度，因此降尘量M (X)可由在浓度C (X)乘以颗粒落下速度Vs而成的以下的式(9a)、式(9b)来表示。
[0133]M (X) = VsB (Qp / 2 31 σ yo zffS)(烟羽范围内)...(9a)
[0134]M (X) = O (烟羽范围外)...(9b)
[0135]在式(9a)中，在恒定的风速条件下，烟羽范围内的局部降尘量M (X)仅取决于发尘量Qp及烟羽扩散宽度0y、0z。此外，烟羽扩散宽度％及02的值作为X及气象条件的函数，能由例如非专利文献I所记载的帕斯奎尔-吉福德公式表示。因此，在一定的尘源条件、且一定的气象条件下，能够仅通过与特定尘源的距离X表达出特定的降尘评价地点的降尘量M U)。
[0136]接着，使用式(9a)及式(％)，对特定的降尘评价地点的尘源的存在范围进行探讨。
[0137]图1是表示在以特定的降尘评价地点iM为原点O的水平面内的整体坐标系X’、y’(地表)上，将从存在于X’ = L0的位置的2个尘源L1Ut52发出达到与降尘评价地点iM同一水平面上的烟羽a (iol), α (1。2)投影而成的图。此时，风向WD是X’的正方向。关于烟羽a (iol), α (丨。2)的位置，以在χ’ = O处各个中心轴10a、IOb与地表一致，并且烟羽的水平方向的端部(对于烟羽a (L1)Sy'的负侧端部，对于烟羽a U02)为y，的正侧端部)通过原点O的方式,配置烟羽α (iol), α (1。2)。该烟羽α (iol), α (丨。2)的配置是，烟羽α (iol),a (1。2)能够从设定为X = Ltl的尘源到达降尘评价地点iM的极限位置。即，尘源U的位置是y’的正侧的极限位置，尘源1。2的位置是y’的负侧的极限位置。
[0138]烟羽α (^一及a (ij的x’ = O时的扩散宽度Oy为oy (L0)o因此，x’ = L0时的尘源U、1。2之间的距离的一半宽度与Oy (U)、即烟羽a (ij及α (1。2)在X’ =O时的扩散宽度σ y —致。在此，在推定在降尘评价地点iM测量到降尘时的尘源U、io2的位置的情况下，在水平面内尘源L1Ut52可存在的范围为，被通过原点O和尘源U的点的线及通过原点O和尘源1。2的点的线所夹着的区域Y (iM，it)(斜线所示的区域)。该区域Y(iM, it)为尘源探察范围。
[0139]但是，配置尘源L1Utj2的X’ =Ltl的值为任意。因此，在任意的X’的位置，可到达降尘评价地点iM的尘源U、io2的在y’方向范围的一半宽度总是oy U，)。即，尘源探察范围Y (iM，it)的在y’方向的一半宽度例如是与同式(6)的烟羽方程的尘源同一水平面上的oy相同的形式。因此，在水平面内的尘源探察区域Y (iM，it)可以由探察区域宽度设定，所述探察区域宽度由仅关于从降尘评价地点iM向代表风向的风上游方向扩展了的中心轴11上的、与降尘评价地点iM的距离的函数表示。
[0140]图2是在以特定的降尘评价地点iM为原点O的铅直面内的整体坐标系X’、ζ上，将从存在于X’ = L0的位置的2个尘·源1。3、io4发出到达与降尘评价地点iM同一铅直平面上的烟羽a (io3)> α (1。4)投影而成的图。
[0141]基本上用如参照图1所说明的相同的方法，设定尘源探察区域Y (iM，it)。此时，尘源探察区域Y (iM，it)的宽度由扩散宽度σζ (X’)表示。
[0142]另外，由于降尘落下，因此在铅直截面上，烟羽a (io3), a (丨。4)的中心轴10c、IOd及尘源探察区域Y (iM，it)的中心轴11以Θ (=IarT1 (Vs / WS))的角度倾斜。因此，在能够从降尘评价地点iM的风上游方向的地点中的、尘源1。3、io4到达降尘评价地点iM的降尘限于在从降尘评价地点iM向风上游方向扩展了的区域中的一部分区域产生的尘。如此，在将发生源探察区域Y (iM，it)从降尘评价地点iM向风上游方向扩展的尘源的探察方法中，限制风上游方向的距离范围，是以往方法中没有过的想法，本方法在能够限定探察尘源的区域这一点，比以往方法更有利，能够更准确地进行尘源的判定。
[0143]以上那样的将降尘量的烟羽方程变形后而得的尘源探察范围Y (iM，it)的简单且定量性的表达，是在以往的以气体、SPM为前提的烟羽方程中无法实现的，本发明人在着眼于降尘的落下速度Vs较大的基础上进行了一系列探察，才发现可能实现这样的表达。
[0144]另外，本发明不限于使用式(9a)及式(9b)的烟羽方程。例如，在预先实施精密的测定而能够准确地表达地表反射项的影响的情况下，可以基于保留了地表反射项的烟羽方程，对式(9a)的σζ项适当修正。[0145]本发明的实施方式的第三特征在于不需要预先假定尘源、发尘量。对于现实的尘源，多数情况下不能预先知道其位置、发尘量的全部，因此本发明的实施方式的方法在能够进行符合现实情况的尘源的探察这一点有利。
[0146]本发明的实施方式的第四特征在于，能够进行不稳定尘源的确定。在本发明的实施方式的方法中，能够按照降尘量的测定值的取得周期或按照降尘量的测定值的取得周期的连续几个周期的时刻，确定该时间带中的主要尘源。因此，若是按降尘量的测定值的取得周期的几个周期以上的时间跨度变动的不稳定尘源，则能够掌握到该不稳定尘源。此外，在确定不稳定尘源时所需要的降尘评价地点的数量，可以比潜在的尘源数量小很多。
[0147]本发明的实施方式的第五特征在于通过将在评价地点捕集的降尘分类为放射性降尘或非放射性降尘，从而能够不接近放射性尘源，而使用远处的降尘测量数据确定放射性降尘的不稳定尘源。
[0148]以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同功能的构成要素，通过标注相同的附图标记而省略其重复说明。
[0149](第一实施方式)
[0150]首先，说明本发明的第一实施方式。
[0151]由降尘量测量手段(装置)每隔时间周期Atd测定降尘量(降尘的质量)(以下，根据需要而将“时间周期”简称为“周期”)。设降尘量的测定值的输出时刻为td (it)0将从时刻td (it — I)到时刻td (it)的时间(期间)定义为“期间Td (it)”。it是将开始测量降尘的时刻设为O而逐一增加的整数。此外，设nt为2以上的自然数，将由nt个连续的“期间Td (it)”构成的时间定义为“期间Tg (k)”。在此，设“期间Tg (k)”的起点的时刻为时刻tg(k - 1)，此时的it为O。设“期间Tg (k)”的终点的时刻为时刻tg (k)，此时的it为nt。K是将开始测量降尘的时刻设为O而逐一增加的整数。在本实施方式中，确定各个“期间Tg(k)”中的降尘的发生源，以具有周期Atg (=nt 〃 Atd)以上的时间跨度(B卩，发尘持续时间)的尘源为探察的对象。
[0152]作为周期Atg，例如可以采用周期Atd的6个周期的量(周期Atd为10分钟时，周期八％为1小时)。在本实施方式能够确定的尘源是时间跨度为周期Atg以上的不稳定尘源。因此，若将周期Atg设定得极长，则能够确定的不稳定尘源会减少，因此并不合适。一般来说，白天和夜晚的气象条件相差较大。因此，由于多数的不稳定尘源显示出半天以下的时间跨度，周期Atg优选是12小时以下。当然，在预先判明不稳定尘源的时间跨度为12小时以上的情况下，不受此限。
[0153]此外，在可实施尘源探察的三维区域中，设定由X、y、ζ构成的正交坐标系，在各坐标轴上，分别设置nx、ny、nz个坐标成分,用nx Xny Xnz个坐标点p代表所述三维空间。在此，坐标点P表示各坐标轴成分分别为第匕个、第、个、第iz个的坐标点。使用各坐标轴上的坐标成分的顺序ix、iy、iz，将各个坐标点的位置用相对于原点O的位置矢量表示为c (ix，iy，iz)。在各坐标点P，作为尘源判断的模式，设定“尘源”、“非尘源”及“未判定”这三个中的任一个。
[0154]使用图3的流程图说明探察尘源时的尘源探察装置的处理(尘源探察处理)的一例。尘源探察装置通过使用例如具有CPU等运算装置、存储器、HDD及各种接口的信息处理装置(例如，市场上销售的个人计算机(PC))来实现。例如，图3的流程图可使用C语言等编程语言翻译为可执行的计算机程序，并预先存储于HDD等。在信息处理装置执行尘源探察处理时，通过CPU等运算装置，读取存储于HDD等中的所述可执行的计算机程序而启动，CPU等运算装置依次执行基于所述可执行的计算机程序的指令的运算，由此实现。关于所述尘源探察处理的启动时机，可以手动输入来启动所述可执行的计算机程序，也可以定期地自动启动。如上所述，本实施方式的尘源探察装置在某时刻探察“期间Tg (k)”中的降尘的尘源。
[0155]在尘源探察装置中，关于降尘评价地点.坐标点等位置信息、降尘量?风向?风速等测定值、与煤尘种类相关的分析值等所需输入信息，可以使用与信息处理装置连接的键盘、控制画面等而预先人工输入。所输入的所述输入信息保存于HDD等，随着尘源探察处理执行的进展而被适当读取。
[0156]在尘源探察装置中，针对计算出的特定坐标点进行的不稳定尘源判定结果及发尘量等的计算结果保存于HDD等，并能显示于控制画面等。
[0157]另外，将上述尘源探察装置的处理的一部分或全部置换为手动计算等其他手段，也没有任何问题。[0158]首先，说明第I工序。
[0159]在步骤SI，尘源探察装置在所有坐标点P，将尘源判断模式初始化为“未判定”。
[0160]接着，在步骤S2，尘源探察装置将所有降尘评价地点i (其中，nM > i > I)的水平面(例如距地面的高度1.5m)内的位置计算为表示其距所述坐标系的原点的位置的位置矢量P⑴。
[0161]接着，在步骤S3，尘源探察装置设定(输入)“期间Tg (k)”所含的所有“期间Td(it)”中的“代表风速WD (it)、代表风向WS (it)、在所有降尘评价地点的降尘量M (i，it)、降尘的颗粒落下速度Vs (i，it)”。在本实施方式中，例如在步骤S2，执行煤尘量设定工序、代表风向导出工序、代表风速导出工序及颗粒落下速度导出工序。
[0162]在此，降尘量M (i, it)例如使用专利文献6所记载的连续式降尘计，可以例如以10分钟为周期Atd进行测定。关于风向及风速，可以是采用例如使用市场上销售的螺旋桨式风向风速计以比周期Atd更短的周期Atwint (例如，I秒周期)测定的值。风向的空间分辨率例如是间隔1°。代表风向WD (it)、代表风速WS (it)例如可以使用对应的“期间Td(it)”中的“风向测定值及风速测定值”的平均值。此外，关于“降尘评价地点的附近”是指只要是在风向风速显示出与降尘评价地点上空的风向风速关联性高的范围即可，例如可以是距离降尘评价地点Ikm以内的水平距离。在地形简单、风向风速分布少的区域，水平距离可以在此以上。此外，风向风速测定点的高度可以采用气象局推荐的测定高度，即距离地表IOm的位置。在设想的尘源的高度比IOm高很多的情况下，可以将地表与该尘源高度的中间高度作为测定点高度。
[0163]此外，使用在“期间Tg (k)”所含的所有“期间Td (it)”在评价地点捕集到的降尘样品，测定其平均落下速度，可以将其作为与各个“期间Td (it)”对应的降尘的颗粒落下速度入(it)来使用。或者，在由于测定设备等的限制而降尘捕集的采样间隔超过TTd (it)等的情况下，例如将在该“期间Tg (k)”所捕集的降尘整体作为降尘样品，将其平均落下速度作为在“期间Tg (k)”所含的所有“期间Td (it)”共同的颗粒落下速度Vs (=Vs Cit) =constant)来使用。作为降尘样品的落下速度的测定方法，例如有以下的方法。即，从密闭容器的上方放出降尘样品，分别测量各个降尘颗粒到达容器底部的时间，落下距离除以落下时间，由此可求出降尘的颗粒落下速度vs。为了检测各个降尘颗粒到达容器底部这一情况，可以采用如下的方法等:在容器底部，在水平方向连续照射片状的激光，用光检测器检测降尘通过该激光时产生的散射光。
[0164]作为从各个降尘颗粒的落下速度计算颗粒落下速度Vs的方法，可以采用将与全部降尘颗粒的50%数量的降尘颗粒到达容器底部的时刻对应的落下时间，用作与降尘颗粒的颗粒落下速度Vs相关的降尘颗粒的落下速度。或者，在预先清楚降尘的大致密度和形状的情况下，仅通过测定降尘样品的粒径分布，就能够计算降尘颗粒的颗粒落下速度Vs。作为根据降尘的粒径计算降尘颗粒的颗粒落下速度Vs的方法，例如可以使用如下的斯托克斯公式的最终速度公式(10)。
[0165]Vs = {4gDp (Pp- Pf) / 3 PfCJ 1/2...(10)
[0166]在此，式(10)的符号的意义如下所示(单位全是SI单位)。
[0167]g:重力加速度[m / S2]
[0168]Dp:颗粒径[m]
[0169]P p，Pf:颗粒，流体的密度[kg / m3]
[0170]Ck:阻力系数[一](相应于颗粒形状而示出各种数表)
[0171]接着，在步骤S4，尘源探察装置在“期间Tg (k)”的所有时刻td (it)设定所有降尘评价地点i的“与各降尘评价地点相关的尘源探察区域Y (i, it)”。在本实施方式中，例如在该步骤S4执行降尘发生源探察区域设定工序。
[0172]图4是表示尘源探察范围Y (i，it)的一例的图。参照图4说明尘源探察范围Y(i，it)的设定方法的一例。
[0173]在图4中，Y (iM，it)是将在图2及图3中按坐标成分分解表示的尘源探察区域
Y(i?, it)，通过等角投影法而在I张图中表示。在图4中，在绝对坐标(X’，y’，ζ)上的地表设置2个降尘评价地点iM、iN，以这些降尘评价地点iM、iN为起点，相对于代表风向WD(it)的风上游方向为仰角 Θ (= tan—1 [Vs (iM，it) / WS (it)]，或，tan—1 [Vs (iN，it) / WS(it)])地设定尘源探察区域Y (i?, it)> Y (iN，it)的中心轴。以在中心轴上的周围形成水平方向宽度2oy、铅直方向宽度2σζ的椭圆截面的方式，设定尘源探察区域Y (iM，it)、
Y(iN，it)。如图4所示，在存在多个尘源探察区域Y (i，it)的情况下，有时产生多个尘源探察区域Y (i，it)间的共同区域41。
[0174]接着，在步骤S5，尘源探察装置对于降尘评价地点i计算“在‘期间Tg (k)’内成为最大的降尘量M (i，it)的时刻td (it)的降尘量即Iax (i)、此时的it即imax (i)、该时刻td (it)的代表风向WDmax、代表风速WSmax”。在本实施方式中，例如在该步骤S5，执行最大降尘信息导出工序。
[0175]接着，说明第2工序。
[0176]首先，在步骤S6，尘源探察装置选择未选择的降尘评价地点i作为一方的降尘评价地点iM。 [0177]接着，在步骤S7，尘源探察装置选择在坐标点P中未选择的坐标点。
[0178]接着,在步骤S8,尘源探察装置求出坐标点P的位置矢量Sc (ix, iy, iz)。坐标点P的位置矢量Sc设定为以坐标轴的原点为起点、以各坐标轴成分分别为第匕个、第、个、第iz个坐标轴分割点的点(即P点)为终点。在此，作为“期间Tg (k)”中的与“降尘评价地点iM相关的唯一的不稳定降尘探察区域”，将Y (iM，imax)作为第一不稳定降尘探察区域。
[0179]接着，在步骤S9，尘源探察装置选择与所述降尘评价地点iM不同的另一降尘评价地点iN。在此，作为“在期间％ (k)的任意时刻td (it)”中的“与降尘评价地点iN相关的不稳定降尘探察区域”，将Y (iN，it)作为第二不稳定降尘探察区域。
[0180]接着，在步骤S10，尘源探察装置判定在步骤S6选择的降尘评价地点iM与在步骤S9选择的降尘评价地点iN是否是相同位置的地点。在该判定结果是降尘评价地点iM与降尘评价地点iN为不同位置的情况下，进入步骤S11。而在降尘评价地点iM与降尘评价地点iN为相同位置的情况下，省略步骤Sll~S20而进入后述的步骤S21。
[0181]进入步骤S11，尘源探察装置选择在“期间Tg (k)”中的时刻、(it)之中的未选择的时刻td (it)。
[0182]接着，在步骤S12，尘源探察装置判定是否满足尘源判定条件，尘源判定条件为，在步骤S7选择的坐标点P包含于第一尘源探察范围Y (iM，imax)和第二尘源探察范围Y(iN，it)这二者，且尘源判定模式是“非尘源”以外的模式。
[0183]在该判定结果为(全部)满足尘源判定条件的情况下，在步骤S7选择的坐标点P有可能是尘源。满足该尘源判定条件的状态，与在图4中，坐标点P存在于2个尘源探察区域
Y(i?, it)、Y (iN，it)的共同区域41 (斜线所示的区域)内的状态对应。在这样满足尘源判定条件的情况下，进入步骤S13。而在不满足尘源判定条件的情况下，省略步骤S13~S20而进入后述的步骤S21。
[0184]进入步骤S13，尘源探察装置分别计算在步骤S7选择的坐标点P与在步骤S6选择的一方的降尘评价地点iM之间的(最短)距离Ld (iM)、和同样在步骤S7选择的坐标点P与步骤S9选择的另一降尘评价地点iN之间的(最短)距离Ld (iN)0
[0185]关于坐标点P与降尘评价地点iM之间的距离Ld (iM)，例如计算为将位置矢量P(iM)的终点与位置矢量Sc (ix, iy, iz)的终点连接的矢量的范数。坐标点P与降尘评价地点、之间的距离Ld (iN)的计算方法也相同。在本实施方式中，例如在该步骤S13，执行距离计算工序。
[0186]接着，在步骤S14，尘源探察装置计算在步骤S7选择的坐标点P的“与降尘评价地点iM、iN相关的尘源探察区域Y (i?, it)、Y (iN，it)的中心轴垂直截面积Spl，Sp2”。这些尘源探察区域Y (i?, it)、Y (iN，it)的中心轴垂直截面积Spl、Sp2的计算方法例如如下所示。即，可以将尘源探察区域Y (iM, it)> Y (iN，it)的中心轴垂直截面积Spl、Sp2计算为以扩散宽度。y [Ld]、σ z [LJ中的较大值的2倍值作为长轴长、较小值的2倍值作为短轴长的椭圆的面积。在本实施方式，在该步骤S14执行截面积计算工序。
[0187]接着，在步骤S15，尘源探察装置计算分别根据降尘评价地点‘、推定的“在步骤S7选择的坐标点P的假定发尘量Ep E2”。假定发尘量Ep E2例如使用下式(11a)、式(Ilb)计算。
[0188]E1 = B1SplMmax (iM)...(Ila)
[0189]E2 = B1Sp2M (iN, it)...(lib)
[0190]在式(Ila)及式(lib)中，B1是系数。式(Ila)及式(Ilb)对应于，一般的烟羽方程中，局部浓度与在发生源的发生量成正比、与局部的烟羽截面积成反比的情况。即，如果在步骤S7选择的坐标点P是尘源，则检测出与降尘评价地点iM、iN的烟羽截面积成反比的浓度。也就是说，对于一定的检测浓度，设定的烟羽截面积越大，则在与其对应的发生源的发生量必然大。因此，在发生源的发生量应与降尘评价地点iM，iN的烟羽截面积成正比。
[0191]式(1la)及式(1lb)的B1本来是应根据气象条件等许多参数而变化的系数。但是，如以下所述，在本实施方式中，在尘源的判定时，仅使用假定发尘量E1A2之比。此外，假定发尘量Ep E2是基于相同时刻的数据而计算，因此作为前提的气象条件是共同的。因此，在本实施方式中，作为简单的方法，可以将B1设定为常数。在本实施方式中，例如在该步骤S15，执行发尘量计算工序。
[0192]接着，说明第3工序。
[0193]首先，在步骤S16，尘源探察装置计算假定发尘量Ep E2之比R。假定发尘量E1' E2之比R可以是E1 / E2，也可以是E2 / Ep
[0194]接着，在步骤S17，尘源探察装置判定在步骤S7选择的坐标点P是否是尘源。在本实施方式，尘源探察装置判定假定发尘量E1A2之比R是否在预先设定的上下限阈值的范围内(Rmax≥R≥Rmin)。若该判定结果是在假定发尘量E1' E2之比R在预先设定的上下限阈值的范围内，则判定为在步骤S7选择的坐标点P是“尘源”。另一方面，若假定发尘量EpE2之比R在预先设定的上下限阈值的范围之外，则判定为在步骤S7选择的坐标点P “非尘源”。
[0195]这种判定方法的根据如下所示。从定义上讲，从时间跨度为周期Δtg以上的不稳定尘源发生的发尘量的变动，在“期间Tg(k)”内非常小。因此，在仅限于对发尘量大于其他尘源的尘源、即主要尘源进行探察时，认为从主要尘源产生的降尘在“期间Tg (k)”中可到达的所有降尘评价地点i中处于支配性地位。此时，若存在多个在该“期间Tg (k)”中可到达的降尘评价地点i，则在这些降尘评价地点i观测到的降尘量，应该是按照尘源(坐标点P)与这些各降尘评价地点i之间的距离的函数(即，烟羽方程)彼此显示出一定的比率。因此，满足该条件的坐标点P的作为主要尘源的可能性较高。因此，在假定发尘量Ep E2之比R处于预先设定的上下限阈值的范围内的情况下，判定为在步骤S7选择的坐标点P是“尘源”。
[0196]另一方面，如果在该各降尘评价地点i观测的降尘量的比与由烟羽方程计算的值差异较大，则在步骤S7选择的坐标点P即使是存在于降尘在“期间Tg (k)”中可到达多个评价地点i的位置的坐标点P，很可能是假尘源。因此，在假定发尘量E1之E2的比R处于预先设定的上下限阈值的范围之外的情况下，判定为在步骤S7所选择的坐标点P不是“尘源”。
[0197]在该判定结果为在步骤S7选择的坐标点P是尘源的情况下，进入步骤S18。而在步骤S7选择的坐标点P不是尘源的情况下，进入后述的步骤S20。
[0198]在本实施方式，例如在步骤S12和步骤S17，执行尘源判定工序。
[0199]进入步骤S18后，尘源探察装置将在步骤S9选择的坐标点P的尘源判断模式设定为“尘源”。
[0200]接着，在步骤S19，尘源探察装置计算判定为是“尘源”的坐标点P的推定发尘量。关于推定发尘量，例如可以是在判定为是“尘源”的坐标点P的尘源判定(步骤S17)中所使用的全部假定发尘量E的平均值。然后，进入后述的步骤S21。[0201]另一方面，进入步骤S20后，尘源探察装置将在步骤S7选择的坐标点P的尘源判断模式设定为“非尘源”。然后，进入步骤S21。
[0202]进入步骤S21后，尘源探察装置判定是否选择了 “期间Tg (k)”内的所有时刻td(it)0在该判定结果为未选择“期间Tg (k)”内的所有时刻td (it)的情况下，返回步骤S11。另一方面，在选择了 “期间Tg (k)”内的所有时刻td (it)的情况下，进入步骤S22。
[0203]进入步骤S22后，尘源探察装置判定是否选择了所有降尘评价地点i作为另一降尘评价地点iN。在该判定结果为未选择所有降尘评价地点i作为另一降尘评价地点iN的情况下，返回步骤S9。另一方面，在选择了所有降尘评价地点i作为另一降尘评价地点iN的情况下，进入步骤S23。
[0204]进入步骤S23后，尘源探察装置判定是否选择了所有坐标点p。在该判定结果为未选择所有坐标点P的情况下，返回步骤S7。另一方面，在选择了所有坐标点P的情况下，进入步骤S24。
[0205]进入步骤S24后，尘源探察装置判定是否选择了所有降尘评价地点i作为一方的降尘评价地点iM。该判定结果为未选择所有降尘评价地点i作为一方的降尘评价地点iM的情况下，返回步骤S6。另一方面，在选择了所有降尘评价地点i作为一方的降尘评价地点iM的情况下，进入步骤S25。
[0206]进入步骤S25后，尘源探察装置显示尘源的位置和该尘源处的推定发尘量。然后，结束图3的流程图的处理。另外，也存在所有坐标点P未被判定为尘源的情况。在该情况下，在步骤S25，尘源探察装置显示该内容。
[0207]如上所述，第二、第三工序可以关于“期间Tg (k)”内的所有时刻td (it)进行实施，对于特定的坐标点P，其是否是特定的时刻td (it)的尘源的判定结果，可成为关于是否是代表“期间Tg (k)”的尘源的判定结果。在步骤S7选择的坐标点P，若在任意时刻td (it)都判定为“非尘源”，则判定为在该“期间Tg (k)”，该坐标点P不是主要尘源。另一方面，若在任意时刻td (it)该坐标点P都被判定为“尘源”，且在这之外的任意时刻都判定为“非尘源”，则该坐标点P被判定为“是期间Tg的主要尘源”。
[0208]此外，根据需要，第二、第三工序可以改变降尘评价地点iM，、或坐标点P，分别独立进行是否是尘源的判定。在是否是尘源的判定中均未涉及的坐标点P，保留初始值的“未判定”作为尘源判定模式。此外，可以在获得尘源的时候结束处理。
[0209]第二工序及第三工序是针对特定的降尘降尘评价地点i (= iM)对特定的坐标点P进行尘源的判定(设定所述尘源判断的模式为任一个)的工序。根据需要，改变降尘评价地点i及坐标点P而进行相同的判定。
[0210]如此，在本实施方式中，在从评价点P向风上游方向扩展的发生源探察区域导入烟羽方程的思路，由此能够可靠地确定时间跨度在周期以上的、降尘的发生源的位置及在发生源的发尘量。因此，通过在少数降尘评价地点的降尘的测量，能够高效且准确地实施包括不稳定尘源在内的尘源的探察。
[0211](第二实施方式)
[0212]接着，说明本发明的第二实施方式。
[0213]在预先清楚尘源限定于地表付近的高度时，不像第一实施方式那样将尘源探察区域设定于三维的区域，而是将尘源探察区域设定于水平面内(二维区域内)，由此能够简化尘源探察的过程，能够减少尘源探察所需的计算负担。
[0214]具体而言，在图3的步骤S4中，尘源探察装置省略尘源探察区域Y (iM，it)、Y(iN，it)的中心轴的在铅直方向的倾斜及铅直方向的扩散宽度oz (使仰角Θ为O。，扩散宽度σ z为O),将尘源探察区域Y (iM, it)> Y (iN，it) 二维化。
[0215]对于在步骤S2、S8的位置矢量P、Sc，也省略铅直成分而使其二维矢量化。
[0216]但是，在这样将尘源探察区域Y (iM，it)、Y (iN，it) 二维化的情况下，在计算坐标点P的发尘量时，也需要考虑煤尘烟羽向铅直方向扩散的影响。因此，在步骤S14，尘源探察装置需要计算在步骤S7选择的坐标点P的“与降尘评价地点iM、iN相关的尘源探察区域
Y(i?, it)> Y (iN，it)的中心轴垂直截面积Spl、Sp2”。与该降尘评价地点iM、iN相关的尘源探察区域Y (i?,it)>Y (iN，it)的中心轴垂直截面积Spl、Sp2可以是以已经计算的“在距离1^ (iM)、Ld (iN)”的降尘颗粒的“水平方向的扩散宽度oy [Ld]”为半径的圆的截面积。或者，所述中心轴垂直截面积Spl、Sp2可以是，使用与“距离~ (iM)、Ld (iN)”中的降尘颗粒的“水平方向的扩散宽度Oy [Ld]”对应的“距离Ld (iM)、Ld (iN)”中的降尘颗粒的“铅直方向的扩散宽度Qz [Ld]”且长轴及短轴分别为2X %或2父的椭圆的截面积。
[0217]在本实施方式中，在“期间Tg (k)”所含的各时刻td (it)，风向及风速一般性变化。在本实施方式中，由于要探察与特定的降尘评价地点iM相关的主要尘源，因此自然是在“期间Tg (k)”中成为最大降尘量的风向WDmax (iM)的风上游方向设定第一尘源探察范围Y(iM，it)。为了在第一尘源探察范围Y (iM，it)内确定尘源，需要其他评价地点、的第二尘源探察区域Y (iN，it)与第一 尘源产生交叉。在本实施方式中，通过使用成为与“期间Tg(k)”内的风向WDmax (iM)不同的风向WD (iN，it)的时刻的“降尘评价地点iN的降尘量的测量值M (iN，it)”，容易产生第一尘源探察区域Y (iM，it)与第二尘源探察区域Y (iN，it)的交叉，能够在更多的坐标点P实施有无尘源的判定，能减少“未判定”的坐标点P，而且能够基于更少的评价地点进行尘源的探察。
[0218]此时，风向WD (iN，it)可以不是以往方法那样在降尘评价地点、测量到最大降尘量时的风向。这是因为，在本发明的实施方式，存在基于烟羽方程的尘源探察区域内的发尘量的推定值，因此不仅可以如以往方法那样的、将是否是成为最大降尘量的风向的信息应用于有无尘源的判定，也能将特定风向的降尘量的测定值的绝对量的信息(即，不是相对于其他风向条件下的降尘量的相对值信息)应用于有无尘源的判定。
[0219]使用与用于说明以往方法的发生源的探察方法的示意图即图14相同的对象体系，说明本发明的实施方式的优点。如上所述，在以往技术中，在图14，将发生源探察线2、
3、4的交点6、7、8视作尘源。但是，在以往技术中，欠缺在发生源探察线2、3、4上的发生量信息。因此，关于将这些各个交点6、7、8作为尘源是否妥当，无法进一步得到更多的信息。例如，虽然也存在交点6实际上是主要发生源的可能性，但也许仅是由于由其它主要尘源引起的对降尘评价地点i2的影响而表观上发生源探察线2、3在该交点6处交叉(例如，也许是，与降尘评价地点I1相关的主要发生源为交点7，与降尘评价地点i2相关的主要尘源为交点8或者是存在于比设施(粉尘(SPM)的发生部位)c更接近降尘评价地点i2的位置的未知的发生源)。在以往方法中，无法判断这些交叉点中的哪一个是真的尘源。尤其是在未被设想为发生源的地点产生了发生源探察线2、3、4的交叉的情况下(例如，交点7、8)，无法识别这些交点是未知的尘源，还是仅仅表观上的发生源探察线的交叉(即，不是发生源)。因此，无法避免陷入过度检测尘源(将交叉点全部判定为发生源的情况)、或者无法检测未知的尘源(将在未预先设想为发生源的地点的发生源探察线的交叉全部判定为假)的这些问题中的任一者。
[0220]图5是示意性说明本发明的实施方式的探察尘源的方法的一例的图。
[0221]如图5所示，在应用本发明的实施方式的情况下，在尘源探察区域的交叉区域，可以进行关于作为尘源是否妥当的研究。即，例如在图5中，可得到存在于尘源探察区域Y(ii，itniax)、Y (i2? itmax)> Y (i3，itMX)间的共同区域内的、坐标点PpP2、P3作为与图14的交点6、7、8分别对应的降尘评价地点。此时，例如为了评价坐标点P1作为尘源的妥当性，比较坐标点P1的分别与降尘评价地点I1及i2对应的推定发尘量E (Pl，I1)和E (Pl，i2),由此可以定量地判定尘源。[0222]此外，在以往方法中，原理上只能实施在显示按风向划分的浓度监测量为最大值(至少是极大值)的方向上的发生源的探察。在以不稳定尘源的探察为对象的情况下，由于测定期间较短，因此该期间的风向的变动通常是限定的。因此，在各降尘评价地点，要在所有风向条件下得到浓度测定值实际上是不可能。因此，根据主要发生源、降尘评价地点、以及能够得到测定值的风向范围的组合的不同，在特定的降尘评价地点，也存在如下情况，即，本来应显示浓度最大值的风向在测定期间中没有发生，因此无法进行发生源的探察(或识别为假)。本来的话，即使是在有限的风向条件下的浓度测定值，也应该具有与发生源相关的一些信息。因此，若能够在风向数据所在的方位进行尘源的探察(例如，若能够进行图14所示的发生源探察线5那样的发生源探察线的设定)，则至少能够提供对其它降尘评价地点的发生源的识别有用的信息。但是，在以往方法中，由于设定图14所示的发生源探察线5那样的发生源探察线的方法原本就不存在，因此无法有效地利用在显示浓度最大值的风向以外的浓度测定数据。
[0223]图6是示意性说明在显示浓度最大值的风向以外的方向设定尘源探察区域的方法的一例的图。
[0224]在本发明的实施方式中，如图6所示，在显示浓度最大值的风向以外的方向也能够设定尘源探察区域(例如，尘源探察区域Y(i3，it2))。结果，即使在尘源探察区域Y(i1;it_)与Y (i3，it2)的共同区域内的坐标点P4这样的、以往无法实施尘源评价的区域，也能实施有无尘源的判定。结果，能够使能够实施有无尘源的判定的坐标点P，比以往方法飞跃性地增加，能够进行更精密的尘源探察。
[0225]进而，在图14所示的以往方法中，由于在二维平面上进行有无尘源的判定，因此存在将尘源探察线2、3、4的交点6、7、8全部视作尘源这一弊端。与此相对，在本发明的第一实施方式中，尘源探察区域Y (i，it)使用在降尘评价地点i所得的降尘样品的粒径的分析结果而在三维空间上展开。因此，在以往方法中如图5所示那样的平面图中虽然乍一看尘源探察范围看起来彼此交叉，但若包括铅直方向一起观察的话，多是在该发源探察范围之间不存在共同区域的情况。因此，在本发明的实施方式中，能够将与图14所示的在平面上的交叉点6、7、8对应的特定点中的、实际上不会成为尘源(B卩，在三维空间上并未包含于尘源探察区域间的共同区域)的点，从尘源的候选排除。由此，能够更高精度地进行尘源的探察。
[0226]如此，根据本发明的实施方式，能够排除不能成为尘源的坐标点P、并设定更多的可能成为尘源的候选的坐标点P，在设定的坐标点P中，能够更高精度地实施对尘源的位置及在尘源的发尘量的确定。
[0227](第三实施方式)
[0228]接着，说明本发明的第三实施方式。
[0229]能够对在评价地点捕集的降尘的放射线进行测定，并基于其强度而将各个降尘颗粒(的样品)或该降尘颗粒(的样品)整体分类为放射性降尘或非放射性降尘，进行仅以放射性降尘(或仅以非放射性降尘)为对象的、放射性降尘(或非放射性降尘)的不稳定尘源的探察。
[0230]降尘的放射线强度的测定方法可以使用公知的方法。例如，可以使用专利文献7?9记载的方法。
[0231]基于放射线强度的降尘试样的分类方法可以是:例如将在所述期间Td (it)(从时刻、(it 一 I)到时刻td (it)的时间(期间))在各评价地点所捕集的试样中的各个降尘颗粒逐个分离而测定其各自的放射线强度，在放射线强度为预定阈值以上的情况下，将具有该放射线强度的降尘颗粒分类为放射性降尘，将这之外的降尘颗粒分类为非放射性降尘。该试样整体的质量作为降尘量而进行测定，因此可以将所述试样整体的质量乘以放射性降尘的个数比率(=[放射性降尘的个数+ (放射性降尘的个数+非放射性降尘的个数)])而得的值作为该试样中的放射性降尘的质量。或者，也可以测定所捕集的特定的降尘颗粒的试样整体的放射线强度，在放射线强度为预定阈值以上的情况下，将该试样整体的质量作为放射性降尘的质量，在这之外的情况下将该试样整体的质量作为非放射性降尘试样的质量。在图3的步骤S102中，将这样得到的放射性降尘的质量(或非放射性降尘的质量)设定为降尘量M (i)0并且，对于放射性降尘(或非放射性降尘)设定“尘源”、“非尘源”及“未判定”的任一个。
[0232]通过这样处理，例如不需接近放射性尘源，就能使用远处的降尘测量数据确定放射性降尘的不稳定尘源。另外，关于以放射性降尘及非放射性降尘的哪一个为尘源的探察对象，可以例如在开始图3的流程图之前，使用与信息处理装置连接的键盘、控制画面等而预先通过人工设定(输入)。
[0233]此外，降尘的分类不限于放射性物质，可以对在评价地点捕集到的降尘试样按煤尘种类分类，对分类后的任一煤尘种类判定是否是尘源。
[0234]煤尘种类的分类可以使用根据各个降尘种类的物性分析结果来进行分类等公知方法。例如可以是，使用电子显微镜即EPMA定量地求出各个降尘试样的成分构成率，基于该成分构成而按煤尘种类分区。
[0235]通过这样处理，能够确定存在多种煤尘种类的降尘的尘源。
[0236]可以将在评价地点捕集到的降尘按种类判别，并将各个降尘颗粒(的样品)或该降尘颗粒(的样品)整体按降尘的种类判别，以各个降尘为对象来探察不稳定尘源。
[0237]作为判别颗粒的煤尘种类分区is的方法，只要是分析在该Tg (k)期间所捕集的各个降尘颗粒的物性即可。作为颗粒的物性分析方法，例如可以应用如下的EPMA:将所有颗粒埋入树脂等，通过研磨使颗粒截面露出，在此基础上一边扫描X线一边对颗粒截面进行照射，根据其反射特性来确定颗粒中的元素。
[0238]或者，为了避免EPMA那样的费时且成本高的方法，在事先清楚是来源于基于高炉法的制铁设备的降尘的煤尘种类的情况下，可以使用简单地判别煤尘种类的如下方法。
[0239]S卩，在第一工序，对所捕集的所述降尘试样施加磁力而分离出使所述降尘磁化吸附于磁铁的磁性降尘和不附着于磁铁的非磁性降尘。在此所用的磁铁是能够在表面保持
0.1T?0.4T左右的磁力的电磁铁或钕磁铁等永久磁铁。并且，对所捕集的所述降尘试样施加磁力而分离出使所述降尘磁化吸附于磁铁的磁性降尘和不附着于磁铁的非磁性降尘。若在这样的磁力范围，则能够使大部分的铁矿石、制钢钢渣(一般含有较多铁成分)磁化，而且不会使含有极微量铁成分的碳等磁化，因此能够将各个煤尘分离为磁性煤尘和非磁性种类煤尘。此外，作为来源于基于高炉法的制铁设备的降尘的煤尘种类，代表性的是铁矿石、铁粉等铁类煤尘、煤炭、焦炭等炭类煤尘、高炉炉渣煤尘、以及制钢钢渣煤尘等。铁类煤尘及制钢钢渣煤尘对应于磁性的煤尘，炭类煤尘及高炉炉渣煤尘对应于非磁性的煤尘。
[0240]在第二工序，对所述磁性煤尘试样和所述非磁性种类煤尘试样分别以煤尘颗粒彼此不接触的方式二维地分散配置，在此基础上用市场上销售的数字照相机等进行拍摄而得到颗粒的图像。以下将所述磁性煤尘试样的图像称为“磁性煤尘试样的图像”，将所述非磁性煤尘试样的图像称为“非磁性煤尘试样的图像”。为了使煤尘试样的各个颗粒彼此不接触，使用从高处散布煤尘颗粒等方法即可。
[0241]在第三工序，所述磁性降尘图像及所述非磁性降尘图像被输入图像处理装置而分别进行图像处理。对各个图像实施的的图像处理的内容如下所示。首先，基于图像中的各像素的位置及亮度信息，进行对判别为独立颗粒的连续像素群进行计算的颗粒判别。接着，计算各个降尘颗粒的代表位置及代表亮度。作为代表位置，可以使用在各个颗粒中对应的像素群的各像素位置的中心。作为代表亮度，可以使用在各个颗粒中对应的像素群的各像素亮度的平均值。接着，比较所述代表亮度和预定的亮度阈值而将各个颗粒按颗粒亮度分区为暗色颗粒和亮色度颗粒。关于预定阈值，可以预先准备亮色颗粒群和暗色颗粒群的代表试样而进行与上述相同的图像处理，将所得到的各个颗粒群的亮度平均值的中间亮度用作阈值。接着，使用所述颗粒亮度分区及在所述第一工序所得的所述各个降尘的有无磁性的组合，将所述磁性颗粒图像及非磁性颗粒图像中的所有颗粒分类为磁性暗色颗粒、磁性亮色颗粒、非磁性暗色颗粒、以及非磁性亮色颗粒的任一个来分区煤尘特性。
[0242]作为图像处理装置，可以使用安装有市场上销售的图像处理软件(例如，“ImagePro Plusversion5”)等的市场上销售的个人计算机等,上述的图像处理操作可以使用这样的软件的标准功能(图像的二值化、边界判别、颗粒测量功能等)而实现。
[0243]在第四工序，基于所述煤尘特性将所述磁性颗粒图像及非磁性颗粒图像中的所有颗粒判定为预定的煤尘种类的任一种。作为预定的煤尘种类是指针对代表性的同一种类(铁矿石、石炭、焦炭、铁粉、高炉炉渣、转炉炉渣等)的颗粒试样进行上述的磁力挑选及基于图像处理的颗粒亮度判别，求出平均的煤尘特性(磁性暗色颗粒、磁性亮色颗粒、非磁性暗色颗粒、以及非磁性亮色颗粒的任一种)。根据本发明人的调查结果，由于铁矿石及铁粉被分类为磁性暗色颗粒，因此可以将磁性暗色颗粒作为“铁类煤尘”而作为预定的煤尘种类之一。此外，由于石炭及焦炭被分类为非磁性暗色颗粒，因此可以将非磁性暗色颗粒作为“炭类煤尘”而作为预定的煤尘种类之一。进而，由于制钢钢渣和高炉炉渣分别被分类为磁性亮色颗粒和非磁性暗色颗粒，因此可以将磁性亮色颗粒作为“制钢钢渣系煤尘”而作为预定的煤尘种类之一，将非磁性亮色颗粒作为“高炉炉渣系煤尘”而作为预定的煤尘种类之一。[0244]另外，以上说明的本发明的实施方式可以通过计算机执行程序而实现。此外，记录有所述程序的计算机可读记录介质及所述程序等的计算机程序产品也可以用作本发明的实施方式。作为记录介质，例如可使用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD - ROM、磁带、非易失性存储卡、ROM等。
[0245]接着，说明后述的各种实施方式的特征。
[0246]第一特征在于，能够通过直接测定降尘评价地点的降尘来探察降尘的尘源。
[0247]第二特征在于，在探察降尘尘源时，通过将从降尘评价地点向风上游方向扩展的尘源探察区域与烟羽方程相互关联，从而能够获得候选尘源的发尘量的信息。
[0248]具体的尘源探察区域的设定方法如以下所示。如上所述，在以往技术中，式(2)的地表反射项(α * exp [- (He + ζ - Vsx / WS)2 / 2 σ z2])的处理较为困难。因此，认为要将从降尘评价地点向风上游方向扩展的尘源探察区域与烟羽方程相互关联会较为困难。但是，根据本发明人的调查结果，之所以该地表反射项成为问题是因为以往技术主要以气体、SPM为对象，而本发明中并非如此。在降尘的情况下，由于颗粒的落下速度快，成为沉积速度Vd~落下速度Vs。因此,地表的反射的影响小,可视为α = O。由此,针对降尘的大气扩散方程(烟羽方程)为，如将α = O代入式(2)后而得的下式(4)。
[0249]C (x,y,z)= (Qp / 2 π σ yo zffS)exp [— y2 / 2 σ y2]Xexp [— (He — z — Vsx /WS)2 / 2σ z2]...(4)
[0250]在此，通过以下的式(5)进行坐标变换，则式(4)成为以下的式(6)。
[0251]Z = z + VsX / WS — He...(5)
[0252]C (x,y,Z)= (Qp / 2 π σ y σ zffS)Xexp [— y2 / 2 σ y2]exp [— Z2 / 2 σ ζ2]...(6)
[0253]在此，从基于式(5)的ζ向Z的坐标变换对应于，在铅直面内以发生源(尘源)为原点，以相对于风下游方向为tarT1 (Vs (颗粒落下速度)/ WS (风速))的俯角设定煤尘烟羽的中心轴，将该中心轴作为Z轴来定义浓度。
[0254]烟羽扩散宽度ο 02是分别在y方向及z方向(通常，VS《WS，此时ζ方向可视为与Z方向大致相等)的浓度分布的标准偏差。多数情况下，若无地表的反射影响，可以将y方向及ζ方向的浓度分布视作正态分布。此时，y = σ y处的浓度值是浓度最大值的60%，与此相对，l = 2o y处的浓度值不过是浓度最大值的13%。即，在y > Qy的区域，浓度急剧降低。因此，在本发明的实施方式中，使用式(7a)、式(7b)作为烟羽方程。
[0255]C (X) = B (Qp / 2JI σ yo zffS)(烟羽范围内)...(7a)
[0256]C (X) = O (烟羽范围外)...(7b)
[0257]在此，式(7a)的符号的意义如下所示。
[0258]B:比例常数
[0259]烟羽范围内:σ y≤y≤一σ y且σ z≤Z≤一σ z...(8)
[0260]在此，烟羽范围内是指如式(4)那样相对于烟羽的中心轴，在与中心轴垂直的方向上比烟羽扩散宽度靠中心轴侧的区域。烟羽扩散宽度的水平成分V可以使用假设高斯分布作为浓度分布的情况下的浓度的标准偏差的值。该烟羽扩散宽度的水平成分Oy是距尘源的距离Ltl与时间周期Atd的函数(oy [L0, AtJ)0烟羽扩散宽度的水平成分Oy作为将周期△ td固定(以此为基准期间)而数表化或图表化的值，使用记载于非专利文献I中的、基于帕斯奎尔-吉福德(Pasquill — Gifford)公式的值或基于布里格斯(Briggs)公式的值等，并用经验公式修正周期Atd的影响而求出。用经验公式修正周期Atd的影响方法如非专利文献2所示，是烟羽扩散宽度的水平成分Oy乘以([实际使用的Atd] / [基准时间的 Atd]) P。
[0261]在本实施方式的对象即降尘中，在颗粒间，颗粒的落下速度不同，因此烟羽扩散宽度的铅直成分σζ比气体扩散时显著变大。因此，无法如气体扩散那样在烟羽扩散宽度的铅直成分02应用假设与烟羽扩散宽度的水平成分oy相同的高斯分布而得的浓度分布。
[0262]因此，在本实施方式中，首先，基于粒径阈值将作为对象的降尘划分，在各个粒径分区测定降尘量。并且，对于作为研究对象的特定的粒径分区的降尘，一律是以如下方式设定，即，在铅直面内将从发生源发出的烟羽的上端设定为基于[该粒径分区中的颗粒的落下速度的下限值]/ [代表风速]设定的梯度线，并在铅直面内将烟羽的下端设定为基于[该粒径分区中的颗粒的落下速度的上限值]/ [代表风速]设定的梯度线，将这些烟羽的上端与下端之间的区域作为烟羽范围内。即，烟羽宽度的铅直成分02是该烟羽范围的铅直方向的长度(与烟羽的中心轴垂直的方向上的宽度)。
[0263]所述颗粒的落下速度的下限值及上限值分别与该粒径分区中的最小粒径阈值和最大粒径阈值的粒径的颗粒的落下速度对应。在本发明中，不是将在烟羽范围内的颗粒浓度的分布作为问题，只要能够仅指定烟羽范围即可，因此，通过这样的处理，能够准确且简单地确定烟羽扩散宽度，能够防止设定尘源处于尘源探察区域的范围之外的尘源探察区域，能够进行准确的尘源确定。
[0264]若给出煤尘种类和煤尘粒径，则能决定颗粒落下速度Vs作为最终速度，因此降尘量M (X)可由浓度C (X)乘以颗粒落下速度Vs而成的以下的式(9a)、式(9b)来表示。
[0265]M (X) = VsB (Qp / 2 31 σ yo zffS)(烟羽范围内)...(9a)
[0266]M (X) = O (烟羽范围外)...(9b)
[0267]在式(9a)中，在恒定的风速条件下，烟羽范围内的局部降尘量M (X)仅取决于发尘量Qp及烟羽扩散宽度oy、oz。此外，烟羽扩散宽度％及σ z的值作为距特定尘源的距离X及气象条件的函数，能由例如非专利文献I所记载的帕斯奎尔-吉福德公式表示。因此，在一定的发尘条件、且一定的气象条件下，仅由距特定尘源的距离X就能够表达出特定的降尘评价地点的降尘量M (x)0
[0268]接着，使用式(9a)及式(％)，对特定的降尘评价地点的尘源的存在范围(尘源探察区域)进行探讨。首先，说明尘源探察区域的水平成分的设定方法。
[0269]图7是表示在以特定的降尘评价地点iM为原点的水平面内的整体坐标系X’、y’(与降尘评价地点iM相同的水平面(地表)上)上，将从存在于X’ = L0的位置的2个尘源U、
1。2发出的烟羽α (iol)>a (1。2)投影而成的图。此时，风向WD是X’的正方向。关于烟羽a (iol), α (丨。2)的位置，以在x’ = O处各个中心轴10a、IOb与地表一致且烟羽的水平方向的端部(对于烟羽a (ioi)为y，的负侧端部，对于烟羽α (1。2)为y’的正侧端部)通过原点O的方式,配置烟羽a Ciol), a (i02)o该烟羽a Ciol), α (丨。2)的配置是,烟羽α
(iol)>a (1。2)能够从设定为X = Ltl的尘源U、1。2到达降尘评价地点iM的极限位置。即，尘源U的位置是y’的正侧的极限位置，尘源1。2的位置是y’的负侧的极限位置。
[0270]烟羽α (1)及α (1。2)的在叉’ =O的扩散宽度Oy为％ (L0)o因此，在X’ =Ltl的尘源L1Ut52之间的距离的一半宽度与Oy (L。)、即烟羽a (iol)及α (1。2)在x’ =0的扩散宽度Oy—致。在此，在推定在降尘评价地点iM测量到降尘时的尘源L1Ut52的位置的情况下，在水平面内尘源L1Ut52可存在的范围为，被通过原点O和尘源U的点的线及通过原点O和尘源1。2的点的线所夹着的区域Y (iM)(斜线所示的区域)，该区域Y (iM)为尘源探察范围。
[0271]但是，配置尘源L1Ut52的1’ =Ltl的值为任意。因此，在任意的X’的位置，可到达降尘评价地点iM的尘源U、io2的在y’方向范围的一半宽度总是oy U，)。即，尘源探察范围Y (iM)的在y’方向的一半宽度例如是与式(9a)和式(9b)的烟羽方程相同的形式。因此，在水平面内的尘源探察区域Y (iM)可以由探察区域宽度(烟羽扩散宽度Oy (X’))设定，所述探察区域宽度(烟羽扩散宽度Oy (X’))由仅关于从降尘评价地点iM向代表风向的风上游方向扩展的中心轴11上的、距降尘评价地点iM的距离的函数表示。
[0272]接着，说明尘源探察区域Y (iM)的铅直成分的设定方法。
[0273]图8A及图SB是说明在铅直截面设定尘源探察区域Y (iM)的方法的一例的示意图。图8A是表示将与水平截面相同的烟羽扩散宽度σζ和颗粒落下的影响组合来设定铅直截面上的尘源探察区域Y (iM)的样态的一例的图。关于烟羽扩散宽度σζ的设定，除了将水平方向的烟羽扩散宽度σ y置换为铅直方向的烟羽扩散宽度σζ以外，其余基本上与水平截面上的设定相同。
[0274]另一方面，关于颗粒的落下的影响，评价煤尘的粒径偏差的影响尤为重要。即，通常，所捕集的降尘样品中的粒径分布广泛，同样的降尘样品所含的各个颗粒的落下速度会相差几个数量级。因此对于降尘样品应该按照对颗粒的落下速度影响最大的粒径进行划分。在此，若将粒径划分的划分数设定得极多，则每一个粒径分区的降尘样品的量变得过少，使用这样的降尘样品的解析的误差会变大，因此粒径划分的数量通常不得不限定为少数。这是因为，不稳定 尘源的解析仅使用在短时间所得到的少量的降尘样品。
[0275]因此，粒径分区中的粒径差通常有几倍程度，关于颗粒的落下速度的差异，存在即使在同一的粒径分区内依然无法无视的影响。因此，分别设定某粒径分区内的相当于最大颗粒的烟羽(a (D)和相当于最小颗粒的烟羽(α (1。4))，将这些烟羽所夹着的区域作为尘源探察区域Y (iM)，从而能够对该粒径分区内的所有颗粒确定尘源探察区域Y (iM)。
[0276]在烟羽a (io3)及α ( 1。4)中，在铅直截面，粒径分区内的最大颗粒径的烟羽α(1。3)的中心轴12及粒径分区内的最小颗粒径的烟羽α (1。4)的中心轴13以角度Θ (=tarT1 [Vs / WS])倾斜(参照图8A及图8B的角度Θ _、0min)。此处的颗粒落下速度Vs分别与粒径分区的范围的最大粒径(α (1。3)的情况)及最小粒径(α (1。4)的情况)对应。因此，能够从降尘评价地点iM的风上游方向的地点中的、尘源1。3，io4到达降尘评价地点iM的降尘，仅是在一部分区域发尘的降尘。如此，在将发生源探察区域Y (iM)从降尘评价地点i?向风上游方向扩展的尘源的探察方法中，限制风上游方向的距离的范围，是以往方法所没有的构思，本方法在能够限定尘源探察区域Y (iM)这一点比以往方法更有利。
[0277]而且，本发明人发现，在降尘中，与烟羽扩散宽度相比，由在粒径分区内的颗粒落下速度的偏差所引起的尘源探察范围Y (iM)的扩大通常较大。因此，为了简化解析，如图8B所示，在设定尘源探察范围Y (iM)的铅直成分时，增加如下的改良:设定无视烟羽扩散宽度、而仅考虑颗粒落下速度Vs的偏差的影响的尘源探察区域Y (iM)，即，将烟羽^(1。3)、a (io4)的中心轴12、13作为尘源探察区域Y (iM)的外缘。[0278]最终，将尘源探察区域Y (iM)的所述水平成分及所述铅直成分统一于三维空间，设定三维的尘源探察区域Y (iM)。
[0279]如以上这样将降尘量的烟羽方程变形而成的尘源探察范围Y (iM)的简单且定量性的表达，是以往的以气体、SPM为前提的烟羽方程中无法实现的，本发明人着眼于降尘的颗粒落下速度Vs较大这一情况，并在此基础上进行一系列的探察，才发现可能实现这样的表达。
[0280]另外，本发明不限于使用式(9a)及式(9b)的烟羽方程。例如，在预先实施精密的测定而能够准确地表达地表反射项的影响的情况下，可以基于保留了地表反射项的烟羽方程，适当增加对式(9a)及式(9b)中的地表浓度分布进行修正的项等。
[0281]第三特征在于不需要预先假定尘源、发尘量。对于现实的尘源，多数情况下不能预先知道其位置、发尘量的全部，因此本次提出的方法在能够进行符合现实情况的尘源的探察这一点有利。
[0282]第四特征在于，能够进行不稳定尘源的确定。在本次提出的尘源的探察方法中，能够按照降尘量的测定值的取得周期或按照降尘量的测定值的取得周期的连续的几个周期的时刻，确定该时间带中的主要尘源。因此，若是按降尘量的测定值的取得周期的几个周期以上的时间跨度变动的不稳定尘源，则能够掌握到该不稳定尘源。此外，在确定不稳定尘源时所需要的降尘评价地点的数量，可以比潜在的尘源数量小很多。
[0283](涉及后述的各种实施方式的共同事项)
[0284]参照图9的流程图说明在后述的各种实施方式中共同的本发明的构思。为了简化说明，在图9的流程图中，说明在特定的时刻设定I个尘源探察区域、确定期间Td (it)中的降尘发生源时的本实施方式的尘源探察装置的处理的构思的一例。图9的流程图所示的尘源探察方法，在后述的各种实施方式的说明中，增加了设定多个尘源、应用于期间Tg (k)内的期间Td (it)等的扩展，在此基础上具体地进行说明。
[0285]由降尘量测量手段(装置)按时间周期Atd输出降尘量的测量值。将输出降尘量的测量值的时刻作为时刻td (it)0将从时刻td (it_l)到时刻td (it)的时间(期间)定义为期间Td (it)0 it是以开始降尘的测量的时刻为O、逐一增加的整数。本实施方式用于确定在各个期间Td (it)中的降尘发生源，以时间跨度(即，发尘持续时间)为时间周期Atd以上的尘源为探察的对象。
[0286]尘源探察装置通过使用例如具有CPU等运算装置、存储器、HDD及各种接口的信息处理装置(例如，市场上销售的个人计算机(PC))来实现。例如，图9的流程图可使用C语言等编程语言翻译为可执行的计算机程序，并预先存储于HDD等。在信息处理装置的执行尘源探察处理时，通过CPU等运算装置，读取存储于HDD等中的所述可执行的计算机程序而启动，CPU等运算装置依次执行基于所述可执行的计算机程序的指令的运算，由此实现尘源探察处理。关于所述尘源探察处理的启动时刻，可以手动输入来启动所述可执行的计算机程序，也可以定期地自动启动。如上所述，本实施方式的尘源探察装置在某时刻探察“期间Tg (k)”中的降尘的尘源。
[0287]在尘源探察装置中，关于评价地点.坐标点等位置信息、降尘量.风向.风速等测定值、与煤尘种类相关的分析值等所需输入信息，可以使用与信息处理装置连接的键盘、控制画面等而预先人工输入。所输入的所述输入信息保存于HDD等，随着尘源探察处理执行的进展而被适当读取。
[0288]在尘源探察装置中，针对计算出的特定坐标点进行的不稳定尘源判定结果及发尘量等的计算结果保存于HDD等，并能显示于控制画面等。
[0289]另外，将上述尘源探察装置的处理的一部分或全部置换为手动计算等其他手段，也没有任何问题。
[0290]在步骤S101，尘源探察装置设定特定的期间Td(it)、特定的降尘量管理地点iM、以及特定的粒径分区j中的代表风向WD、代表风速WS、以及所述特定的降尘量管理地点iM的代表降尘量M。
[0291]在此，代表降尘量M例如可以使用专利文献6所记载的连续式降尘计，例如以10分钟为周期Atd进行测定。关于代表风向WD及代表风速WS可以如下这样得到，例如将市场上销售的螺旋桨式风向风速计设于降尘管理地点iM的附近，并使用该风向风速计以不长于周期Atd长(比周期Atd短)的周期Atwint (例如，I秒周期)连续测定而得到测定值，将测定值在该期间Td (it)平均化，由此得到代表风向WD及代表风速WS。作为风向的测定的空间分辨率例如可以是间隔1°地测定风向。
[0292]此外，关于“降尘管理地点iM的附近”是指只要是在风向风速显示出与降尘管理地点iM上空的风向风速关联性高的范围即可，例如可以是距离降尘管理地点iM为Ikm以内的水平距离。在地形简单、风向风速分布少的区域，可以将水平距离Ikm以上的范围作为降尘管理地点iM的附近。此外，风向风速测定点的高度可以采用气象局推荐的测定高度，即距离地表IOm的位置。在设想的尘源的高度比IOm高很多的情况下，可以例如将地表与该尘源高度的中间高度作为测定点高度。
[0293]此外，代表降尘量M的测定位置(样品采集位置)例如可以是距离地面高度1.5m。
[0294]此外，关于代表降尘量M可以通过如下而求出，例如使用专利文献6记载的连续式降尘计按时间周期Atd (例如10分钟)而得到降尘量的测定值m，对作为对象的降尘按粒径分区得到相对于全捕集率的构成率C，使用测定值m和构成率C，以mX C作为上述代表降尘量M而求出。
[0295]关于将所述捕集的各个降尘颗粒分类为粒径分区的方法，例如是，首先，用显微镜等观察、测定捕集到的各个降尘颗粒，记录降尘颗粒的尺寸、形状。接着，使用各个降尘颗粒的尺寸.形状.密度计算该降尘颗粒的等效粒径，可以使用预定的粒径阈值将该等效粒径分类。另外，通常认为等效粒径相同的颗粒，颗粒落下速度Vs相同，因此使用等效粒径的降尘颗粒的分类实质上与基于颗粒落下速度Vs的分类等效。即，例如，通过将与降尘颗粒对应的所述颗粒落下速度vs，与作为所述阈值的颗粒落下速度上限值Vsmax及颗粒落下速度下限值Vsmin进行比较，从而能够将降尘颗粒分类为2个以上的等效粒径的任一个。
[0296]关于等效粒径的计算提出各种方法。例如，可以在体积与各个降尘颗粒的体积相等的球形的直径乘以基于降尘颗粒的形状(纵横比等)而预先经验性地设定的修正系数，由此计算等效粒径。关于降尘颗粒的密度，可以实测，在预先能够确定煤尘种类的情况下可以使用文献值等。在使用等效粒径将所捕集的全部降尘颗粒分类为各粒径分区后，累计计算使用各粒径分区所含的各个降尘颗粒的密度及体积而计算出的各个降尘颗粒的质量，从而能够求出该粒径分区中的降尘颗粒的量(降尘量)。进而，累计计算在全部粒径分区中同样求出的降尘颗粒的量而计算全部降尘的质量，可以将该粒径分区的降尘颗粒的质量与全部降尘颗粒的质量之比用作所述构成率C。通过这样设定，计算该粒径分区的降尘颗粒的质量时的计算误差被抵消，因此能够高精度地求出代表降尘量M。
[0297]尘源探察装置在可实施尘源探察的三维区域中设定由x、y、Z构成的正交坐标系，在图9的步骤S102，将降尘评价地点iM的水平面内的位置作为相对于所述正交坐标系的原点的矢量即降尘评价地点矢量P (iM)来计算(设定)。
[0298]接着，在步骤S103，尘源探察装置设定关于降尘评价地点iM的尘源探察区域Y(im)的水平成分。
[0299]具体地说明，首先，尘源探察装置在所述三维区域，以降尘评价地点iM为起点，在代表风向WD (即风上游方向)方向设定尘源探察区域Y (iM)的中心轴的直线状的水平成分。接着，尘源探察装置在包含尘源探察区域Y (iM)的中心轴在内的水平面上，在该中心轴的水平成分的两侧，以始终保持作为相对于该中心轴的距离的、该中心轴上的点与降尘评价地点iM之间的距离的函数(参照式(I))即烟羽扩散宽度σ y的距离的方式，设定尘源探察区域Y (iM)的水平方向的外缘。
[0300]接着，在步骤S104，尘源探察装置设定关于降尘评价地点iM的尘源探察区域Y(i?)的铅直成分。
[0301 ] 具体地说明，首先，尘源探察装置在所述三维区域的铅直面内，且在包含所述尘源探察区域Y (iM)的中心轴的水平成分在内的铅直面内，以降尘评价地点iM为起点，使用与该粒径分区的最大粒径(例如，粒径的上限阈值)对应的颗粒落下速度Vsmax和代表风速WS计算仰角θmax=(Ztan-1 [Vsmax / WS])，将以该仰角延长的直线设定为尘源探察区域、(iM)的上缘。同样，尘源探察装置使用与该粒径分区的最小粒径(例如，粒径的下限阈值)对应的颗粒落下速度Vsmin和代表风速WS计算仰角0min( =tan-1[Vsmin / WS])，将以该仰角延长的直线设定为尘源探察区域Y (iM)的下缘。
[0302]为了方便，尘源探察装置决定尘源探察区域Y (iM)的中心轴的铅直成分。尘源探察区域Y (iM)的中心轴的铅直成分是以降尘评价地点iM为起点，以(θmat+ 0min) / 2的仰角在铅直面内延长的直线。另外，颗粒落下速度Vs可以实测，或者可以将等效粒径应用到斯托克斯公式的最终速度公式，通过下式(10)求出。
[0303]Vs = {4gDp (Pp- Pf) / 3 PfCJ1/2... (10)
[0304]在此，式(10)的符号的意义如下所示。
[0305]g:重力加速度[m / S2]
[0306]Dp:等效颗粒径[m]
[0307]Pp, Pf:颗粒，流体的密度[kg / m3]
[0308]CK:阻力系数[―]
[0309]接着，在步骤S105，尘源探察装置将由在步骤S103设定的2根外缘曲线与在步骤S104设定的上缘直线及下缘直线所包围的、具有矩形截面的三维区域设定为尘源探察区域Y (im)
[0310]在以下的说明中，根据需要而将以上的步骤SlOl~S105总称为步骤S1001 (探察区域设定)。
[0311]在后述的各种实施方式中，探察区域设定工序扩展成对多个管理地点i分别设定尘源探察区域Y (i)的工序。[0312]接着，尘源探察装置在所述三维区域中推定在特定点P的发尘量。
[0313]首先，在步骤S106，尘源探察装置将所述尘源探察区域Y (iM)所含的点P设定为特定点P (iM)。特定点P (iM)的设定方法可以是任意。此外，在步骤S1001 (探察区域设定)设定的尘源探察区域Y (iM)内存在尘源的重要候选的情况下，可以将与该候选对应的点作为特定点P (i?)o
[0314]接着，在步骤S107，尘源探察装置在所述三维区域中，确定以原点为起点、以特定点P (iM)为终点的位置矢量Sc。
[0315]接着，在步骤S108，尘源探察装置计算降尘管理地点iM与特定点P (iM)之间的距离Ld。将该距离Ld (iM)计算为将降尘管理地点iM的位置矢量P (iM)的终点与位置矢量Sc的终点连结的矢量的范数。
[0316]接着，在步骤S109，尘源探察装置计算尘源探察区域Y (iM)的截面的截面积、即包含特定点P (iM)且与尘源探察区域Y (iM)的中心轴垂直的方向上的截面的截面积，即尘源探察区域截面积sp。尘源探察区域截面积Sp例如可以通过将与该截面对应的、所述尘源探察区域y (iM)的水平截面的外缘间距离与所述尘源探察区域Y (iM)的铅直截面的上缘一下缘间距离相乘而求出。
[0317]接着，在步骤S109，尘源探察装置计算在特定点P (iM)的推定发尘量E (p，iM)。在特定点P (iM)的推定发尘量E (P，iM)例如可以使用下式(11)来计算。
[0318]E (p，iM) = B.Sp.M...(11)
[0319]在此，B是系数，作为等效粒径的函数可以通过经验求出。该式(11)在一般的烟羽方程中对应于，局部的降尘的浓度与在发生源的降尘的发生量成正比，且与在局部的烟羽截面积成反比的情况。即，如果该特定点P的坐标点是尘源，则检测出与降尘评价地点iM的烟羽截面积成反比的浓度。也就是说，对于一定的检测浓度，设想的烟羽截面积越大，在与其对应的发生源的降尘的发生量必然变大。因此，在发生源的降尘的发生量应该与降尘评价地点iM的烟羽截面积成正比。
[0320]接着，在步骤S110，尘源探察装置进行尘源的判定和发尘量的推定。在此，使用坐标点矢量Sc (ix，iy，iz)、距离Ld计算特定点P (iM)的推定发尘量E (p, iM)的值。进而使用该E (p, iM)进行尘源的判定。
[0321]在以下的说明中，根据需要而将以上的步骤S106~SllO总称为步骤S1002(发尘量推定)。发尘量推定工序在后述的各种实施方式中扩展为使用多个尘源探察区域Y的方法。关于其具体的扩展方法，在后述的各种实施方式的说明中描述。
[0322]通过使用这样的尘源判定方法，在期间Td (it)，即使在降尘管理地点iM的风上游方向存在多个尘源的候选的情况下，通过使用推定发尘量E (p，iM)的信息，也能够选择更妥当的尘源的候选作为尘源。
[0323](第四实施方式)
[0324]接着，说明本发明的第四实施方式。
[0325]在本实施方式中，在可实施尘源探察的三维区域中设定由x、y、z构成的正交坐标系,在各坐标轴上分别设定nx、ny、nz个坐标成分,用nxXnyXnz个坐标点p代表所述三维空间(在此，P表示各坐标轴成分分别为第ix个、第iy个、第iz个的坐标点)。
[0326]此外，在本实施方式中，使用仅包括I个期间Td (it)的期间Tg (k)。即，期间Td(it)与期间Tg (k) 一一对应。因此，在本实施方式的以下说明中，将Tg (k)简记作期间Td(it)，将UiM)简记作it，如此这样简记等。
[0327]使用各坐标轴上的坐标成分的顺序ix、iy、iz，如位置矢量Sc (ix，iy，iz)这样以从原点出发的矢量表示各个坐标点P的位置。在各坐标点P，作为尘源判断的模式，设定“尘源”、“非尘源”、以及“未判定”这三个中的任一个。
[0328]参照图10的流程图，说明在特定的时刻确定期间Td (it)中的降尘的发生源时的本实施方式的尘源探察装置的处理的一例。
[0329]首先，在步骤S201，尘源探察装置在所有坐标点P，将尘源判断模式初始化为“未判定”。
[0330]接着，在步骤202，尘源探察装置设定该期间Td (it)中的代表风速WD、代表风速WS、以及粒径分区。这些设定方法可以与第一实施方式相同。
[0331]接着，在步骤S203，尘源探察装置选择未选择的降尘管理地点(降尘管理地点用序号iM区分。为nM≥iM≥1)。并且，在步骤S203~205，尘源探察装置对所有降尘管理地点iM应用所述步骤S1001 (探察区域设定)的处理，分别设定代表降尘量M (iM)0
[0332]对所有降尘管理地点iM分别设定代表降尘量M (iM)后，进入步骤S206。进入步骤S206后，尘源探察装置选择一个未选择的降尘管理地点iM1。
[0333]接着，尘源探察装置在步骤S207选择一个未选择的降尘管理地点U，在步骤S208选择一个未选择的坐标点P。
[0334]接着，在步骤S209以后，尘源探察装置对所有坐标点P，进行2个降尘评价地点iM1>iE的所有组合的处理，并基于该处理进行尘源的判定。以下表示特定的坐标点P中、使用互不相同的2个特定的降尘管理地点iM1、iE的尘源的判定方法的一例。
[0335]图11是说明尘源的探察方法的概要的一例的图。
[0336]在图11中，将分别与降尘评价地点iM1、Im2对应的尘源探察区域表示为Y (iM1)、
Y(iE)o在此，仅将存在于尘源探察区域Y (iM1)、Y (iM2)的共同区域51内的坐标点P作为尘源判定的对象。
[0337]返回图10的说明，在步骤S209，尘源探察装置确定坐标点p的位置矢量Sc (ix，iy，iz)。位置矢量Sc设定为以坐标轴的原点为起点、以各坐标轴成分分别为第ix、第iy、第iz个坐标轴的分割点(即，坐标点p)为终点。
[0338]接着，在步骤S210，尘源探察装置判定在分别与降尘管理地点iMl、?Μ2对应的尘源探察范围Y (iM1)、Y (U)的空间上的共同区域11内是否存在坐标点P。该判定结果是在共同区域11内存在坐标点P、且坐标点P的尘源判定模式并非“非尘源”的情况下，进入步骤S211。另一方面，在共同区域11内不存在坐标点P的情况下，或在坐标点P的尘源判定模式为“非尘源”的情况下，进入步骤S215、S207，尘源探察装置改变坐标点p，再次进行在尘源探察范围内是否存在坐标点P的判定。
[0339]接着，在步骤S211，尘源探察装置应用所述步骤S1002 (发尘量推定)的处理计算分别与降尘管理地点iM1、I12对应的坐标点P的推定发尘量E (p，iM1)、E (p，iM2)。
[0340]接着，在步骤S212，尘源探察装置计算推定发尘量E (p，iM1)及E (p，iM2)之比R。在计算该比R时，在计算E (p，iM)时导入的经验项B1被抵消，因此能够进一步提高精度。比 R 可以是 E (P，iM1) / E (p, iM2),也可以是 E (P，iM2) / E (p, iM1)。[0341]接着，在步骤S213，尘源探察装置进行坐标点P是否是尘源的判定。在本实施方式中，只要所述比R处于所给定的上下限阈值R?x、Rmin的范围内，尘源探察装置就将该坐标点P判定为时间跨度为时间周期Atd以上的“尘源”。另一方面，若所述R处于上下限阈值Rmax> Rmin的范围外，则将该坐标点P判定为“非尘源”。
[0342]这种判定方法的根据如下所示。从定义上讲，时间跨度为周期Λ tg以上的不稳定尘源在期间Td (it)内的发尘量的变动非常小。因此，在仅限于对发尘量大于其他尘源的尘源、即主要尘源进行探察时，认为从主要尘源产生的降尘在期间Td (it)中可到达的所有降尘评价地点中处于支配性地位。此时，若在该Td (it)中可到达的降尘评价地点存在多个，则在这些降尘评价地点观测到的降尘量，应该是按照该尘源与这些各降尘评价地点之间的距离的函数(即，烟羽方程)彼此显示出一定的比率。因此，满足该条件的坐标点P，成为主要尘源的可能性高，因此，将尘源判定为“尘源”。
[0343]另一方面，若在该各降尘评价地点之间的降尘量的测定值之比与根据烟羽方程计算的值差异较大，则即使是存在于降尘在期间Td (it)中可达到多个降尘管理地点的位置的坐标点P，该坐标点P是假尘源的可能性高，因此将尘源判定认定为“非尘源”。[0344]当判定为所述比R处于所给定的上下限阈值Rmax、Rmin的范围内时，进入步骤S214，尘源探察装置对于判定为是“尘源”的坐标点P，使用推定发尘量E (p，iM1)及E (P，、)计算该坐标点P固有的推定发尘量E (p，iM)。关于E (p，iM)的计算方法例如可以使用推定发尘量E (p，iM1)及E (p，iM2)的平均值。
[0345]同样，对2个降尘管理地点iM1、iM2间的所有组合进行所有坐标点P的尘源的判定。在坐标点P中的、由于不包含于任意尘源探察范围等理由而未被判定为“尘源”或“非尘源”的坐标点，保留初始值的“未判定”作为尘源判定模式。
[0346]如此，在本实施方式中，通过在从降尘管理地点iM向风上游方向扩展的发生源探察区域Y (iM)导入烟羽方程的构思，从而可进行在发生源的发生量的推定，利用该推定，能够实现尘源存在于降尘量的测定值较大时的风上游方向这一简单的判定、或者在仅利用尘源探察线彼此交叉进行的尘源判定中无法实现的高精度尘源判定。
[0347](第五实施方式)
[0348]接着，说明本发明的第五实施方式。
[0349]在本实施方式中，将2以上的自然数即nt个的、由连续的期间Td (it)构成的时间定义为期间Tg (k)。在此，期间Tg (k)的起点时刻为tg (k - 1)，此时的it为O。期间Tg(k)的终点时刻为tg (k)，此时的it为nt。K是以降尘测量开始时刻为O、逐一增加的整数。本实施方式确定各个期间Tg (k)中的降尘的发生源，以具有Atg (=nt.Atd)以上的时间跨度(即，发尘持续时间)的尘源为对象。此外，本实施方式是使用与第五实施方式同样的测定值，按照时间周期对其进行统计来进行尘源的探察，由此能够实质上扩大进行尘源判定的坐标点的数量的方法。
[0350]接着，参照图12的流程图，说明在特定的时刻tg (k)确定期间Tg (k)中的本实施方式的降尘的发生源时的本实施方式的尘源探察装置的处理的一例。另外，在以下的说明中，省略与第五实施方式相同的部分的详细说明。
[0351]首先，在步骤S301，尘源探察装置在所有坐标点将尘源判断模式初始化为“未判定”。[0352]接着，在步骤S302，尘源探察装置设定粒径分区。
[0353]接着，对所有降尘管理地点iM，设定代表降尘量、代表风向以及代表风速。具体而言，首先，在步骤S303，尘源探察装置选择一个未选择的降尘管理地点iM。接着，在步骤S304，尘源探察装置对特定的降尘管理地点iM，求出在期间Tg (k)所含的所有期间Td (it)中显示最大的降尘量的测定值m的时刻td (Itfflax)0在此，it是期间Tg (k)中的期间Td (it)的顺序，I ^ it^ nt。Itfflax是在期间Tg (k)所含的所有期间Td (it)中成为显示最大降尘量的测定值m的时亥Ij td Citfflax)的、it的顺序。
[0354]接着，尘源探察装置在步骤S305对it加一，在步骤S306，判定it是否超过了其最大值nt。该判定结果为it未超过该最大值nt的情况下，返回步骤S304。然后，对于所有it，求出在期间Tg (k)所含的所有期间Td (it)中显示最大的降尘量的测定值m的时刻td
(i tmax ) ?
[0355]接着，在步骤S307，尘源探察装置设定关于该降尘管理地点iM的代表降尘量M(iM)、代表风向WD (iM)以及代表风速WS (iM)0设定这些代表值的方法例如有，作为第一方法，作为代表降尘量M (iM)，可以使用在最大的降尘量测定到的、在期间Td (itmax)的降尘量的测定值m。同样，作为代表风向WD (iM)、代表风速S (iM)，可以使用在最大的降尘量测定到的、在期间Td Citmax)的各个风向的测定值的平均值、风速的测定值的平均值。
[0356]或者，作为设定代表降尘量M (iM)、代表风向WD (iM)以及代表风速WS (iM)的第二方法，可以使用以下的方法。即，在风向及风速设置上下限的阈值，按风向?风速分区将风向风速的测定值分类，将期间Tg (k)内的所有期间Td (it)的降尘量的测定值m分类到对应的风向.风速分区，在此基础上在各风向.风速分区内求出降尘量的测定值m的平均值。将各风向?风速分区间的降尘量的测定值m的最大值作为代表降尘量M (iM)，将与该降尘量的测定值m的最大值所属的风向、风速分区对应的风向、风速，分别作为代表风向WD(iM)和代表风速WS (iM)0
[0357]在与风向.风速分区对应的风向、风速的计算方法中可以使用例如与该风向.风速分区对应的上限阈值及下限阈值的平均值。所述第一方法，相当于在所述第二方法中将风向?风速分区极端细化的、第二方法的特殊情况，实质上被分类于各风向?风速分区的测定值成为I组以下(在大部分风向?风速分区未分类有测定值)。在所述第I方法的情况下，可以采用例如时间周期Atd的6周期的量(时间周期Atd为10分钟，其6周期为I小时)作为期间Tg (k)。此外，在所述第二方法中，在要确保由于各风向?风速分区的测定值的平均化所产生的数据的稳定性的情况下，例如可以采用100周期以上的时间周期Atd作为期间！；(10。风向的阈值例如可使用每隔I~22.5°进行分割。此外，风速的阈值可以使用每隔I~5m / s进行分割。
[0358]接着，在步骤S308，尘源探察装置对降尘管理地点iM应用所述步骤S1001 (探察区域设定)的处理，分别设定代表降尘量M (iM)0并且，在步骤S309，尘源探察装置判定是否选择了所有降尘管理地点iM，在未选择所有降尘管理地点iM的情况下返回步骤S303。如此，能够进行对所有降尘管理地点iM的设定。
[0359]以后的步骤S310~S321与在第五实施方式说明的步骤S206~S217相同。如此，在本实施方式中，可以进行尘源的判定及求出推定发尘量E (p，iM)。
[0360]在本实施方式，能够确定时间跨度为时间周期Atg以上的不稳定尘源。此外，在本实施方式，与第四实施方式不同，通常代表风向WD、代表风速WS按降尘管理地点iM的不同而不同。因此，各降尘评价地点iM的尘源探察区域Y (iM)在各降尘评价地点iM的附近容易彼此交叉。因此，本实施方式对于在降尘评价地点iM附近的尘源判定有利。
[0361]在本实施方式中，由于存在基于烟羽方程的尘源探察区域Y (iM)内的发尘量的推定值，因此不仅可以如以往方法那样的、将是否是成为最大降尘量的风向的信息应用于尘源的判定，也能将特定风向的降尘量的信息(即，不仅仅是相对于其他风向条件下的降尘量的相对值信息)应用于尘源的判定。以下具体说明其优点。
[0362]图13是针对于示意性表示以往方法的发生源的探察方法的图14所示相同的对象体系，示意性表示应用本实施方式的方法的发生源的探察方法的图。使用图13说明本实施方式的优点。
[0363]如上所述，在以往技术中，在图14，将发生源探察线2、3、4的交点6、7、8视作尘源。但是，在以往技术中，欠缺在发生源探察线2、3、4上的发生量信息，因此，关于将这些各个交点6、7、8作为尘源是否妥当，无法进一步得到更多的信息。
[0364]例如，虽然也存在交点6实际上是主要发生源的可能性，但由于由其它主要尘源引起的对降尘评价地点iM1、iM2的影响，也许仅是表观上发生源探察线2、3、4在该交点6处交叉(例如，也许是，与降尘评价地点iM1相关的主要发生源为交点7，与降尘评价地点iM2相关的主要尘源为交点8，或者是存在于比设施c更接近降尘评价地点iM2的位置的未知的发生源)。
[0365]在以往方法中，无法判断这些交叉点中的哪一个是真的尘源。尤其是在未被设想为发生源的地点产生了发生源探察线的交叉的情况下(例如，交点7、8)，无法识别这些交点是未知的尘源，还是仅仅表观上为发生源探察线的交叉(即，不是发生源)。因此，无法避免陷入过度检测尘源(将交叉点全部判定为发生源的情况)、或者无法检测未知的尘源(将在未预先设想为发生源的地点的发生源探察线的交叉全部判定为假)这些问题中的任一个。
[0366]另一方面，在上述的各实施方式中，如图13所示，在尘源探察区域的交叉区域，可以进行关于作为尘源是否妥当的研究。即，例如在图13中，作为分别与图14的交点6、7、8对应的评价点，可得到存在于尘源探察区域Y (iM1) 〃 Y (iM2)、Y (Im2) 〃 Y (iM3)、Y(in) " Y (iM3)间的共同区域内的、坐标点PpPyPy此时，例如为了评价坐标点P1作为尘源的妥当性，比较坐标点P1的分别与降尘评价地点iM1及iM2对应的推定发尘量E (Pl, iM1)和E Cp1, iM2),由此可以定量地判定尘源。
[0367]此外，在图14所示的以往方法中，由于是在二维平面上的尘源判定，因此存在将尘源探察线2、3、4的交点6、7、8全部视作尘源这一弊端。与此相对，在上述的各实施方式中，尘源探察区域Y (iM)使用在降尘评价地点iM所得的降尘样品的粒径的分析结果而在三维空间上展开。因此，在以往方法中，即使在图13的平面图中乍一看尘源探察区域Y(iM)看起来彼此交叉，但在铅直方向分布上，多是在该发源探察区域Y (iM)之间不存在共同区域的情况。因此，在上述的各实施方式中，能够将与图14中的平面上的交叉点对应的特定点中的、实际上不会成为尘源(即，在三维空间上并未存在于尘源探察区域间的共同区域)的点从尘源的候选排除，能够更高精度地进行尘源的探察。
[0368](第六实施方式)
[0369]接着，说明本发明的第六实施方式。可以将上述的不稳定尘源的探察应用于放射性的不稳定尘源的探察。
[0370]对为了测定质量而捕集的降尘的放射线量进行测定，仅在检测到预定的放射线量阈值以上的颗粒或颗粒群时，例如进行与第四~六实施方式相同的不稳定尘源的探察，从而能够将放射性的不稳定尘源与其它非放射性的尘源分离而进行确定。降尘的放射线的测定方法可以使用例如专利文献7~9等的方法。预定的放射线量阈值可以使用例如I毫贝。
[0371]此外，降尘的分类不限于放射性物质，可以按煤尘种类将在评价地点捕集到的降尘试样分类，对分类出的任一煤尘种类判定是否是尘源。
[0372]煤尘种类的分类可以使用根据各个降尘种类的物性分析结果来进行分类等公知方法。例如可以是，使用电子显微镜即EPMA定量地求出各个降尘试样的成分构成率，基于该成分构成而按煤尘种类进行划分。
[0373]通过这样的处理，能够确定存在多种煤尘种类的降尘的尘源。
[0374]另外，以上说明的本发明的实施方式中，尘源探察装置进行的处理(例如基于图9、图10、图12的流程图的处理)可以通过计算机执行程序来实现。此外，记录有所述程序的计算机可读记录介质及所述程序等的计算机程序产品也可以用作本发明的实施方式。作为记录介质，例如可使用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD — ROM、磁带、非易失性存储卡、ROM等。
[0375]此外，以上说明的本发明的实施方式都不过是表示在实施本发明时的具体化例子，不能由此限定解释本发明的技术范围。即，本发明在不脱离其技术思想或其主要特征的范围内能够以各种方式 实施。
[0376]工业实用性
[0377]本发明可广泛适用于探察核能发电厂等的发尘量(尘源的降尘的发生速度)不稳定变动的降尘的尘源的方法，可以高效且准确地探察降尘的尘源。
[0378]附图标记的说明
[0379]I按照风向区分的降尘量分布
[0380]2、3、4、5发生源探察线
[0381]6、7、8发生源探察线的交点
[0382]9降尘烟羽的中心轴
[0383]10a、10b、10c、IOd 烟羽的中心轴
[0384]11尘源探察区域的中心轴
[0385]12粒径分区内最大颗粒径的降尘烟羽的中心轴
[0386]13粒径分区内最小颗粒径的降尘烟羽的中心轴
[0387]41,51尘源探察区域间的共同区域
[0388]a、b、C、d、e预先设想的发生源
[0389]“、i2、i3、iM、iN、iM1、iM2、iM3 降尘评价(管理)地点
[0390]i0i> i02> 1。3、i04 尘源
[0391]p、p!、p2、p3、P4 坐标点
[0392]Ltl配置尘源的x’
[0393]0 原点
[0394]WD 风向
[0395]a (iol)、α (io2), α (io3), a (io4)烟羽[0396]oy (L0), σζ U，)烟羽的扩散宽度
[0397]Y (iji)、y (?μ? it)、Y (In? it)、、(i.)、、(iii2)、、(iii3)、、(ii，itmax)、、(i2，itmax)> Y (i3，itmax)>、(i3，it2)尘源探察范围
[0398]Θ烟羽的中心轴的倾斜角度
[0399]Θ _粒径分区内最大颗粒径的烟羽的中心轴的倾斜角度[0400]Θ min粒径分区内最小颗粒径的烟羽的中心轴的倾斜角度
【权利要求】
1.一种降尘的不稳定尘源位置的探察方法，包括: 煤尘量设定工序，将间隔时间周期Atd的第it时刻作为时刻td (it)，在互不相同的2个以上降尘评价地点i的、从时刻td (it -1)到时刻td (it)的期间即期间Td (it)，捕集降尘，得到每单位时间的降尘量M的测定值； 代表风向导出工序，在所述降尘评价地点i的附近，在所述期间Td(it)以比所述时间周期Atd短的时间周期Atwint连续测定风向，导出所述期间Td (it)中的代表风向WD (it)；代表风速导出工序，在所述降尘评价地点i的附近，在所述期间Td (it)以所述时间周期Atwint连续测定风速，导出所述期间Td (it)中的代表风速WS (it)； 颗粒落下速度导出工序，根据在所述期间Td (it)捕集到的降尘颗粒的落下速度的测量值或降尘颗粒的粒径分布，导出所述期间Td (it)的各个降尘颗粒的颗粒落下速度Vs ； 降尘发生源探察区域设定工序，作为所述期间Td (it)中的降尘探察区域Y (i，it)而设定第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)和第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)，所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)具有以第一降尘评价地点iM为起点、向所述代表风向WD(it)的风上游方向延伸的第一中心轴，并在所述第一中心轴的周围设置第一降尘发生源探察区域宽度而将从所述第一中心轴沿垂直方向到所述第一降尘发生源探察区域宽度的距离范围作为区域，所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)具有以与所述第一降尘评价地点iM不同的第二降尘评价地点iN为起点、向所述代表风向WD (it)的风上游方向延伸的第二中心轴，并在所述第二中心轴的周围设置第二降尘发生源探察区域宽度而将从所述第二中心轴沿垂直方向到所述第二降尘发生源探察区域宽度的距离范围作为区域； 最大降尘信息导出工序，导出如下信息:在所述第一降尘评价地点iM，在包括I个或2个以上连续的所述期间Td (it)的期间Tg (k)内测定的所述降尘量M的测定值为最大的时刻td (it)的最大降尘量Mmax (iM)、该时刻td (it)的所述第一降尘评价地点iM的it即imax(iM)、该时刻td (it)的所述代表风向WDmax和所述代表风速WSmax ； 距离计算工序，作为所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，it)而使用Y (iM，imax(iM))，作为所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)而使用与所述期间Tg (k)内的任意期间Td(it)对应的it，计算所述第一降尘发生源探察区域Y (i?, Ifflax (iM))及所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)这二者中所含的坐标点P与所述第一降尘评价地点iM之间的第一距离Ld (iM)、以及所述坐标点P与所述第二降尘评价地点、之间的第二距离Ld (iN)；截面积计算工序，使用所述第一降尘发生源探察区域宽度来计算在包括所述坐标点P的所述第一降尘发生源探察区域Y (iM，imax)的所述第一中心轴的垂直面上的所述第一降尘发生源探察区域的截面积即第一尘源探察区域中心轴垂直截面积Spl，使用所述第二降尘发生源探察区域宽度来计算包括所述坐标点P的所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)的所述第二中心轴的垂直面上的所述第二降尘发生源探察区域的截面积即第二尘源探察区域中心轴垂直截面积Sp2 ； 发尘量计算工序，计算与所述第一尘源探察区域中心轴垂直截面积SpI成比例的第一假定发尘量E1和与所述第二尘源探察区域中心轴垂直截面积Sp2成比例的第二假定发尘量E2 ； 尘源判定工序，对于具有包括所述坐标点P的多个降尘发生源探察区域的组合，若在所述发尘量计算工序计算出的、所述第一假定发尘量E1与所述第二假定发尘量E2之比在预定的上下限阈值的范围内，则将所述坐标点P判定为是所述期间Tg (k)中的具有所述时间周期以上的时间跨度的主要不稳定尘源，若在所述发尘量计算工序计算出的、所述第一假定发尘量E1与所述第二假定发尘量&之比在所述预定的上下限阈值的范围之外，则将所述坐标点P判定为不是所述期间Tg (k)中的具有所述时间周期Atg以上的时间跨度的主要不稳定尘源，并且在所述第一降尘发生源探察区域和所述第二降尘发生源探察区域均不包含所述坐标点P的情况下，不进行所述坐标点P的降尘的不稳定尘源的判断， 在烟羽方程中，将所述第一降尘发生源探察区域中心轴作为烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第一距离处的烟羽扩散宽度，将计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述第一降尘发生源探察区域宽度，将所述第二降尘发生源探察区域中心轴作为烟羽中心轴，计算所述烟羽中心轴上的所述第二距离处的烟羽扩散宽度，将计算出的所述烟羽扩散宽度用作所述第二降尘发生源探察区域宽度。
2.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 所述期间Td (it)是如下的所述期间Tg (k)所含的任意期间，所述期间Tg (k)是，在将作为间隔包括连续的2个以上的所述时刻td (it)的时间周期Atg的时刻的、第k时刻设为tg (k)的情况下，从时刻tg (k -1)到时刻tg (k)的评价期间。
3.根据权利要求2所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 将所述第一降尘发生源探察区域Y (i?, imax)设定为所述期间！；(k)中的关于所述第一降尘评价地点iM的不稳定降尘探察区域，将所述第二降尘发生源探察区域Y (iN，it)设定为所述期间Tg (k)的任意时刻td (it)的关于所述第二降尘评价地点、的不稳定降尘探察区域。
4.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 在所述代表风向导出工序，所述代表风向WD (it)作为所述期间Td (it)中的所述风向的测定值的平均值而被导出。
5.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 在所述代表风速导出工序，所述代表风速WS (it)作为所述期间Td (it)中的所述风速的测定值的平均值而被导出。
6.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 在所述颗粒落下速度导出工序，所述颗粒落下速度Vs作为所述期间Td (it)中的所述降尘的所述落下速度的测定值的平均值而被导出。
7.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 所述降尘发生源探察区域中心轴，将所述风向的风上游方向作为水平成分，并将所述降尘的所述颗粒落下速度Vs除以所述代表风速WS而得的值Vs / WS作为铅直梯度； 在所述烟羽方程中，以所述降尘发生源探察区域中心轴为所述烟羽中心轴，将所述烟羽中心轴上的所述第一或第二距离处的水平方向的烟羽扩散宽度Oy用作所述降尘发生源探察区域宽度的水平成分，将所述烟羽中心轴上的所述第一或第二距离处的铅直方向的烟羽扩散宽度σ z用作所述降尘发生源探察区域宽度的铅直成分。
8.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 使用所述烟羽扩散宽度? σζ、所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X、发尘量QP、所述代表风速WS、常数B和使用所述烟羽扩散宽度％及σζ而定义的烟羽范围，将表达在所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度c (X)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程， C (X) = B (Qp / 2JI OyOzWS)(烟羽范围内)...(A) C (X) = O (烟羽范围外)...(B)。
9.根据权利要求8所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 将以所述烟羽扩散宽度? 02中的较长一方的2倍作为长轴、以较短一方的2倍作为短轴的椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的方向上的烟羽的截面形状，将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内。
10.根据权利要求7所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 使用所述烟羽扩散宽度OyR σζ、所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X、发尘量QP、所述代表速度WS、常数B和使用所述烟羽扩散宽度％及％定义的烟羽范围，将表达在所述烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (x)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程， C (X) = B (Qp / 2JI OyOzWS)(烟羽范围内)...(A) C (X) = O (烟羽范围外)...(B)。
11.根据权利要求10所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 将以所述烟羽扩散宽度? 02中的较长一方的2倍作为长轴、以较短一方的2倍作为短轴的椭圆作为与所述烟羽中心轴垂直的方向上的烟羽的截面形状，将所述椭圆的内侧作为烟羽范围内。`
12.根据权利要求1~11中任一项所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 还包括煤尘种类分类工序，所述煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样测定放射线量，基于所测定的所述放射线量的强度来将所述降尘试样按照煤尘种类进行分类， 将所述捕集到的降尘试样中的、与在所述煤尘种类分类工序被分类的任一煤尘种类对应的部分的降尘的质量作为所述降尘量M。
13.根据权利要求1~11中任一项所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于， 还包括: 煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样的煤尘种类进行分类； 尘源判定工序，对所述捕集到的降尘试样中的、在所述煤尘种类分类工序被分类的任一煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
14.根据权利要求1所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于，还包括如下工序: 关于所述各个降尘颗粒，通过将与该降尘颗粒对应的所述颗粒落下速度Vs同作为所给定的阈值的颗粒落下速度上限值Vsmax及颗粒落下速度下限值Vsmin进行比较，从而分类为设定的2个以上的等效粒径分区中的任一个，并使用分类于任意的所述等效粒径分区j的降尘的累计量来计算对于该等效粒径分区的降尘量Hlj ；对任意的降尘评价地点、及任意的等效粒径分区j，设所述期间Td (it)中的所述任意的等效粒径分区j的降尘的不稳定尘源探察区域为Y，以该降尘评价地点iA为起点，在时刻、(it)的所述代表风向WD的风上游方向，设定所述不稳定尘源探察区域Y的直线状的中心轴的水平成分； 使用烟羽方程中的距尘源的距离Ltl与所述时间周期Atd的函数即水平烟羽扩散宽度oy [L0, Atd]、和在所述不稳定尘源探察区域Y的中心轴上的距所述起点的距离Ld，作为不稳定尘源探察区域Y的水平成分，以与所述不稳定降尘探察区域Y的中心轴正交的方式，在该中心轴的两侧的水平方向上，将从该中心轴到烟羽扩散宽度0y [Ld，Atd]的区域设定为所述不稳定尘源探察区域Y的水平成分； 将在以基于(该等效粒径分区j中的颗粒落下速度下限值)/ (所述代表风速WD)的角度为梯度、从所述起点朝向所述代表风向WD的风上游方向上升的、所述不稳定尘源探察区域的下限线，和以基于(该等效粒径分区中的颗粒落下速度上限值)/ (所述代表风速WS)的角度为梯度、从所述起点向所述代表风向的风上游方向上升的、所述不稳定尘源探察区域上限线之间所夹的区域设定为所述不稳定尘源探察区域Y的铅直成分； 在所述不稳定尘源探察区域Y内的任意的点q，计算与降尘量mk和探察区域截面积Sp成比例的推定发尘量E (q，iA)，所述降尘量mk是关于所述降尘评价地点iA处的所述等效粒径分区j的降尘量，所述探察区域截面积Sp是所述不稳定尘源探察区域Y的截面的截面积、即通过所述点，且与所述不稳定尘源探察区域Y的中心轴垂直的方向上的截面的截面积； 基于所述推定发尘量E (p，iA)来确定尘源。
15.根据权利要求14所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于， 在所述期间Td (it)的降尘的不稳定尘源的探察方法中， 所述代表风向WD、代表风速WS分别是所述期间Td (it)中的风向、风速的测定值的平均值， 任意的所述降尘评价地点iA的所述代表降尘量M (iA)，根据所述期间Td (it)中的该降尘评价地点iA的降尘量的测定值m而获得， 所述探察方法还包括如下工序: 在特定的所述等效粒径分区j，对互不相同的特定的所述降尘评价地点iA1、iA2，分别设定所述期间Td (it)中的降尘的不稳定尘源探察区域Y (iA1), Y (iA2)； 在所述不稳定尘源探察区域Y (iA1)> Y (iA2)的、在空间上共同的共同区域内所指定的所述点q处计算的所述推定发尘量E (q, iA1)与E (q, iA2)之比处于预定的上下限值的范围内的情况下，将所述点q判定为与所述特定的等效粒径分区j相关的尘源，在这之外的情况下，将所述点q判定为不是与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，并使用所述推定发尘量E (q, iA1)、E (q, iA2)计算所述点q处的推定发尘量E (q, iA)。
16.根据权利要求14所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于，还包括如下工序: 设置间隔包括连续的2个以上的所述时刻td (it)的时间周期Atg的第k时刻tg (k)，设定从时刻tg (k -1)到时刻tg (k)的评价期间即期间Tg (k)； 设置2个以上的所述降尘评价地点，对于特定的互不相同的2个所述不稳定降尘评价地点iA1、iA2，分别设定所述降尘的不稳定尘源探察区域Y (iA1)> Y (iA2)； 在所述不稳定尘源探察区域Y (iA1)> Y (iA2)的、在空间上共同的共同区域内所指定的所述点q处计算的所述推定发尘量E (q, iA1)与E (q, iA2)之比处于预定的上下限值的范围内的情况下，将所述点q判定为与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，在这之外的情况下，将所述点q判定为不是与所述特定的等效粒径分区相关的尘源，并使用所述推定发尘量E (q, iA1)、E (q, iA2)计算所述点q处的推定发尘量E (q, iA)。
17.根据权利要求16所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于，还包括如下工序: 使用所给定的阈值将所述期间Td (it)的风向测定值、风速测定值分别分类为风向分区、风速分区，计算代表各风向分区、各风速分区的分区风向WD。、分区风速WS。； 在任意的降尘评价地点iA中，将与所述期间Tg (k)中的测定出了最大的降尘量m的期间Td (it)对应的所述降尘量的测定值、所述分区风向WD。、所述分区风速WS。，分别设定为该期间Tg (k)及该降尘评价地点iA的所述代表降尘量M (iA)、所述代表风向WD (iA)、所述代表风速WS (iA)0
18.根据权利要求14~17中任一项所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于，还包括如下工序: 煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i捕集的降尘试样测定放射线量，基于所测定的所述放射线量的强度，对所述降尘试样按煤尘种类进行分类；尘源判定工序，按分类后的所述煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
19.根据权利要求18所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于， 使用所述烟羽扩散宽度? Oz、烟羽中心轴上的距发生源的距离X、降尘发生量QP、所述代表风速WS、常数B、使用所述烟羽扩散宽度%及02定义的烟羽范围，将表达在烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (x)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程， C (X) = B (QP / 2JI OyOzWS)(烟羽范围内)...(A) C (X) = O (烟羽范围外)...(B) 在此，(A)式及(B)式的单位全部是SI单位，σ z是在铅直面内中、烟羽范围的与所述烟羽的中心轴垂直的方向上的宽度，所述烟羽范围被定义为，以发生源为起点的烟羽的上端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度下限值]/ [代表风速]而确定的梯度线，该烟羽的下端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度上限值]/ [代表风速]而确定的梯度线。
20.根据权利要求14~17中的任一项所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于， 使用所述烟羽扩散宽度0,及σζ、烟羽中心轴上的距发生源的距离X、降尘发生量QP、所述代表风速WS、常数B、使用所述烟羽扩散宽度%及02定义的烟羽范围，将表达在烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (x)的下式(A)及(B)用作所述烟羽方程， C (X) = B (Qp / 2 σ y σ zffS)(烟羽范围内)〃 〃 〃(A) C (X) = O (烟羽范围外)〃 〃 〃(B) 在此，(A)式及(B)式的单位全部是SI单位，σ z是在铅直面内中、烟羽范围的与所述烟羽的中心轴垂直的方向上 的宽度，所述烟羽范围被定义为，以发生源为起点的烟羽的上端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度下限值]/ [代表风速]而确定的梯度线，该烟羽的下端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度上限值]/ [代表风速]而确定的梯度线。
21.根据权利要求14~17中的任一项所述的降尘的不稳定尘源位置的探察方法，其特征在于，还包括: 煤尘种类分类工序，对在所述期间Td (it)内在所述降尘评价地点i所捕集的降尘试样的煤尘种类进行分类； 尘源判定工序，对所述捕集的降尘试样中的、在所述煤尘种类分类工序分类后的任一煤尘种类，判定所述降尘评价地点i是否是尘源。
22.根据权利要求21所述的降尘的不稳定尘源的探察方法，其特征在于，还包括: 使用所述烟羽扩散宽度? σζ、烟羽中心轴上的距发生源的距离X、降尘发生量QP、所述代表风速WS、常数B、使用所述烟羽扩散宽度%及02定义的烟羽范围，将表达在烟羽中心轴上的距发生源的距离X的煤尘浓度C (x)的下式(I)及(2)用作所述烟羽方程， C (X) = B (Qp / 2JI OyOzWS)(烟羽范围内)...(A) C (X) = O (烟羽范围外)...(B) 在此，(I)式及(2)式的单位全部是SI单位，σ 2是在铅直面内中、烟羽范围的与所述烟羽的中心轴垂直的方向上的宽度，所述烟羽范围被定义为，以发生源为起点的烟羽的上端是基于[该粒径分区的颗粒落下速度下限值]/ [代表风速]而确定的梯度线，该烟羽的下端是基于[该粒径分区`的颗粒落下速度上限值]/ [代表风速]而确定的梯度线。
【文档编号】G01W1/00GK103874937SQ201280050522
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2011年8月16日
【发明者】伊藤信明 申请人:新日铁住金株式会社