应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法、装置及可存储介质与流程

1.本公开涉及环保技术领域，尤其涉及一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法、装置及可存储介质。


背景技术：

2.二氧化硫、氮氧化物、颗粒物分别占据钢铁行业中污染物排放量排名的第三、第二和第一。钢铁厂排放源众多，原料系统、烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢工序，都存在不同程度的无组织排放情况。据统计，粗钢年产量在1000万吨左右的钢企内部，无组织排放源数量在2000
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3000个。从排放数据来看，企业无组织排放总量占到全厂颗粒物排放量的50%以上，其逸散浓度远高于超低排放后的有组织排放源。
3.随着大气污染治理行动的进行，钢铁行业超低排放改造的持续推进，厂区大气污染的有组织排放得到了开展，治理工作过程中分散性、非周期性的无组织排放、“跑冒滴漏”等问题凸显出来，因此对厂区的精细化监管，尤其是针对无组织排放的监管逐渐成为必要。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例提供一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法、装置及可存储介质，至少部分解决相关技术中污染排放源识别针对性低、工作效率低的问题。
5.第一方面，本公开实施例提供了一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法，所述钢铁厂区设有多个功能区，所述功能区配设有第一检测设备和第二检测设备，所述第一检测设备位于所述功能区的上风区，所述第二检测设备位于所述功能区的下风区；所述方法包括：确定多个所述功能区中的目标功能区，所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值；分别计算所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度与多个参考排放浓度的浓度差绝对值；每个所述参考排放浓度与所述目标功能区内的厂房一一对应；确定目标浓度差绝对值，所述目标浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值；确定污染排放源位于与所述目标浓度差绝对值对应的目标厂房内。
6.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述参考排放浓度为背景排放浓度与模拟异常排放浓度之和；其中，所述背景排放浓度为所述目标功能区的第一检测设备采集的排放浓度，所述模拟异常排放浓度为模拟所述目标功能区内对应厂房产生污染排放且其他厂房不产生污染排放的排放浓度，每个所述模拟异常排放浓度与其他模拟异常排放浓度对应的厂房互不相同。
7.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：基于所述目标功能区内各厂房的颗粒物无组织历史排放量，确定各厂房的模拟排放量；
基于各厂房的模拟排放量和箱式模型，确定模拟所述目标功能区内每一厂房产生异常颗粒物无组织排放且其他厂房正常排放的模拟异常排放浓度。
8.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述确定多个所述功能区中的目标功能区，包括：将第二检测设备采集的实际排放浓度大于所述预设浓度阈值的功能区，作为疑似功能区；确定多个疑似功能区中的目标功能区，其中，所述目标功能区位于其他疑似功能区的上风区。
9.第二方面，本发明实施例还提供一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别装置，所述钢铁厂区设有多个功能区，所述功能区配设有第一检测设备和第二检测设备，所述第一检测设备位于所述功能区的上风区，所述第二检测设备位于所述功能区的下风区；所述装置包括：第一确定模块，用于确定多个所述功能区中的目标功能区，所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值；计算模块，用于分别计算所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度与多个参考排放浓度的浓度差绝对值；每个所述参考排放浓度与所述目标功能区内的各个厂房一一对应；第二确定模块，用于确定目标浓度差绝对值，所述目标浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值；第三确定模块，用于确定污染排放源位于与所述目标浓度差绝对值对应的目标厂房内。
10.根据本公开实施例的一种具体实现方式，每一参考排放浓度为背景排放浓度与模拟异常排放浓度之和；其中，所述背景排放浓度均为所述目标功能区的第一检测设备采集的排放浓度，所述模拟异常排放浓度为模拟所述目标功能区内对应厂房产生污染排放且其他厂房不产生污染排放的排放浓度，每个所述模拟异常排放浓度与其他模拟异常排放浓度对应的厂房互不相同。
11.根据本公开实施例的一种具体实现方式，还包括：第四确定模块，用于基于所述目标功能区内各厂房的颗粒物无组织历史排放量，确定各厂房的模拟排放量；第五确定模块，用于基于各厂房的模拟排放量和箱式模型，确定模拟所述目标功能区内每一厂房产生颗粒物无组织污染排放且其他厂房正常排放的模拟异常排放浓度。
12.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一确定模块包括：判断单元，用于将第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设排放浓度的功能区，作为疑似功能区；确定单元，用于确定多个疑似功能区中的目标功能区，其中，所述目标功能区位于其他疑似功能区的上风区。
13.第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实
现如上文所述的应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法的步骤。
14.第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法的步骤。
15.本公开实施例中，通过在每个功能区配置第二检测设备实时监测每个功能区的实际排放浓度，当功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值，则确定为存在颗粒无组织排放或颗粒收集装置故障的目标功能区；再分别计算第二检测设备采集的实际排放浓度与目标功能区的各个厂房对应的参考排放浓度的浓度绝对值，实际排放浓度与目标厂房的参考排放浓度最接近（即目标厂房对应的浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值），则可以确定污染排放源位于目标厂房内；这样，确定目标厂房后，可以直接安排移动设备或人等在目标厂房周围寻找排放点，针对性强，工作强度小，且即时性强，能够对钢铁厂实行有效的精细化监管。
附图说明
16.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1为本公开一实施例提供的应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法的流程图；图2为本公开一实施例提供的应用于钢铁厂区的污染排放源识别装置的结构图；图3为本公开另一实施例提供的应用于钢铁厂区的污染排放源识别装置的结构图；图4为本公开另一实施例提供的应用于钢铁厂区的污染排放源识别装置的结构图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
19.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
20.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践
此方法。
21.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
22.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
23.本公开实施例提供的一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法的流程图。本公开实施例提供一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法，所述钢铁厂区设有多个功能区，所述功能区配设有第一检测设备和第二检测设备，所述第一检测设备位于所述功能区的上风区，所述第二检测设备位于所述功能区的下风区；如图1所示，所述方法包括以下步骤：步骤101：确定多个所述功能区中的目标功能区，所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值；钢铁厂的生厂包括原料系统、烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢工序等多个工序，每个工序均存在不同程度的无组织排放情况，且不同工序排放的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物量不相同。
24.在本实施例中，将不同的工序区分为不同的功能区，并在每个功能区的上风区和下风区分别配置第一检测设备和第二检测设备，所述第一检测设备和所述第二检测设备均可以为tsp（total suspended particulate，总悬浮颗粒物）检测设备，所述第一检测设备用于采集功能区的背景排放浓度（本底浓度），所述第二检测设备用于采集功能区的实际排放浓度与背景排放浓度之和。
25.在本实施例中，根据钢铁厂的实际情况或者政府部门的大气污染治理措施，预先设置浓度阈值，当第二检测设备采集的实际排放浓度大于该预设的浓度阈值，则确定与所述第二检测设备对应的功能区为目标功能区。所述目标功能区存在无组织排放情况，具体可能是功能区内收集排放颗粒的装置发生了故障。根据第二检测设备的采集数据可以快速的确定功能区，缩小锁定范围，且无需在每个无组织排放源周边设置检测设备，降低了管理成本和物力成本。
26.在其他实施例中，若每个功能区的污染物排放量相差较大，还可以针对每个功能区设置一个预设浓度阈值，当该功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于该功能区对应的预设浓度阈值，则确定为目标功能区。
27.步骤102：分别计算所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度与多个参考排放浓度的浓度差绝对值；每个所述参考排放浓度与所述目标功能区内的各个厂房一一对应；在本实施例中，每个功能区具有多个厂房，每个厂房均对应一个参考排放浓度，分别计算所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度与多个参考排放浓度的浓度差绝对值，以确定目标厂房。
28.为了方便理解，举例说明，若目标功能区a有5个厂房，则对应有5个参考排放浓度，分别为第一厂房的参考排放浓度a1、第二厂房的参考排放浓度a2、第三厂房的参考排放浓
度a3、第四厂房的参考排放浓度a4、第五厂房的参考排放浓度a5，目标功能区采集的第二检测设备的实际排放浓度为x，则需计算x
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a1的绝对值、x
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a2的绝对值、x
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a3的绝对值、x
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a4的绝对值、x
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a5绝对值。
29.其中，上述每个厂房对应的参考排放浓度可以是通过过往历史经验确定的，也可以是针对每个厂房的特征作为输入通过算法计算得到的，此处不作限定。
30.步骤103：确定目标浓度差绝对值，所述目标浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值；为方便理解，举例说明，假设x
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a1的绝对值＝0.5、x
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a2的绝对值＝1.8、x
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a3的绝对值＝2.5、x
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a4的绝对值＝3、x
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a5绝对值＝5，比较可知第一厂房对应的浓度差绝对值小于另外四个厂房对应的浓度差绝对值，则确定污染排放源位于第一厂房内。在具体的实施过程中，可以将步骤102计算得到的所有浓度差绝对值进行排序，也可以两两进行比较，取每组的较小者与其他组较小者再进行比较直至确定目标浓度差绝对值。
31.步骤104：确定污染排放源位于与所述目标浓度差绝对值对应的目标厂房内。
32.在具体的实施过程中，当第二检测设备采集的实际排放浓度大于所述预设浓度阈值时，平台进行自动报警反馈，反馈的信息包括功能区的名称、功能区的位置等，进而可以根据上述信息锁定目标功能区。
33.本公开实施例中，通过在每个功能区配置第二检测设备实时监测每个功能区的实际排放浓度，当功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值，则确定为存在颗粒无组织排放或颗粒收集装置故障的目标功能区；再分别计算第二检测设备采集的实际排放浓度与目标功能区的各个厂房对应的参考排放浓度的浓度绝对值，实际排放浓度与目标厂房的参考排放浓度最接近（即目标厂房对应的浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值），则可以确定污染排放源位于目标厂房内；这样，确定目标厂房后，可以直接安排移动设备或人等在目标厂房周围寻找排放点，针对性强，工作强度小，且即时性强，能够对钢铁厂实行有效的精细化监管。
34.进一步地，所述参考排放浓度为背景排放浓度与模拟异常排放浓度之和；其中，所述背景排放浓度均为所述目标功能区的第一检测设备采集的排放浓度，所述模拟异常排放浓度为模拟所述目标功能区内对应厂房产生污染排放且其他厂房不产生污染排放的排放浓度，每个所述模拟异常排放浓度与其他模拟异常排放浓度对应的厂房互不相同。
35.目标功能区为钢厂的多个功能区的任一功能区，每个功能区的每个厂房分别对应一个参考排放浓度，厂房和其对应的参考排放浓度具有一一对应的关系，通过参考排放浓度的数据可以追溯至具体的厂房，提高污染排放源识别的准确性。
36.具体的，模拟异常排放浓度的数量与目标功能区内的厂房数量相同，模拟异常排放浓度与目标功能区内的厂房一一对应。每一模拟排放浓度均是通过模拟其对应的厂房排放污染，而功能区内其他厂房不排放污染，计算得到的排放浓度数据。
37.在一种可选的实施方式中，方法还包括：基于所述目标功能区内各厂房的颗粒物无组织历史排放量，确定各厂房的模拟排放量；基于各厂房的模拟排放量和箱式模型，确定模拟所述目标功能区内每一厂房产生
颗粒物无组织排放且其他厂房正常排放的模拟异常排放浓度。
38.假设a1厂房为目标功能区中的一个厂房，下面举例说明a1厂房的模拟异常排放浓度的确定，目标功能区的其他厂房的模拟异常排放浓度确定方法相同，当然，其他功能区的各个厂房的模拟异常排放浓度确定方法也相同。
39.具体地，根据a1厂房的颗粒物无组织排放量的历史数据的均值确定a1厂房的模拟排放量，历史数据可以指上年度同一月份每天的排放数据，也可以是上个月每天的排放数据，为了使模拟排放量尽量准确，可以根据企业的生产情况进行选择。假设a1厂房的颗粒物收集装置故障，而目标功能区的其他厂房的颗粒物收集装置运转正常（已知收集概率），通过箱式模型对目标功能区的排放浓度进行反演，得到反演浓度，即模拟异常排放浓度。对所有功能区的各个厂房依次进行上述操作，可以得到所有功能区的各个厂房的模拟异常排放浓度。
40.本实施方式中，污染物为颗粒物无组织，颗粒物无组织的历史数据获得难度较低，从而降低应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法的难度。
41.进一步地，通过模拟异常排放浓度和背景浓度进而可以得到各个工厂对应的参考排放浓度。
42.在一种可选的实施方式中，所述确定多个所述功能区中的目标功能区，包括：将第二检测设备采集的实际排放浓度大于所述预设浓度阈值的功能区，作为疑似功能区；确定多个疑似功能区中的目标功能区，其中，所述目标功能区位于其他疑似功能区的上风区。
43.在风的作用下，污染物会从上风区扩散至下风区，即功能区m的实际排放浓度超过所述预设浓度阈值后，在风的作用下，位于功能区m下风区的功能区n的实际排放浓度也可能会超过所述预设浓度阈值。因此，存在无组织超规排放后，可能多个功能区的满足该条件，所述条件为第二检测设备采集的实际排放浓度大于所述预设浓度阈值，满足该条件的所有功能区作为疑似功能区，再在疑似功能区中确定位于上风区的功能区作为目标功能区，这样能够找到污染源头，提高污染源识别的效率。
44.在其他实施例中，也可以将多个疑似功能区中时间上最先超出预设浓度阈值的功能区作为目标功能区。即假设疑似功能区有3个，其中功能区b在14:15超出预设浓度阈值，功能区c在14:30超出预设浓度阈值，功能区d在14:10超出预设浓度阈值，则确定功能区d为目标功能区。
45.在具体的实施过程中，当第二检测设备采集的实际排放浓度大于所述预设浓度阈值时，平台可进行自动报警反馈，反馈的信息包括功能区的名称、功能区的位置、及时间等信息；若存在多个功能区发出报警，则根据报警时间或功能区的位置与风向的关系等确定目标功能区，然后再执行步骤s102。
46.本公开实施例还提供了一种应用于钢铁厂区的污染排放源识别装置，如图2所示，所述钢铁厂区设有多个功能区，所述功能区配设有第一检测设备和第二检测设备，所述第一检测设备位于所述功能区的上风区，所述第二检测设备位于所述功能区的下风区；污染排放源识别装置200包括第一确定模块210、计算模块220和第二确定模块230，其中：第一确定模块210，用于确定所述功能区中的目标功能区，所述目标功能区的第二
检测设备采集的实际排放浓度大于预设浓度阈值；计算模块220，用于分别计算所述目标功能区的第二检测设备采集的实际排放浓度与多个参考排放浓度的浓度差绝对值；每个所述参考排放浓度与所述目标功能区内的各个厂房一一对应；第二确定模块230，用于确定目标浓度差绝对值，所述目标浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值；第三确定模块240，用于确定污染排放源位于与目标浓度差绝对值对应的目标厂房内；所述目标浓度差绝对值小于其他浓度差绝对值。
47.进一步地，每一参考排放浓度为背景排放浓度与模拟异常排放浓度之和；其中，所述背景排放浓度均为所述目标功能区的第一检测设备采集的排放浓度，所述模拟异常排放浓度为模拟所述目标功能区内对应厂房产生污染排放且其他厂房不产生污染排放的排放浓度，每个所述模拟异常排放浓度与其他模拟异常排放浓度对应的厂房互不相同。
48.进一步地，如图3所示，所述污染排放源识别装置还包括第四确定模块250和第五确定模块260，其中：第四确定模块250，用于基于所述目标功能区内各厂房的颗粒物无组织历史排放量，确定各厂房的模拟排放量；第五确定模块260，用于基于各厂房的模拟排放量和箱式模型，确定模拟所述目标功能区内每一厂房产生颗粒物无组织排放且其他厂房正常排放的模拟异常排放浓度。
49.进一步地，如图4所示，所述第一确定模块210包括判断单元211和确定单元212，其中：判断单元211，用于将第二检测设备采集的实际排放浓度大于预设排放浓度的功能区，作为疑似功能区；确定单元212，用于确定多个疑似功能区中的目标功能区，其中，所述目标功能区位于其他疑似功能区的上风区。
50.本公开实施例还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
51.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述应用于钢铁厂区的污染排放源识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（read
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only memory，简称rom）、随机存取存储器（random access memory，简称ram）、磁碟或者光盘等。
52.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。