一种基于PSCF的港口大气污染监测溯源方法及系统与流程

本发明涉及港口大气污染监测溯源领域，特别涉及一种基于pscf的港口大气污染监测溯源方法及系统。

背景技术：

1、近年来，我国港口空气污染仍然比较严重，这直接影响着人们的日常生活和工作。从目前大气污染情况来看，为解决污染问题，首先需要找到污染源，然后从源头上解决大气污染问题，降低大气的污染程度。因此在港口大气治理过程中，需要全面了解港口的大气污染情况，可能的污染源情况，然后通过大数据、人工智能等技术进行分析，让港口大气治理更加的专业化、精细化，降低港口的空气污染程度，提高大气环境质量；目前现有的监测溯源方法仍然依靠人工时刻关注港口污染情况，若出现明显的污染则安排人员进行处理，通过安装tsp监测设备，通过设备监测数据，如果出现异常，需要管理员进行人工进行安排处理；此种方法存在以下几点问题：(1)依靠员工判断是否污染，只有出现比较明显才能发现，无法及时发现问题；(2)人工判断有明显的滞后性，等人工发现时大气污染已经比较严重，这时候只能花费更大的代价去治理，治理成本也会增加；(3)没有污染数据的积累，无法通过产生的数据进行智能化分析，给治理方案提供决策功能。

2、除此之外，在节能环保现行政策趋紧的大背景下，港口码头的大气污染治理也日渐趋严，如何利用信息技术提高大气污染治理的效率，降低码头污染，提高港口的空气质量，也是现行港口治理的一大挑战，因此，急需提供一种港口大气污染监测溯源方法及系统以解决上述问题。

技术实现思路

1、为此，需要提供可以自动监测港口污染物，并能自动分析判断污染物来源和留存记录，提高港口污染物治理及时性的一种基于pscf的港口大气污染监测溯源方法及系统。

2、为实现上述目的，发明人提供了一种基于pscf的港口大气污染监测溯源方法，包括以下步骤：

3、s1：通过污染物浓度监测设备和气象监测设备获取港口监测站点的污染物浓度数据和气象数据，并存入数据库；

4、s2：根据获取的港口污染物浓度数据和气象数据，判断港口是否污染超标；若超标，

5、s3：则进行报警，并通过pscf识别污染源位置和记录整体流程。

6、作为本发明的一种优选方式，所述步骤s1包括：根据港口的布局情况，在预定位置安装污染物浓度监测设备和气象监测装置，用于实时监测港口污染物浓度数据和气象数据的变化，并将获取的港口污染物浓度数据和气象数据存入到数据库中，用于支撑后续数据分析。

7、作为本发明的一种优选方式，所述步骤s2中，判断港口是否污染超标包括：计算每个污染物的iaqi，将计算出来的aiqi与预设标准进行比对，判定该监测站点是否污染物超标；若计算出的iaqi的值大于100时，系统则进行报警，提醒管理人员进行污染物的处理。

8、作为本发明的一种优选方式，所述步骤s3中通过pscf识别污染源位置包括以下步骤：

9、调取数据库中报警时刻的数据；

10、根据港口的监测范围，创建矩形网格(i，j)，作为港口污染治理的区域；

11、当每个监测站点报警时，以当前站点的污染物浓度标记为污染轨迹，将经过网格(i，j)的污染轨迹端点数mij与落在该网格(i，j)内的所有轨迹端点数nij相比，通过计算，得到pscf的结果，表达式为：

12、

13、引入权重系数wij，将表达式调整为：

14、

15、其中，wij为：

16、

17、其中，navg为每个网格的平均轨迹端点数；

18、根据表达式计算出港口范围内所设置的全部网格点的pscf值；

19、将pscf值全部标注到港口设置的网格上，再将高pscf值连接起来，则高pscf值所对应的网格所在的区域即是该观测点产生污染的污染源；

20、然后将污染源网格的位置作为分析结果发送给管理员。

21、作为本发明的一种优选方式，当污染物监测报警时，监测设备自动下发指令给摄像头，摄像头将方向调整到设置的预置位方向，并记录实时的视频影像，留存记录。

22、作为本发明的一种优选方式，还包括步骤：将报警前后20分钟的热力图以5分钟的间隔形成热力图变化趋势。

23、为实现上述目的，发明人还提供了一种基于pscf的港口大气污染监测溯源系统，包括：

24、监测模块，通过污染物浓度监测设备和气象监测设备获取港口监测站点的污染物浓度数据和气象数据，并存入数据库；

25、判断模块，根据获取的港口污染物浓度数据和气象数据，判断港口是否污染超标；

26、报警模块，若超标，则进行报警；

27、溯源模块，若超标，则通过pscf识别污染源位置和记录整体流程。

28、作为本发明的一种优选方式，所述监测模块包括：根据港口的布局情况，在预定位置安装污染物浓度监测设备和气象监测装置，用于实时监测港口污染物浓度数据和气象数据的变化，并将获取的港口污染物浓度数据和气象数据存入到数据库中，用于支撑后续数据分析。

29、作为本发明的一种优选方式，所述判断模块包括：计算每个污染物的iaqi，将计算出来的aiqi与预设标准进行比对，判定该监测站点是否污染物超标；若计算出的iaqi的值大于100时，系统则进行报警，提醒管理人员进行污染物的处理。

30、作为本发明的一种优选方式，所述溯源模块包括：

31、调取数据库中报警时刻的数据；

32、根据港口的监测范围，创建矩形网格(i，j)，作为港口污染治理的区域；

33、当每个监测站点报警时，以当前站点的污染物浓度标记为污染轨迹，将经过网格(i，j)的污染轨迹端点数mij与落在该网格(i，j)内的所有轨迹端点数nij相比，通过计算，得到pscf的结果，表达式为：

34、

35、引入权重系数wij，将表达式调整为：

36、

37、其中，wij为：

38、

39、其中，navg为每个网格的平均轨迹端点数；

40、根据表达式计算出港口范围内所设置的全部网格点的pscf值；

41、将pscf值全部标注到港口设置的网格上，再将高pscf值连接起来，则高pscf值所对应的网格所在的区域即是该观测点产生污染的污染源；

42、然后将污染源网格的位置作为分析结果发送给管理员。

43、区别于现有技术，上述技术方案所达到的有益效果有：

44、(1)本方法及系统通过系统自动监测港口数据，实现自动化监测港口污染物数据，有效的减少了人工成本和提高了工作效率；

45、(2)本方法及系统利用物联网技术和大数据技术实现扬尘数据自动监测，指标异常报警，污染源溯源分析等，减少人工干预，通过，通过智能化系统进行处理，提高大气污染数据监控的及时性，提高港口大气污染管控效率，同时也可以节约管控成本间的沟通成本；

46、(3)本方法及系统利用物联网和大数据技术，实时采集大气污染情况数据，并进行自动存储相关数据，可以给后面的治理分析提供数据支撑；

47、(4)若污染物超标可及时通过本方法及系统分析同时记录视频数据，给管理员提供更多治理污染的数据支撑；

48、(5)可本方法及系统自动进行污染源溯源分析，并自动发送给管理人员让管理人员可以以最快的速度进行安排人员进行治理，提高整体的治理效率。