一种环境监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种环境监测方法及系统，该方法包括：采集监测地区的环境信息；将环境信息与预设阈值进行对比，当环境信息超过预设阈值时，发出报警信息；采集污染物泄漏的扩散信息，根据扩散信息计算得到污染物泄漏的扩散函数模型；根据扩散函数模型分析得到污染物泄漏的扩散预测结果；向用户端发送环境信息、报警信息和/或扩散预测结果。本发明专利技术对于环境信息的监测更加全面和完善，能够提早的发现污染物的扩散情况，能够在污染扩散前做出迅速响应，并提升了预测的准确度，更具有实用性。

Environment monitoring method and system

The invention relates to a method and system for environmental monitoring, the method includes: collecting and monitoring area of environmental information; environmental information will be compared with the threshold, when the environment information exceeds a preset threshold, the alarm information collection; information diffusion of contaminant leakage according to the calculated diffusion function model of contaminant leakage diffusion according to the analysis of information; diffusion of contaminant leakage prediction function model of diffusion; forecasting results to the user terminal sends alarm information, environmental information and / or diffusion. The present invention for environmental monitoring information more comprehensive and perfect, can advance that the diffusion of pollutants, able to make rapid response in the spread of pollution before and improve the accuracy of the prediction is more practical.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境监测领域，尤其涉及一种环境监测方法及系统。
技术介绍
目前，现有的应急安全监测控制系统，功能单一，只能提供某项数据的报警及检测，不能达到用户的实际现场监测需求，比如油田井喷事故，目前还没有能同时提供现场视频情况、有毒气体泄漏数据、现场风向以及现场环境的方法或系统，通常需要布控多种设备和线路才能同时解决这些问题，给实际应用带来了很大的不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种环境监测方法及系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种环境监测方法，包括以下步骤：步骤1，采集监测地区的环境信息；步骤2，将所述环境信息与预设阈值进行对比，当所述环境信息超过预设阈值时，发出报警信息；步骤3，采集污染物泄漏的扩散信息，根据所述扩散信息计算得到所述污染物泄漏的扩散函数模型；步骤4，根据所述扩散函数模型分析得到所述污染物泄漏的扩散预测结果；步骤5，向所述用户端发送所述环境信息、所述报警信息和/或所述扩散预测结果。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种环境监测方法，通过采集监测地区的各项环境信息，并对环境信息进行检测判断，发出报警信息，对于环境信息的监测更加全面和完善，同时通过采集污染气体的扩散信息，并通过计算建模得到扩散函数模型，并根据扩散函数模型对污染气体的扩散情况进行预测与分析，能够提早的发现污染物的扩散情况，能够在污染扩散前做出迅速响应，并提升了预测的准确度，更具有实用性。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述环境信息包括：噪声信息、有害气体信息、温度信息、湿度信息、细颗粒物信息和辐射信息。采用上述进一步方案的有益效果是：通过采集监测地区内的噪声信息、有害气体信息、温度信息、湿度信息、细颗粒物信息和辐射信息，能够实现对监测地区全面的监测，得到的环境数据更加全面完善，更具有参考价值和使用价值。进一步地，所述监测方法还包括：步骤6，实时采集监测地区的影像信息，并将所述影像信息发送到所述用户端；步骤7，提取所述影像信息中的人脸信息，将所述人脸信息与预存的人脸信息进行对比得到相似度，当相似度达到预设值时，发出报警信息。采用上述进一步方案的有益效果是：通过对检测地区进行实时的视频监控，能够提高监测地区的安全性，当监测地区出现目标人员时，能够第一时间发现并处理，时效性和实用性更高。进一步地，所述监测方法还包括：步骤8，对进入到所述监测地区的入侵物体进行监测，当所述入侵物体的行为满足预设警戒条件时，发出报警信息。进一步地，所述监测方法还包括：步骤9，向不同的用户端开放的不同程度的使用权限。采用上述进一步方案的有益效果是：同伙通过软件编程向用户端开放的不同程度的使用权限，有效避免数据被恶意删除，参数被篡改等情况，提高本专利技术的安全性。进一步地，所述监测方法还包括：步骤10，根据所述报警信息，提取所述报警信息产生的时间、报警次数、报警值并存储。进一步地，在步骤3之前还包括：步骤11，获取烟云的边缘温度TS，环境大气温度TA，烟云的边缘扩散速度VS。进一步地，所述预设阈值按照国家标准和/或国际通用规则进行设定。进一步地，步骤3中，包括：步骤3.1，选择所述污染物的测量点；步骤3.2，采集所述测量点的环境风速u、所述污染物的泄漏高度H、所述测量点的直角坐标系坐标(x，y，z)、所述污染物的泄漏时间t以及所述污染物测量点的瞬时泄漏总量Q*，其中，所述坐标x的正方向为下风方向，所述坐标z的正方向为垂直地面向上的方向；步骤3.3，根据所述泄漏高度H计算得到污染物的有效高度Hr；步骤3.4，根据所述环境风速u、所述有效高度Hr、所述坐标(x，y，z)、所述泄漏时间t和所述瞬时泄漏总量Q*计算得到当泄漏时间为t时，所述测量点(x，y，z)处所述污染物的瞬时浓度C(x，y，z，t)；步骤3.5，将所述泄漏时间t进行n等分，得到每等分的时间改变量Δt；步骤3.6，根据所述环境风速u、所述有效高度Hr、所述坐标(x，y，z)、所述时间改变量Δt和所述污染物的瞬时浓度C(x，y，z，t)计算得到当时间改变量为Δt时，污染物的泄漏改变量ΔQ；步骤3.7，根据所述泄漏改变量ΔQ得到污染物浓度随时间变化的扩散函数模型。采用上述进一步方案的有益效果是：通常对于污染物扩散的研究，都是基于污染源泄漏情况已知的情况下进行预测，而实际情况下，污染物泄漏源的情况很可能是未知的，上述进一步方案能够实现在污染物泄漏源未知的情况下对污染物的泄漏情况进行预测，将实测数据加入到预测模型中，提高了预测的准确度，同时，上述进一步方案具有计算速度快的优点，能够早于大规模泄漏发生前就作出有效预警和快速响应。进一步地，根据以下公式计算所述污染物的有效高度Hr：Hr＝H+ΔH根据以下公式计算所述污染物的瞬时浓度C(x，y，z，t)：根据以下公式计算所述污染物的泄漏改变量ΔQ：所述扩散函数模型为：其中，σx、σy、σz为扩散系数，σx、σy均为水平扩散参数，σz为垂直扩散参数，tn为任意泄漏时间，TS为烟云边缘温度，TA为环境大气温度，VS为烟云边缘扩散速度，g为重力加速度，i＝1，2，3，…，n。进一步地，根据以下公式计算所述扩散系数σx、σy、σz：σx＝σy＝axbσz＝cxd其中，系数a、b、c、d根据大气稳定度确定。进一步地，根据所述监测地区的天气情况选取大气稳定度，再根据所述大气稳定度选取所述扩散系数的取值，其中，所述大气稳定度的取值见表1，所述扩散系数σx、σy、σz的取值见表2。表1大气稳定度取值表表2扩散系数取值表进一步地，所述环境数据通过微功率RF(RadioFrequency，射频)模式发送给用户端，所述影像信息通过Wi-Fi发送给所述用户端，并支持跳传传输。本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种环境监测系统，包括：采集模块，用于采集监测地区的环境信息和污染物泄漏的扩散信息；处理模块，与所述采集模块连接，用于根据所述扩散信息计算得到所述污染物泄漏的扩散函数模型，根据所述扩散函数模型分析得到所述污染物泄漏的扩散预测结果，并将所述环境信息与预设阈值进行对比；报警模块，与所述处理模块连接，用于当所述环境信息超过预设阈值时，发出报警信息；传输模块，分别与所述处理模块和所述报警模块连接，用于向所述用户端发送所述环境信息、所述报警信息和/或所述扩散预测结果。进一步地，所述采集模块包括：声音传感器，用于采集所述监测地区的噪声信息；气体传感器，用于采集所述监测地区的有害气体信息及污染物浓度信息；温度传感器，用于采集所述监测地区的温度信息；湿度传感器，用于采集所述监测地区的湿度信息；激光粉尘传感器，用于采集所述监测地区的细颗粒物信息；辐射传感器，用于采集所述监测地区的辐射信息；风速仪，用于采集所述监测地区的风速信息及风向信息；卫星定位仪，用于采集所述监测地区的地理坐标信息；视频采集器，用于实时采集所述监测地区的影像信息，并对进入到所述监测地区的入侵物体进行监测。进一步地，所述环境信息包括：噪声信息、有害气体信息、温度信息、湿度信息、细颗粒物信息和辐射信息。进一步地，所述处理模块还用于：将实时采集的所述影像信息通过所述传输模块发送到所述用户端，并提取所述影像信息中的人脸信息，将所述人脸信息与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集监测地区的环境信息；步骤2，将所述环境信息与预设阈值进行对比，当所述环境信息超过预设阈值时，发出报警信息；步骤3，采集污染物泄漏的扩散信息，根据所述扩散信息计算得到所述污染物泄漏的扩散函数模型；步骤4，根据所述扩散函数模型分析得到所述污染物泄漏的扩散预测结果；步骤5，向所述用户端发送所述环境信息、所述报警信息和/或所述扩散预测结果。

【技术特征摘要】
1.一种环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集监测地区的环境信息；步骤2，将所述环境信息与预设阈值进行对比，当所述环境信息超过预设阈值时，发出报警信息；步骤3，采集污染物泄漏的扩散信息，根据所述扩散信息计算得到所述污染物泄漏的扩散函数模型；步骤4，根据所述扩散函数模型分析得到所述污染物泄漏的扩散预测结果；步骤5，向所述用户端发送所述环境信息、所述报警信息和/或所述扩散预测结果。2.根据权利要求1所述的一种环境监测方法，其特征在于，所述环境信息包括：噪声信息、有害气体信息、温度信息、湿度信息、细颗粒物信息和辐射信息。3.根据权利要求1所述的一种环境监测方法，其特征在于，还包括：步骤6，实时采集监测地区的影像信息，并将所述影像信息发送到所述用户端；步骤7，提取所述影像信息中的人脸信息，将所述人脸信息与预存的人脸信息进行对比得到相似度，当相似度达到预设值时，发出报警信息。4.根据权利要求3所述的一种环境监测方法，其特征在于，还包括：步骤8，对进入到所述监测地区的入侵物体进行监测，当所述入侵物体的行为满足预设警戒条件时，发出报警信息。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种环境监测方法，其特征在于，步骤3中，包括：步骤3.1，选择所述污染物的测量点；步骤3.2，采集所述测量点的环境风速u、所述污染物的泄漏高度H、所述测量点的直角坐标系坐标(x，y，z)、所述污染物的泄漏时间t以及所述污染物测量点的瞬时泄漏总量Q*，其中，所述坐标x的正方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆中，吴平，李小刚，付立强，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51