基于数据精度校准的大气环境监测系统、数据预测方法与流程

本发明涉及环境监测数据精度校准，尤指一种基于数据精度校准的大气环境监测系统、数据预测方法。

背景技术：

1、近年来,随着人们环境保护意识的逐步提升，各种环境保护相关的项目陆续被推出。在环境监测领域，比如大气质量监测领域，有在城区内设立各类监测站对大气污染进行监测。通过这些监测站采集的数据，可以得出该城市大气污染、大气质量的综合情况。但现有技术方案要实现对城市的全覆盖监测，需要大量建设监测站，投入成本巨大。为了降低成本，市面上也有用于对大气质量进行监测的移动检测站。

2、由于移动检测站一般是设置在车上，跟随车辆到处奔波，难免会受到一些因素干扰而导致监测的数据出现异常。因此，现在亟需一种能够对移动检测站采集的数据进行校准的系统，来提高大气质量监测的精度。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于数据精度校准的大气环境监测系统，其可以减少固定监测站的数量，从而降低大气质量监测的投入成本；同时可以对移动检测站采集的数据进行校准，以提高大气质量监测的准确性。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种基于数据精度校准的大气环境监测系统，包括：

4、移动检测终端，用于采集第一环境数据并根据所述第一环境数据生成移动端监测数据和第一精度补偿参数值；

5、固定检测终端，用于采集第二环境数据并根据所述第二环境数据生成固定端监测数据；

6、云平台，用于实时获取所述固定端监测数据；

7、所述数据精度校准的方法包括：

8、以固定检测终端的id和位置作为匹配参数，建立数据共享区域；

9、当移动检测终端进入数据共享区域内，所述云平台将该区域内的固定端监测数据和第二精度补偿参数值发送给移动检测终端，并获取该移动检测终端的移动端监测数据和第一精度补偿参数值；

10、所述云平台根据所述固定端监测数据、移动端监测数据以及第一精度补偿参数值更新第二精度补偿参数值，并将更新后的第二精度补偿参数值发送给移动检测终端，以实现对移动端监测数据进行动态校准。

11、进一步，所述固定检测终端设置在公路附近，所述移动检测终端采用公交车和出租车作为移动载体。

12、进一步，所述移动检测终端包含：第一控制模块、第一通讯模块、定位模块、第一传感器模块和数据接口模块，所述第一控制模块与所述第一通讯模块、定位模块、第一传感器模块以及数据接口模块连接。

13、进一步，所述第一通讯模块与obd装置连接，所述移动检测终端通过所述obd装置获取车辆的行驶数据。

14、进一步，所述第一传感器模块包括速度传感器、pm2.5传感器、pm10传感器、tvoc传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器。

15、进一步，所述第一控制模块通过数据关联算法生成所述第一精度补偿参数值。

16、进一步，所述固定检测终端包括第二控制模块、第二通讯模块和第二传感器模块，所述第二控制模块与所述第二通讯模块及第二传感器模块连接；

17、所述第二传感器模块包括噪音传感器、风速风向传感器、pm2.5传感器、pm10传感器、tvoc传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器。

18、一种环境数据预测方法，所述环境数据预测方法应用于如以上所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，所述环境数据预测方法包括：

19、获取固定端监测数据和校准后的移动端监测数据，根据所述固定端监测数据和校准后的移动端监测数据，通过反距离加权插值算法计算整个网格单元的环境数据；

20、对所述整个网格单元的环境数据进行数据清洗；

21、构建基于xgboost框架的预测模型；

22、将清洗后的环境数据输入所述预测模型进行训练，得到用于预测空气质量的大气环境数据预测模型。

23、进一步，所述环境数据预测方法还包括：

24、生成空气质量预测报告，并将所述空气质量预测报告发送给用户管理平台。

25、进一步，所述对所述整个网格单元的环境数据进行数据清洗，具体为：

26、通过pca算法对所述整个网格单元的环境数据进行降维处理。

27、本发明的有益效果在于：

28、本发明采用移动检测终端与固定检测终端相结合的方式来对大气质量进行监测，因移动检测终端监测区域的随机性,可以实现覆盖较大的监测范围，进而减少固定监测站的数量，从而降低大气质量监测的投入成本。

29、本发明所述云平台根据所述固定端监测数据、移动端监测数据以及第一精度补偿参数值更新第二精度补偿参数值，并将更新后的第二精度补偿参数值发送给移动检测终端，以实现对移动端监测数据进行动态校准，从而提高大气质量监测的准确性。

技术特征：

1.一种基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述固定检测终端设置在公路附近，所述移动检测终端采用公交车和出租车作为移动载体。

3.根据权利要求2所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述移动检测终端包含：第一控制模块、第一通讯模块、定位模块、第一传感器模块和数据接口模块，所述第一控制模块与所述第一通讯模块、定位模块、第一传感器模块以及数据接口模块连接。

4.根据权利要求3所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述第一通讯模块与obd装置连接，所述移动检测终端通过所述obd装置获取车辆的行驶数据。

5.根据权利要求3所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述第一传感器模块包括速度传感器、pm2.5传感器、pm10传感器、tvoc传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器。

6.根据权利要求3所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述第一控制模块通过数据关联算法生成所述第一精度补偿参数值。

7.根据权利要求1所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，其特征在于，所述固定检测终端包括第二控制模块、第二通讯模块和第二传感器模块，所述第二控制模块与所述第二通讯模块及第二传感器模块连接；

8.一种环境数据预测方法，其特征在于，所述环境数据预测方法应用于如权利要求1-7任一项所述的基于数据精度校准的大气环境监测系统，所述环境数据预测方法包括：

9.根据权利要求8所述的环境数据预测方法，其特征在于，所述环境数据预测方法还包括：

10.根据权利要求8所述的环境数据预测方法，其特征在于，所述对所述整个网格单元的环境数据进行数据清洗，具体为：

技术总结
本发明公开一种基于数据精度校准的大气环境监测系统、数据预测方法。所述大气环境监测系统包括：移动检测终端、固定检测终端和云平台，所述数据精度校准的方法包括：以固定检测终端的ID和位置作为匹配参数，建立数据共享区域；当移动检测终端进入数据共享区域内，所述云平台将该区域内的固定端监测数据和第二精度补偿参数值发送给移动检测终端，并获取该移动检测终端的移动端监测数据和第一精度补偿参数值；云平台根据所述固定端监测数据、移动端监测数据以及第一精度补偿参数值更新第二精度补偿参数值，并将更新后的第二精度补偿参数值发送给移动检测终端，以实现对移动端监测数据进行动态校准，从而提高大气质量监测的精度。

技术研发人员：王永生
受保护的技术使用者：广州德亨信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14