一种用于预测空气质量的系统和方法

本发明空气质量预测，具体涉及一种用于预测空气质量的系统和方法。

背景技术：

1、化工园区在生产过程中产生的有害气体和灰尘等会对空气造成污染，为保障化工园区中人员活动和环境的安全，需要对化工园区的空气质量进行监测，当空气质量不合格时及时采取对应的措施，以此防止空气中的有害物质危害人员安全。

2、当前技术中对化工园区的空气质量的预测主要通过对化工园区中空气中有害气体的成分和浓度进行监测，进而对化工园区中的空气质量进行监测，很显然这种预测方式至少具有以下方面不足：

3、1、 不同的环境温度、湿度和气压对空气中气体的扩散影响也不同，当前技术仅对空气中有害气体的浓度进行监测，并没有对不同排放口的环境的温度、湿度和气压对空气质量的影响进行分析，具有一定的单一性，进而无法保障空气质量分析结果的可靠度，另一方面，化工园区中排放口之间的距离影响着排放口的空气质量，当排放口之间的距离过短时，有害气体的浓度和灰尘浓度会增加，影响化工园区中有害气体和灰尘的扩散，从而导致化工园区中空气质量下降，而当前技术并没有根据排放口之间的距离对化工园区的空气质量的影响，从而导致化工园区空气质量监测的片面，无法保障空气质量分析结果的精准性。

4、2、 化工园区中排放口的密度反映了化工园区生产中气体排放情况，当前技术并没有对化工园区中排放口的密度进行分析，进而无法保障化工园区中排放口数量设置的合理性，从而导致化工园区中有害气体和灰尘排放过多，影响化工园区中空气质量。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种用于预测空气质量的系统和方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明在第一方面提供一种用于预测空气质量的系统和方法，包括园区信息获取模块，用于获取目标监测化工园区对应的总面积、排放口数量、各排放口对应的位置和各排放口对应的面积，并将各排放口进行编号。

3、排放监测模块，用于对目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的排放参数进行监测。

4、气象监测模块，用于对目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点的气象参数进行监测。

5、空气质量预测模块包括气象影响分析单元、排放影响分析单元和空气质量分析单元。

6、所述气象影响分析单元用于根据目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点的气象参数，分析得到各排放口在各监测时间点对应的气象影响因子，记为，i表示目标监测化工园区中各排放口对应的编号，，t表示各监测时间点对应的编号，。

7、所述排放影响分析单元用于根据目标监测化工园区中各排放口对应的位置和各排放口对应的面积，对目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子进行分析，记为。

8、所述空气质量分析单元用于根据目标监测化工园区对应的总面积、排放口数量，分析目标监测化工园区对应的排放密度影响指数，记为，进而基于目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的排放参数，分析目标监测化工园区对应的空气质量评估指数。

9、空气质量判断模块，用于对目标监测化工园区对应空气质量的合格情况进行判断，并将判断结果发送至显示终端。

10、显示终端，用于显示目标监测化工园区对应的空气质量合格情况。

11、优选地，所述排放参数包括有害气体数量、有害气体总浓度和粉尘浓度。

12、所述各排放口在各监测时间点的气象参数包括空气温度、空气湿度和空气气压。

13、优选地，所述分析得到各排放口在各监测时间点对应的气象影响因子，具体分析过程如下：将目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点的空气温度、空气湿度和空气气压代入计算公式中，得到目标监测化工园区在各监测时间点对应的气象影响因子，其中、、分别表示第i个排放口在第t个监测时间点对应的空气温度、空气湿度、空气气压，、、分别为设定的参考空气温度、参考空气湿度、参考空气气压，、、分别为设定的空气温度、空气湿度、空气气压对应的权重因子。

14、优选地，所述对目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子进行分析，具体分析过程如下：基于目标监测化工园区中各排放口对应的位置，得到各排放口与对应各其他排放口之间的距离，记为，其中表示各其他排放口对应的编号，。

15、通过计算公式得到目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子，其中表示目标监测化工园区中第i个排放口对应的面积，l、s分别为设定的参考排放口影响距离、参考排放口面积，、分别为设定的排放口与其他排放口之间距离、排放口面积对应的权重因子。

16、优选地，所述分析目标监测化工园区对应的排放密度影响指数，具体分析过程如下：将目标监测化工园区对应的总面积与预设的各化工园区总面积对应的参考排放口密度进行对比，得到目标监测化工园区对应的参考排放口密度，记为。

17、通过计算公式，得到目标监测化工园区对应的排放密度影响指数，其中、n分别表示目标监测化工园区对应的总面积、排放口数量，为设定的排放密度影响指数对应的修正因子。

18、优选地，所述分析目标监测化工园区对应的空气质量评估指数，具体分析过程如下：将目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的有害气体数量、有害气体总浓度和粉尘浓度代入计算公式中，得到目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的空气质量评估系数，其中、、分别表示第i个排放口在第t个监测时间点对应的有害气体数量、有害气体总浓度、粉尘浓度，、、分别为设定的许可有害气体数量、许可有害气体总浓度、许可粉尘浓度，、、分别为设定的有害气体数量、有害气体总浓度、粉尘浓度对应的权重因子。

19、基于目标监测化工园区在各监测时间点对应的气象影响因子、目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子、目标监测化工园区对应的排放密度影响指数和目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的空气质量评估系数，计算得到目标监测化工园区对应的空气质量评估指数。

20、优选地，所述计算得到目标监测化工园区对应的空气质量评估指数，具体计算过程如下：将目标监测化工园区在各监测时间点对应的气象影响因子、目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子、目标监测化工园区对应的排放密度影响指数和目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的空气质量评估系数代入计算公式中，得到目标监测化工园区对应的空气质量评估指数，其中e表示自然常数，为设定的空气质量评估指数对应的修正因子。

21、优选地，所述对目标监测化工园区对应空气质量的合格情况进行判断，具体判断过程如下：将目标监测化工园区对应的空气质量评估指数与设定的空气质量评估指数阈值进行对比，若目标监测化工园区对应的空气质量评估指数大于或者等于空气质量评估指数阈值，则判定目标监测化工园区对应的空气质量合格，反之则判定目标监测化工园区对应的空气质量不合格。

22、优选地，还包括预警终端，预警终端用于当目标监测化工园区对应的空气质量不合格时，进行预警提示。

23、本发明在第二方面提供了一种用于预测空气质量的方法，该方法包括以下步骤：步骤一、园区信息获取：获取目标监测化工园区对应的总面积、排放口数量、各排放口对应的位置和各排放口对应的面积，并将各排放口进行编号。

24、步骤二、排放参数监测：对目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的排放参数进行监测。

25、步骤三、气象参数监测：对目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点的气象参数进行监测。

26、步骤四、空气质量预测：根据目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点的气象参数，分析得到各排放口在各监测时间点对应的气象影响因子，进而根据目标监测化工园区中各排放口对应的位置和各排放口对应的面积，对目标监测化工园区中各排放口的排放影响因子进行分析，并根据目标监测化工园区对应的总面积、排放口数量，分析目标监测化工园区对应的排放密度影响指数，从而基于目标监测化工园区中各排放口在各监测时间点对应的排放参数，分析目标监测化工园区对应的空气质量评估指数。

27、步骤五、空气质量判断：对目标监测化工园区对应空气质量的合格情况进行判断，并将判断结果发送至显示终端。

28、步骤六、空气质量显示：显示目标监测化工园区对应的空气质量合格情况。

29、步骤七、空气质量不合格预警：当目标监测化工园区对应的空气质量不合格时，进行预警提示。

30、本发明的有益效果在于：1、本发明提供的一种用于预测空气质量的系统和方法，通过对目标监测化工园区的排放参数和气象参数进行监测，并根据目标监测化工园区中排放口密度、各排放口的位置和面积，对目标监测化工园区对应的空气质量评估指数进行分析，解决了当前技术对化工园区空气质量监测片面性的问题，实现了对化工园区空气质量的多维度监测与分析，大大的保障了化工园区中空气质量分析结果的可靠度，并设置预警终端，当空气质量不合格进行及时的预警提示，保障了化工园区中人员的安全。

31、2、本发明在空气质量预测模块中通过对各排放口在各监测时间点对应的气象影响因子进行分析，准确的反应了不同排放口对应温度、湿度和气压对空气质量的影响，从而保障了空气质量分析结果的可靠度。