一种空气质量预警方法和装置与流程

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种空气质量预警方法和装置。

背景技术

近年来人们越来越关注空气质量，空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有监测设备存在监测范围小，无法提前预知待测区域空气质量的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种空气质量预警方法和装置，解决了空气质量监测范围小、无法提前预知待测区域空气质量的技术问题，达到了监测范围广、信息时效性强、空气质量预警及时的技术效果。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种空气质量预警方法和装置。

第一方面，本发明提供了一种空气质量预警方法，所述方法应用于一环保云平台，所述环保云平台监控待测区域空的气质量，且所述环保云平台与一智能客户端通讯连接，所述方法包括：接收第一位置的第一监控数据；接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；所述智能客户端接收所述第三监控数据；当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。

优选的，接收第一位置的第一监控数据，还包括：获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。

优选的，接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同，还包括：获得所述第二位置与所述环保云平台的第二距离；判断所述第二距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第二距离在监控范围阈值内，则获得第二位置的监控数据。

优选的，所述智能客户端接收所述第三监控数据，还包括：接收所述第三监控数据相对应的第一时间；所述智能客户端在所述第一时间接收所述第三监控数据。

第二方面，本发明提供了一种空气质量预警装置，所述装置包括：第一接收单元，所述第一接收单元接收第一位置的第一监控数据；第二接收单元，所述第二接收单元接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；第一判断单元，所述第一判断单元根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据的预判结果，且所述第三位置为所述待测区域；第一发送单元，所述第一发送单元将所述第三监控数据发送给所述智能客户端；第一预警单元，当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述第一预警单元向所述智能客户端发送第一预警信息。

优选的，所述第一接收单元用于接收第一位置的第一监控数据，还包括：第一获得单元，所述第一获得单元获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；第二判断单元，所述第二判断单元判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。

优选的，所述第二接收单元用于接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同，还包括：第二获得单元，所述第二获得单元用于获得所述第二位置与所述环保云平台的第二距离；第三判断单元，所述第三判断单元判断所述第二距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第二距离在监控范围阈值内，则获得第二位置的监控数据。

优选的，所述第一发送单元将所述第三监控数据发送给所述智能客户端，还包括：第三接收单元，所述第三接收单元接收所述第三监控数据相对应的第一时间；第二发送单元，所述第二发送单元在所述第一时间向所述智能客户端发送所述第三监控数据。

第三方面，本发明提供了另一种空气质量预警装置，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：接收第一位置的第一监控数据；接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；所述智能客户端接收所述第三监控数据；当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.本申请实施例通过提供了一种空气质量预警方法和装置，所述方法应用于一环保云平台，所述环保云平台监控待测区域空的气质量，且所述环保云平台与一智能客户端通讯连接，所述方法包括：接收第一位置的第一监控数据；接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；所述智能客户端接收所述第三监控数据；当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。解决了空气质量监测范围小、无法提前预知待测区域空气质量的技术问题，达到了监测范围广、信息时效性强、空气质量预警及时的技术效果。

2.本申请实施例通过接收第一位置的第一监控数据，还包括：获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。进一步达到了在可判断范围内监测空气质量，确保判断信息准确度的技术效果。

3.本申请实施例通过所述智能客户端接收所述第三监控数据，还包括：接收所述第三监控数据相对应的第一时间；所述智能客户端在所述第一时间接收所述第三监控数据。进一步达到了监控数据及时传送，确保第一时间获得空气质量监测数据，及时预警的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种空气质量预警方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种空气质量预警装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中另一种空气质量预警装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种空气质量预警方法和装置，本发明提供的技术方案总体思路如下：接收第一位置的第一监控数据；接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；所述智能客户端接收所述第三监控数据；当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。解决了空气质量监测范围小、无法提前预知待测区域空气质量的技术问题，达到了监测范围广、信息时效性强、空气质量预警及时的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

为了更清楚公开本申请实施例所提供的一种空气质量预警方法和装置，下面介绍一些术语。

pm2.5：即环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，pm2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。pm2.5的中文名称命名为细颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳(oc)、元素碳(ec)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(na+)等。

pm10：又名总悬浮颗粒物，是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0.1-100微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比可吸入颗粒物如烟尘。有些则小到使用电子显微镜才可观察到。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物。可吸入颗粒物的浓度以每立方米空气中可吸入颗粒物的毫克数表示。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为pm10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。可吸入颗粒物(pm10)在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。可吸入颗粒物通常来自于在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。

颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入呼吸道的深部，2微米以下的可100％深入到细支气管和肺泡。

可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。另外，环境空气中的颗粒物还是降低能见度的主要原因，并会损坏建筑物表面。颗粒物还会沉积在绿色植物叶面，干扰植物吸收阳光和二氧化碳和放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长。国家环保总局1996年颁布修订的《环境空气质量标准(gb3095－1996)》中将飘尘改称为可吸入颗粒物，作为正式大气环境质量标准。

空气污染指数：是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。就是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康、生态、环境的影响，将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。

空气污染指数的取值范围定为0～500，其中0～50、51～100、101～200、201～300和大于300，分别对应国家空气质量标准中日均值的i级、ii级、iii级、iv级和v级标准的污染物浓度限定数值，在实际应用中，又把iii级和iv级分为iii(1)级、iii(2)级和iv(1)级、iv(2)级。i级，空气质量评估为优，对人体健康无影响；ii级，空气质量评估为良，对人体健康无显著影响；iii级，为轻度污染，健康人群出现刺激症状；iv级，中度污染，健康人群普遍出现刺激症状；v级，严重污染，健康人群出现严重刺激症状。

阈值：意思是界限，故阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值或最高值。此一名词广泛用于各方面，包括建筑学、生物学、飞行、化学、电信、电学、心理学等，如生态阈值。

实施例一

图1为本发明实施例中一种空气质量预警方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：

步骤110：接收第一位置的第一监控数据；进一步的，接收第一位置的第一监控数据，还包括：获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。

具体的，如图1所示，分布于各个监测点的监测设备负责对所监测区域的空气质量进行监测，所述环保云平台负责收集各个监控点所获得的空气中的pm2.5、pm10、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等含量信息，根据所设置的监控点位置不同，所述环保云平台具有一定的监测范围，对该范围内的空气进行监测分析可获得该范围内的空气污染指数。

步骤120：接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；进一步的，接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同，还包括：获得所述第二位置与所述环保云平台的第二距离；判断所述第二距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第二距离在监控范围阈值内，则获得第二位置的监控数据。

具体的，所述监测点数量可根据实际情况设置，每个监测点设置在不同区域，所采集的空气质量信息也不同。每个监测点都有一定的监测范围，当所述范围在所述环保云平台的监控范围内时，所述监测设备负责对该范围内的空气质量信息进行采集并上传至所述环保云平台。例如在a市设置一个监测点，b市设置另一个监测点，两个监测点负责所在市区的空气质量监测，并将采集到的空气质量数据传输至所述环保云平台，所述环保云平台通过计算可得出a市和b市监测区域内的空气污染指数。

步骤130：根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；

具体的，所述环保云平台根据一个或者更多监测点所获得的数据和风向、天气情况和距离等，在一定范围内对未设置监控点的临近城市或者区域的空气质量可做出预判，通过计算，综合预判出该区域的空气污染指数，通过该方法可以大大减少监测点的数量，降低空气质量监测成本的同时，又可准确的获得更大范围内空气污染指数。

步骤140：所述智能客户端接收所述第三监控数据；进一步的，所述智能客户端接收所述第三监控数据，还包括：接收所述第三监控数据相对应的第一时间；所述智能客户端在所述第一时间接收所述第三监控数据。

具体的，当所述环保云平台计算出某区域的预判空气污染指数后，立即将所述空气污染指数发送给智能客户端，所述智能客户端可以是智能手机、电脑、平板电脑等电子设备，也可以是与所述环保云平台连接的其他客户端。所述环保云平台得出所述预判空气污染指数后，会在第一时间发送至所述智能客户端，保证了对各个监测区域和预判区域内监测数据的及时共享和传输，一方面可以第一时间为人们的出行和活动提供参考，另一方面可及时全面的对各个区域的空气质量分析提供可靠数据支持。

步骤150：当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。

具体的，所述环保云平台设有空气质量预警值，当所获得的各个监测点监控数据或者预判出的监控数据在预警值以内时，所述环保云平台仅向所述客户端发送所监测到的信息和空气污染指数等。当所获得的各个监测点监控数据或者预判出的监控数据高于所述空气质量预警值时，自动判定该区域的空气污染指数过大，已经处于有害人体健康的范围，此时所述环保云平台会在第一时间向所述智能客户端发送预警信息，所述智能客户端接收到所述预警信息后进行报警，提醒用户空气污染指数过高。

实施例二

基于与前述实施例中一种空气质量预警方法同样的发明构思，本发明还提供一种空气质量预警装置，如图2所示，所述装置包括：

第一接收单元，所述第一接收单元接收第一位置的第一监控数据；

第二接收单元，所述第二接收单元接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；

第一判断单元，所述第一判断单元根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据的预判结果，且所述第三位置为所述待测区域；

第一发送单元，所述第一发送单元将所述第三监控数据发送给所述智能客户端；

第一预警单元，当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述第一预警单元向所述智能客户端发送第一预警信息。

进一步的，所述第一接收单元用于接收第一位置的第一监控数据，还包括：第一获得单元，所述第一获得单元获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；第二判断单元，所述第二判断单元判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。

进一步的，所述第二接收单元用于接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同，还包括：第二获得单元，所述第二获得单元用于获得所述第二位置与所述环保云平台的第二距离；第三判断单元，所述第三判断单元判断所述第二距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第二距离在监控范围阈值内，则获得第二位置的监控数据。

进一步的，所述第一发送单元将所述第三监控数据发送给所述智能客户端，还包括：第三接收单元，所述第三接收单元接收所述第三监控数据相对应的第一时间；第二发送单元，所述第二发送单元在所述第一时间向所述智能客户端发送所述第三监控数据。

前述图1实施例1中的一种空气质量预警方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种空气质量预警装置，通过前述对一种空气质量预警方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种空气质量预警装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

实施例三

基于与前述实施例中一种空气质量预警方法同样的发明构思，本发明还提供了另一种空气质量预警装置，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种空气质量预警方法的任一方法的步骤。

其中，在图3中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。

处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

需要说明的是，本申请中可以选用的传输网络可以为nb-iot网络，基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。[1]nb-iot是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwa)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

本申请中可以选用的通讯协议可以为mqtt协议(messagequeuingtelemetrytransport，消息队列遥测传输)是ibm开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器(比如通过twitter让房屋联网)的通信协议。mqtt协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性:

1、使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；

2、对负载内容屏蔽的消息传输；

3、使用tcp/ip提供网络连接；

4、有三种消息发布服务质量。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.本申请实施例通过提供了一种空气质量预警方法和装置，所述方法应用于一环保云平台，所述环保云平台监控待测区域空的气质量，且所述环保云平台与一智能客户端通讯连接，所述方法包括：接收第一位置的第一监控数据；接收第二位置的第二监控数据，其中所述第二位置与第一位置不同；根据所述第一监控数据与第二监控数据判断第三位置的第三监控数据，其中所述第三监控数据为所述第一监控数据与第二监控数据预判结果；且所述第三位置为所述待测区域；所述智能客户端接收所述第三监控数据；当所述第三监控数据超过预定空气质量阈值时，所述智能客户端接收第一预警信息。解决了空气质量监测范围小、无法提前预知待测区域空气质量的技术问题，达到了监测范围广、信息时效性强、空气质量预警及时的技术效果。

2.本申请实施例通过接收第一位置的第一监控数据，还包括：获得所述第一位置与所述环保云平台的第一距离；判断所述第一距离是否处于所述环保云平台监控范围阈值内，当所述第一距离在监控范围阈值内，则获得第一监控数据。进一步达到了在可判断范围内监测空气质量，确保判断信息准确度的技术效果。

3.本申请实施例通过所述智能客户端接收所述第三监控数据，还包括：接收所述第三监控数据相对应的第一时间；所述智能客户端在所述第一时间接收所述第三监控数据。进一步达到了监控数据及时传送，确保第一时间获得空气质量监测数据，及时预警的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程信息处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程信息处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程信息处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程信息处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。