具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法技术方案

本发明专利技术提供一种具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，步骤包括：于邻近的复数区域中界定至少一个测点，并分别于测点量测空气质量量值、风速值、风向值、气压值湿度值、温度值及地理信息；地理信息包括位置信息、地形信息及时间信息；于实时气流数据库撷取对应于测点的至少一气流信息；以及收集每一测点的量测值，由量测值推算空污源位置。本发明专利技术可由测点的量测值，经大数据分析及算法推算出具体空气的污染源位置，亦可结合天气预报数据以推算未来空气污染可能的影响范围；可对空气污染源进行污染的排除或对于未来影响范围而予思量其相关因应对策，以降低污染及其影响，进而提升人民的健康及安全。

Operation method of pollution source analysis system with multi-point air quality detection

【技术实现步骤摘要】
具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法
本专利技术提供一种具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，尤指一种藉由空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值、位置信息及气流信息，以推算空污源位置。
技术介绍
按，近年来的空气质量日趋下降，而空气污染的来源有多种，包括：雾霾、工业排放、发电、交通等，其皆影响空气的质量；其中，悬浮微粒(ParticulateMatter,PM)泛指悬浮在空气中的颗粒，而PM2.5为直径小于等于2.5微米的细悬浮微粒；悬浮微粒包括自然形成的尘土、海盐、火山或燃烧产生的灰烬，而人为因素形成者包括人类对石化燃料，如：煤、石油、天然气，或对垃圾之燃烧所形成；细悬浮微粒因粒径极小，且其表面积大，故极易吸附空气中所存的有毒物质，而直接进入人体的支气管，亦可能扩散至细支气管壁而干扰肺部的气体交换，或将透过肺部传递至其他器官；而PM1系空气中直径小于或等于1微米的微粒的总称，亦称为可入肺颗粒物，意即，其系可予进入肺泡血液，故对人体及环境的影响更为重大；更有证据指出，最小的悬浮微粒(直径小于等于100奈米，合0.1微米)将可透过细胞膜而传递至人体其他器官，包括大脑，且其可能引发脑损伤等症状，显见悬浮微粒确实对环境及生物体之影响甚为巨大。此外，于雾霾发生时，因大气压降低，再加上空气中细颗粒物骤增及空气流动性差，故有害细菌及病毒向周围扩散的速度较慢，故导致空气中细菌、病毒、病原微生物浓度增高，将使疾病传播的风险很高。据北京市卫生局统计，每次出现重度雾霾的天气，市属各大医院之呼吸相关就诊的患者即增加二至五成；再者，雾霾将对人体心脑血管疾病产生严重影响，亦可能导致近地层紫外线强度减弱，使空气中传染性病原微生的活性增强，传染病增多。除此之外，雾霾还会影响人们的心理健康，使造成沉闷、压抑的感受，会刺激或者加剧心理抑郁之状态。而解决空污问题，首要目的，应先分析污染源及各污染源所占之比例，方能利于制定对策以因应空气污染。现有对于空气污染的分析，主要系藉由空气盒子所进行，其主要系弥补政府单位对空污监测的不足，中研院信息所指出，就中国台湾而言，环保署在全台设置76个监测站，主要测量环境背景值，其多半放安置在10-15公尺高空，惟民众所在意者为住家附近的空气质量，而空气盒子可自行安装，使民众或专业人士可以上网查询，并加以开发应用，其监测数据可透过大数据分析以精确侦测所在位置之空污现况；空气盒子计划将由一个据点逐渐扩大，如今中国台湾超过1500个据点，同时拓展到海外26国，藉可结合学研、社群、产业与政府的物联网应用，以利于全球可实时监测空污状况，以利于掌握及改善空气质量。然而，习知对于空气污染的侦测，仅系透过设置AQI观测站来进行当地空气污染的量测或预测，且如习知中国台湾专利公告第M552632号的「提供空气质量信息的系统」一案，利用复数个具有致动传感模块的行动装置，感测其各自所在位置的单点空气信息，并传送至一云端处理装置，藉以产生各种有益于用户的衍生信息，包括：行进方位、指定路径、空气质量信息、空气质量异常通报信息或疏散路径；然而，其并无法确实寻找出污染源，且无法正确观测或预测空污影响的范围；此外，其主要的传输皆系透过Wi-Fi，其所耗电量大，若进行大规模的架设，将耗费诸多电力。有鉴于此，吾等专利技术人乃潜心进一步研究空气污染的测量，并着手进行研发及改良，期以一较佳专利技术以解决上述问题，且在经过不断试验及修改后而有本专利技术的问世。
技术实现思路
本专利技术的目的系为解决前述问题，为达致以上目的，吾等专利技术人提供一种具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其步骤包括：(a)于邻近的复数区域中界定至少一测点，并分别于所述测点量测一空气质量量值、一风速值、一风向值、一气压值、一湿度值、一温度值及一地理信息；该地理信息包括一位置信息、一地形信息及一时间信息；(b)于一实时气流数据库撷取对应于所述测点及所述时间信息的至少一气流信息；以及(c)基于同一所述时间信息收集每一所述测点的一量测值，该量测值包括所述空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值、地理信息及气流信息，并将所述量测值经空气扩散函式及大数据分析，以推算一空污源位置。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其中，该步骤(b)及步骤(c)透过一传输装置藉由低功率广域网(Low-PowerWide-AreaNetwork,LPWAN)以撷取所述区域的气流信息及将所述量测值传输至一服务端，令该服务端藉由量测值推算该空污源位置。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其中，该低功率广域网采用NB-IoT(NarrowBandInternetofThings，窄带物联网)、LoRa(LongRange，超长距低功耗数据传输技术)、Sigfox物联网通讯网络、Weightless、HaLow或RPMA(RandomPhaseMultipleAccess，随机相位多址接入)。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其中，该地理信息藉由GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem,全球导航卫星系统)定位器或GPS定位器而求得。据上所述之具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其中，所述测点于所述区域中间隔排列的动态或静态点。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，所述大数据分析藉由倒传递类神经网络所进行。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，还包括步骤：(d)藉由至少一第一客户端量测对应的所述测点的所述空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值及地理信息；(e)藉由一服务端撷取所述气流信息并收集所述测点的量测值，并予推算该空污源位置；以及(f)设置至少一第二客户端以连结于该服务端，藉以透过该服务端取得至少其一所述量测值及该空污源位置。据上所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，还包括步骤：(g)于至少其一所述第二客户端设定一定位信息以标示该至少其一所述第二客户端的位置；(h)该服务端依据所述测点的位置信息及量测值推算一对应于所述定位信息的空气质量信息；(i)于至少其一所述第二客户端设定至少一对应于所述空气质量信息的阀值；以及(j)于所述空气质量信息达对应的所述阀值时，令设定该所述阀值的所述第二客户端发出警示。据上所述的具多点空气质量侦测之污染源分析系统运作方法，还包括步骤：(k)于一气象预测数据库撷取所述测点的至少一气象信息，且所述量测值包括所述气象信息；以及(l)将所述量测值经空气扩散函式及大数据分析，以推算一未来污染范围。据上所述之具多点空气质量侦测之污染源分析系统运作方法，还包括步骤：(m)于至少其一所述第二客户端设定一定位信息以标示至少其一所述第二客户端的位置，且所述第二客户端系透过该服务端取得该未来污染范围；以及(n)于至少其一所述第二客本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，步骤包括：/n(a)于邻近的复数区域中界定至少一个测点，并分别于测点量测空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值及地理信息；地理信息包括位置信息、地形信息及一时间信息；/n(b)于一实时气流数据库撷取对应于测点及时间信息的至少一气流信息；以及/n(c)基于同一时间信息收集每一测点的量测值，量测值包括空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值、地理信息及气流信息，并将量测值经空气扩散函式及大数据分析，以推算一空污源位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，步骤包括：
(a)于邻近的复数区域中界定至少一个测点，并分别于测点量测空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值及地理信息；地理信息包括位置信息、地形信息及一时间信息；
(b)于一实时气流数据库撷取对应于测点及时间信息的至少一气流信息；以及
(c)基于同一时间信息收集每一测点的量测值，量测值包括空气质量量值、风速值、风向值、气压值、湿度值、温度值、地理信息及气流信息，并将量测值经空气扩散函式及大数据分析，以推算一空污源位置。


2.如权利要求1所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，步骤(b)及步骤(c)透过一传输装置由低功率广域网以撷取区域的气流信息及将量测值传输至一服务端，令服务端由量测值推算空污源位置。


3.如权利要求2所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，该低功率广域网系采用NB-IoT、LoRa、Sigfox物联网通讯网络、Weightless、HaLow或RPMA。


4.如权利要求1所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，地理信息由GNSS定位器或GPS定位器而求得。


5.如权利要求1所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，测点于区域中间隔排列的动态或静态点。


6.如权利要求6所述的具多点空气质量侦测的污染源分析系统运作方法，其特征在于，大数据分析由倒传递类神经网络所进行。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：许毅然，
申请(专利权)人：南台学校财团法人南台科技大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71