一种基于uv数据的空气质量评估系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种基于UV数据的空气质量评估系统及方法，属于空气质量评价技术领域。
【背景技术】
[0002]空气质量与人们选择哪种户外活动息息相关，而紫外线与空气质量质量有着密切关系。通常情况下，到达地面的紫外线辐射强度除了由太阳辐射强度、海拔高度、地理位置、不同季节、不同时间等因素决定外，还与平流层臭氧量、空气污染程度和气象条件等有着密切的关系，其中相对湿度、总云量、能见度对紫外线辐射的影响关系最大，人们选择什么样的户外运动在很大程度上与紫外线的强弱相关。
[0003]云数据库是一种云计算技术，与传统的数据库相比，它具有较强的存储能力，同时还防止了多重配置，为软件、硬件的更新、升级带来了方便。在云数据库应用中，客户端不需要了解云数据库的底层细节，所有的底层硬件和实现对客户端而言是透明的，它就像在使用一个运行在本地的数据库一样，非常方便简洁，同时又可以获得理论上近乎无线的存储和处理能力。云数据库具有动态可扩展性，高可用性，较低的使用代价，易用性和大规模并行处理等优点。
[0004]UV传感器是能够探测紫外线强度的一种传感器件。UV传感器的工作原理:利用光敏元件将紫外线信号转换为电信号光伏探测器的伏安特性，其工作模式通常分为两类:光伏模式和光导模式。
【发明内容】
[0005]本发明提出的是一种基于UV数据的空气质量评估系统及方法，其目的旨在克服现有技术所存在的缺陷，所得的基于空气质量值所得的UV读数可被用于推荐适宜不同水平的户外活动。
[0006]本发明的技术方案:
一种基于UV数据的空气质量评估系统，其结构至少由一个UV传感器组件、显示屏幕、处理器、无线单元、本地数据库和一个云数据库组成，系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量(AQ)的读数，并建议当前空气质量适合的不同户外活动。
[0007]—种基于UV数据空气质量的评估方法，包括如下步骤:
(1)建立和维护一个由UV读数和空气质量读数相关关系的映射组成的数据库，其中空气质量读数包含但不仅限于S02，PM10, N02，PM2.5，C0和03;
(2)空气质量评估系统收集到的UV读数，如果适用，则在本地/云映射数据库更新映射参数，其中一些空气质量(AQ)读数的实际读数可以从第三方供应商获得；
(3)所得的UV读数，使用混合加权AQ估计方法处理后，使用UV映射数据库，估计AQ读数/级别；
(4)基于所估计的和实际的AQ读数/级别，计算所要推荐的户外活动类型。
[0008]本发明的优点:
1)系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量(AQ)的读数；
2)采用混合加权AQ估计方法，估计AQ读数/级别；
3)基于AQ值所得的UV读数被用于推荐适合当前空气质量的不同户外活动；
4)在本地和/或远程/云间，建立并维护通过UV推荐户外活动的关系映射数据库。
【附图说明】
[0009 ]图1是UV映射流程图。
[0010]图2是基于UV读数的空气质量户外活动推荐实例图。
【具体实施方式】
[0011]—种基于UV数据的空气质量评估系统，其结构至少由一个UV传感器组件、显示屏幕、处理器、无线单元、本地数据库和一个云数据库组成，系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量(AQ)的读数，并建议当前空气质量适合的不同户外活动。
[0012]基于UV数据空气质量的评估方法，包括如下步骤:
(1)建立和维护一个由UV读数和空气质量读数相关关系的映射组成的数据库，其中空气质量读书包含但不仅限于S02，PM10, N02，PM2.5，C0和03;
(2)空气质量评估系统收集到的UV读数，如果适用，则在本地/云映射数据库更新映射参数，其中一些空气质量(AQ)读数的实际读数可以从第三方供应商获得；
(3)所得的UV读数，使用混合加权AQ估计方法处理后，使用UV映射数据库，估计AQ读数/级别；
(4)基于所估计的和实际的AQ读数/级别，计算所要推荐的户外活动类型。
[0013]其中混和加权AQ估算方法步骤如下:
1)使用映射数据集估计AQ参数1;
2)判断AQ参数1的实际读数是否是从第二方获得；
如果AQ参数1的实际读数可以从第三方获得，则计算实际读数和估计读数之间的差值作为估计偏差，然后采用AutoCorr方法计算偏差，即在下一次估计阶段，通过更新映射数据库，将此估计偏差应用到下一次AQ参数1估计；
如果AQ参数1的实际读数不是从第三方获得，需进一步判断AQ参数2，3，n的实际读数是否是可用的，如果可用，则采用CrossCorr方法计算偏差估计，即从AQ参数2，3，n的估计偏差，计算AQ参数1的估计偏差。这些与参数1有更高相关性的参数有较高的权重因子:
如
1.获取参数2的估计值E2和实际值A2;
2.获取参数η的估计值Εη和实际值An;
3.计算参数2和参数η的偏差率:Β2=(Α2-Ε2)/Ε2; Βη=(Αη_Εη)/Εη;
4.获取参数1和参数2，η之间的正负相关系数:C12，Cln，把这些正负相关系数当作权重因子； 5.计算参数1的偏差:Bl=B2*C12+Bn*Cln，
计算参数1的偏差估计:(1+B1)*E1。
[0014]如图1所示，UV映射流程。首先将获得的UV读数在基于云/本地数据库映射搜索，然后采用混合型加权空气质量(AQ)参数估计方法对其进行估计，最后根据估计得参数为用户提供基于空气质量的户外活动推荐。
[0015]如图2所示，针对我们所获得的空气质量参数，如果是可用的实际值，在云端对这些可用的实际值参数进行更新与修正，得到相应UV参数的初步估计水平，然后再次在云端对实际空气质量参数进行更新与修正，得到高级估计水平，然后系统针对这些高级估计水平的UV读数为用户推荐基于空气质量的户外活动。
[0016]其中，云端对实际空气质量参数进行更新与修正，获得高级估计水平时，采用互相关偏差计算与混合加权空气质量评估方法。
【主权项】
1.一种基于UV数据的空气质量评估系统，其特征是至少由一个UV传感器组件、显示屏幕、处理器、无线单元、本地数据库和一个云数据库组成，系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量(AQ)的读数，并建议当前空气质量适合的不同户外活动。2.—种基于UV数据空气质量的评估方法，其特征是包括如下步骤: (1)建立和维护一个由UV读数和空气质量读数相关关系的映射组成的数 据库，其中空气质量读数包含但不仅限于S02，PM10, N02，PM2.5，C0和03; (2)空气质量评估系统收集到的UV读数，如果适用，则在本地/云映射数据库更新映射参数，其中一些空气质量(AQ)读数的实际读数可以从第三方供应商获得； (3)所得的UV读数，使用混合加权AQ估计方法处理后，使用UV映射数据库，估计AQ读数/级别； (4)基于所估计的和实际的AQ读数/级别，计算所要推荐的户外活动类型。3.根据权利要求2所述的一种基于UV数据空气质量的评估方法，其特征是所述的混合加权AQ估计方法，包括如下步骤: 1)使用映射数据集估计AQ参数1; 2 )判断AQ参数1的实际读数是否是从第二方获得； 如果AQ参数1的实际读数可以从第三方获得，则计算实际读数和估计读数之间的差值作为估计偏差，然后采用AutoCorr方法计算偏差，即在下一次估计阶段，通过更新映射数据库，将此估计偏差应用到下一次AQ参数1估计； 如果AQ参数1的实际读数不是从第三方获得，需进一步判断AQ参数2，3，η的实际读数是否是可用的，如果可用，则采用CrossCorr方法计算偏差估计，即从AQ参数2，3，η的估计偏差，计算AQ参数1的估计偏差，这些与参数1有更高相关性的参数有较高的权重因子。4.根据权利要求3所述的一种基于UV数据空气质量的评估方法，其特征是所述的权重因子如: 1)获取参数2的估计值Ε2和实际值Α2; 2)获取参数η的估计值Εη和实际值An; 3)计算参数2和参数η的偏差率:Β2=(Α2-Ε2)/Ε2; Βη=(Αη-Εη)/Εη； 4)获取参数1和参数2，η之间的正负相关系数:C12，Cln，把这些正负相关系数当作权重因子； 5)计算参数1的偏差:Bl=B2*C12+Bn*Cln， 计算参数1的偏差估计:(1+B1)*E1。5.根据权利要求2所述的一种基于UV数据空气质量的评估方法，其特征所述的UV映射的流程，包括如下步骤: 1)将获得的UV读数在基于云/本地数据库映射搜索； 2)采用混合型加权空气质量(AQ)参数估计方法对其进行估计； 3)根据估计得参数为用户提供基于空气质量的户外活动推荐。6.根据权利要求2所述的一种基于UV数据空气质量的评估方法，其特征所述的数据库可以设置为本地数据库或者云数据库形式，或者二者兼有。
【专利摘要】本发明是一种基于UV数据的空气质量评估系统，其结构至少由一个UV传感器组件、显示屏幕、处理器、无线单元、本地数据库和一个云数据库组成，系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量（AQ）的读数，并建议当前空气质量适合的不同户外活动。本发明的优点：1）系统检测到的UV读数，进入到本地和/或云数据库中寻找相应的空气质量（AQ）的读数。2）采用混合加权AQ估计方法，估计AQ读数/级别。3）基于AQ值所得的UV读数被用于推荐适合当前空气质量的不同户外活动。4）在本地和/或远程/云间，建立并维护通过UV推荐户外活动的关系映射数据库。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN105447173
【申请号】CN201510904165
【发明人】张彦, 王堃
【申请人】张彦, 王堃
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月9日