一种VOCS污染的溯源方法与流程

本发明涉及污染排放监测，尤其是涉及一种vocs污染的溯源方法。

背景技术：

1、伴随着中国城镇化和工业化地不断推进，人为排放的大气污染物不断增加，导致大气污染事件频发。vocs作为pm和o3形成的重要前体物，氮氧化物也会发生光化学反应进而促进o3的产生，因此确定它们在大气中的浓度及分布情况对研究它们之间的相互转化具有重要意义。

2、以往的研究通常对某种污染物进行了单一研究，并不能将它们同时采集并且进行实时检测来研究分析，并且对于高空污染物的采集检测这方面少有团队取得相应的研究成果，目前对于vocs的采样方式主要采用单一的苏玛罐采样或吸附管采样，但是针对一些含量较低的vocs尤其在高空大气中则现有设备很难采样，只能于实验室中检测，只能在对大气常规采样时进行vocs的浓量检测，不能实时对大气环境进行监测，也无法第一时间对污染源进行定位，以及不能进行大气污染物的走向预测。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种vocs污染的溯源方法，以解决上述技术问题，能够实时对大气中的vocs浓度进行监测。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种vocs污染的溯源方法，包括以下步骤：

4、s1、建立环境监测区域：根据环境监测区域划分若干个环境监测单元，每个环境监测单元中设置有一个环境监测基站和若干个监测点，监测点均布于环境监测单元中,监测点上设置有检测仪器，检测仪器检测vocs浓度情况，得到监测数据，通过监测数据建立区域vocs浓度模型，检测仪器将监测数据反馈至环境监测基站中，环境监测基站反馈至服务器中；每个环境检测基站的顶部设置停放有溯源检测无人机的无人机充电平台，环境监测基站的信号输出端与溯源检测无人机无线连接；

5、s2、建立已知污染企业数据库：在每个环境监测单元中记录每个污染企业的位置信息，并记录排口的地理位置信息；

6、s3、监测环境监测区域的vocs浓度：当监测点采集到vocs浓度超出预设浓度阈值，则反馈至环境监测基站中，所述环境监测基站将数据反馈至所述服务器中，所述服务器根据数据变化发送控制信号至所述环境监测基站，所述环境监测基站根据控制信号控制所述溯源监测无人机移动至所述监测点处，重新识别所述监测点处的vocs浓度；

7、s4、采用无人机对排放点溯源：若所述溯源监测无人机识别到vocs浓度等于或者大于所述监测点检测的数据时，所述溯源监测无人机识别该监测点坐标及风向、风速等气象信息，反馈至所述环境监测基站，所述环境监测基站将区域信息反馈至所述服务器中，所述服务器该监测点坐标及风向、风速等气象信息确定vocs的来源区域，并根据将vocs的来源区域中的每个污染企业的位置信息和排口的地理位置信息发送至所述环境监测基站，所述环境监测基站根据每个污染企业的位置信息和排口的地理位置信息导航所述溯源监测无人机前往，所述溯源监测无人机将所有污染企业的排口监测一次，将监测结果发送至所述环境监测基站，所述环境监测基站反馈至所述服务器中；

8、s5、判定违规排放企业：所述服务器根据所述溯源监测无人机对每个排口监测的数值，判定排放vocs的污染企业，并将污染企业排放污染的证据发送至监管端。

9、作为一种优选的技术方案，所述服务器包括以下模块结构：

10、设置模块，用于设置污染物超标的预设浓度阈值以及每个环境监测单元内的污染企业分布位置和排口地理位置信息；

11、收集模块，用于实时采集所述监测点采集的数据和所述溯源无人机采集的数据；

12、判断模块，用于判断所述监测点采集的vocs浓度是否超出预设浓度阈值；

13、数据处理模块，用于根据vocs浓度，及风向、风速等气象信息确定vocs的来源区域，还用于根据vocs的来源区域确定疑似污染企业，根据各走航位置点确定的疑似污染企业。

14、信息接收发送模块，用于接收所述环境监测基站上传的监测点监测的vocs浓度信息和气象信息；

15、模型生成模块，用于生成每个环境监测单元和环境监测区域每个时间段的vocs浓度模型。

16、作为一种优选的技术方案，所述环境监测基站包括有：

17、处理模块，将各个监测点检测到的vocs浓度数据和所述溯源监测无人机收集的数据整理打包；

18、通讯模块，用于向所述溯源监测无人机和所述服务器接收和发送数据和信号；

19、地图模块，具有该环境监测基站所在的环境监测单元的地图信息；

20、导航模块，根据所述溯源监测无人机的位置和目的地预设所述溯源无人机走航路径；

21、储存模块，用于储存从所述溯源监测无人机和所述监测点接收的数据。

22、作为一种优选的技术方案，所述溯源监测无人机包括有：

23、走航模块，用于根据待监测区域内的预设走航路线进行走航；

24、vocs监测仪，搭载于无人机上，用于检测环境大气中的vocs浓度；

25、气象检测仪，搭载于无人机上，用于检测环境大气的气象信息，包括有风向传感器和风速传感器，所述风向传感器检测污染源位置的风向，所述风速传感器检测污染源位置的风速；

26、无线通讯模块，用于接收导航信号，上传所述vocs监测仪和所述气象监测仪收集的数据；

27、mcu模块，通过无线通信模块接收来自所述环境监测基站的控制信号和导航信号，并通过所述无线通信模块向所述环境监测基站发送所述vocs监测仪和所述气象检测仪的监测数据；

28、作为一种优选的技术方案，在步骤s5中，若所述服务器识别于vocs的来源区域中的每个污染企业的排口均不是vocs排放点时，则所述溯源监测无人机重新返航，根据风向、风速判断出污染源的传输路径和传输速度，寻找vocs排放的源头，确定vocs的排口位置，并反馈至服务器，所述服务器通知地勤人员前往处理。

29、作为一种优选的技术方案，在步骤s1中，每个监测点的间距为300-500m，所述环境监测基站位于所述环境监测单元的中心位置。

30、本发明的有益效果在于：上述vocs污染的溯源方法，可以通过若干个监测点实时对vocs的浓度进行监测，从而保证大气环境质量，而通过将实时数据反馈至服务器中，能够形成区域vocs浓度模型，从而了解各个时间段内各个环境监测单元的大气质量，通过监测点发现大气中的vocs浓度超出阈值时，采用溯源监测无人机前往点监测点判定是否监测有误，若无误则根据风向、风速判断出污染源的传输路径和传输速度，判定污染物的来源区域，根据来源区域内的重点污染企业逐一进行排查，从而保证溯源的准确性。

技术特征：

1.一种vocs污染的溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的vocs污染的溯源方法，其特征在于，所述服务器包括以下模块结构：

3.根据权利要求2所述的vocs污染的溯源方法，其特征在于，所述环境监测基站包括有：

4.根据权利要求3所述的vocs污染的溯源方法，其特征在于，所述溯源监测无人机包括有：

5.根据权利要求4所述的vocs污染的溯源方法，其特征在于，在步骤s5中，若所述服务器识别于vocs的来源区域中的每个污染企业的排口均不是vocs排放点时，则所述溯源监测无人机重新返航，根据风向、风速判断出污染源的传输路径和传输速度，寻找vocs排放的源头，确定vocs的排口位置，并反馈至服务器，所述服务器通知地勤人员前往处理。

6.根据权利要求5所述的vocs污染的溯源方法，其特征在于，在步骤s1中，每个监测点的间距为300-500m，所述环境监测基站位于所述环境监测单元的中心位置。

技术总结
本发明涉及一种VOCS污染的溯源方法，包括以下步骤：建立环境监测区域；建立已知污染企业数据库；监测环境监测区域的VOCS浓度；采用无人机对排放点溯源；判定违规排放企业。上述VOCS污染的溯源方法，可以通过若干个监测点实时对VOCS的浓度进行监测，从而保证大气环境质量，而通过将实时数据反馈至服务器中，能够形成区域VOCS浓度模型，从而了解各个时间段内各个环境监测单元的大气质量，通过监测点发现大气中的VOCS浓度超出阈值时，采用溯源监测无人机前往点监测点判定是否监测有误，若无误则根据风向、风速判断出污染源的传输路径和传输速度，判定污染物的来源区域，根据来源区域内的重点污染企业逐一进行排查，从而保证溯源的准确性。

技术研发人员：陈沛江,古发玲,刘益片,陈灿林
受保护的技术使用者：广东德量环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15