一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统与流程

本发明专利涉及大气污染物溯源领域，具体涉及一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统。

背景技术：

1、随着经济贸易的全球化，环境污染问题也日趋凸显，改善大气环境刻不容缓。国控及省控大气站点基本配备了检测风速风向的设备，但检测数据仅代表单个点位的气流情况，若大气污染物浓度超标时检测点位周边气流湍流明显，则无法准确判断污染物来源。大区域的气流场模拟图对于小范围的气流流场状况展现的细化程度明显不足，因而通过现有的检测条件要精准溯污染源头存在一定难度。

2、专利号为202010242738.4的发明专利提出了一种七孔探针气流场风速风向测量方法及装置，通过探头各孔的瞬时压力值校准得出风向角及风速数据，此方法检测高效快速但仍局限于针对单点位的风流场测量。此外，还有申请号为202010882720.0的发明专利提出了一种多功能大气流场二维成像探测装置及探测方法，通过纹影法实现大气流场流动特性的测量，此方法主要利用非均匀空气介质的光折射原理，成像快速且精度高，但像差难以消除，设备投入较高，检测方向均需配备背景幕，应用灵活性较为受限。

3、基于以上分析，在现有基础上，开发一种成本可控且易于操作的，可以确认局部气流流场的大气污染物溯源方式十分必要。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、目前风速风向检测部件技术已相对成熟，但检测点通常为单一点位，无法形成小范围气流场信息输出，限制了局部区域污染物溯源的效率。针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测，该系统可提供较为精准的局部区域气流流场图，为大气污染物溯源提供有效依据。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，包括：污染物检测模块、风向风速感应模块、数据存储模块、数据计算模块、气流流场绘制模块和中央处理器，所述污染物检测模块与风向风速感应模块分别与数据存储模块电性连接，所述数据存储模块与数据计算模块电性连接，所述数据计算模块与气流流场绘制模块电性连接，所述污染物检测模块、风向风速感应模块、数据存储模块、数据计算模块和气流流场绘制模块分别与中央处理器电性连接。

5、本发明科学合理调用上述系统，避免不必要的数据处理，所述中央处理器仅在污染物浓度超标或急速上升时触动溯源机制，调取污染时段数据输出气流场情况。

6、优选的，所述污染物检测模块包含pm2.5感应器、pm10感应器、nox感应器、o3感应器、co感应器及so2感应器。

7、优选的，所述气流流场绘制模块通过arcgis等软件实现风场图绘制。

8、优选的，所述风向风速模块包括风向探测仪及风速感应器，风向风速模块为可移动模块，其布设数量及布设点位可根据具体地理特征、工业园区域划分特点等因素进行针对性调整(包含水平及垂直方向)。

9、优选的，所述数据储存模块会在磁盘空间占满后按照存储时间先后顺序覆盖原储存数据。

10、一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法，包括：步骤一，系统所设置的风向风速感应模块及污染物检测模块持续采集风向风速数据及污染物浓度数据，并即时将数据传输至数据储存模块；

11、步骤二，由数据计算模块实时比对各项污染物浓度值是否超出标准限，当污染物浓度超过标准限值或污染物浓度急速上升时(如5分钟内上升30％)，系统启动溯源机制，由中央处理器调取污染物浓度开始上升时段的风向风速数据；

12、步骤三，中央处理器将步骤二中所调取数据输入风场绘制模块，输出局部区域短时气流流场图；

13、步骤四，根据局部区域气流流场图可大致判断污染物的来源方向。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统。具备以下有益效果：

16、(1)该一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统，设置的风向风速感应模块可以用于实时检测风向风速的情况，以便于通过数据计算模块在不同风向和风速下，来对比各项空气指标上升及超标的情况；通过设置的数据储存模块，可以让工作人员随时调取不同时段的数据，以便于更好的去对局部气流流场进行检测。

17、(2)该一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统，设置气流流场绘制模块和中央处理器来对局部范围内的气流绘制出气流流场图，通过结合区域地理特征、行政区域划分特点等因素布设检测点位，准确输出小范围气流流场，为大气污染物溯源指明方向。

18、(3)该一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统，该系统区别于常规固定点位，可以灵活启用，按需提供检测数据。

技术特征：

1.一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：包括污染物检测模块(11)、风向风速感应模块(12)、数据存储模块(13)、数据计算模块(14)、气流流场绘制模块(15)和中央处理器(16)，所述污染物检测模块(11)与风向风速感应模块(12)分别与数据存储模块(13)电性连接，所述数据存储模块(13)与数据计算模块(14)电性连接，所述数据计算模块(14)与气流流场绘制模块(15)电性连接，所述污染物检测模块(11)、风向风速感应模块(12)、数据存储模块(13)、数据计算模块(14)和气流流场绘制模块(15)分别与中央处理器(16)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：所述中央处理器(16)仅在污染物浓度超标或急速上升时触动溯源机制，调取污染时段数据输出气流场情况。

3.根据权利要求2所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：所述污染物检测模块(11)包含pm2.5感应器、pm10感应器、nox感应器、o3感应器、co感应器及so2感应器。

4.根据权利要求3所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：所述气流流场绘制模块(15)通过arcgis等软件实现风场图绘制。

5.根据权利要求4所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：所述风向风速模块(12)包括风向探测仪及风速感应器，所述风向风速模块为可移动模块。

6.根据权利要求5所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统，其特征在于：所述数据储存模块(13)会在磁盘空间占满后按照存储时间先后顺序覆盖原储存数据。

7.根据权利要求1-6所述的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测系统的使用方法，其特征在于：步骤一，系统所设置的风向风速感应模块(12)及污染物检测模块(11)持续采集风向风速数据及污染物浓度数据，并即时将数据传输至数据储存模块(13)；

技术总结
本发明公开了一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统，包括：污染物检测模块、风向风速感应模块、数据存储模块、数据计算模块、气流流场绘制模块和中央处理器。所述污染物检测模块和风向风速感应模块实时检测大气中污染物浓度和风向风速信息，并将数据传输至数据储存模块；所述数据储存模块用于存储各项检测数据；所述数据计算模块用于比对并处理空气指标及风向风速数据；所述气流流场绘制模块用于将风向风速数据转化为局部气流流场图；所述中央处理器用于处理信息，发出并执行各项指令。本发明提供的一种用于大气污染溯源的局部气流流场检测方法和系统可以相对准确地判断传输污染的具体来源，大幅度压缩人工溯源的工作时间及难度。

技术研发人员：许益超,李君,邵振华,李霖
受保护的技术使用者：碧空环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12