精准溯源解析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种精准溯源解析方法及装置，所述方法包括：获取生产装置对应区域的气象数据、大气污染物监测数据以及各个生产装置对应的污染源的综合源谱；对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果；根据大气污染物源解析结果中异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装置，基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到目标生产装置对应的污染贡献率；分析污染贡献率的变化，从目标生产装置中确定需排查的生产装置。本发明专利技术的方法能缩短排查时间，溯源精度高，能快速准确定位污染源。能快速准确定位污染源。能快速准确定位污染源。

【技术实现步骤摘要】
精准溯源解析方法及装置


[0001]本专利技术涉及大气污染物监测和溯源
，具体地涉及一种精准溯源解析方法及一种精准溯源解析装置。

技术介绍

[0002]随着经济发展，环境污染问题越来越严重，环境污染严重影响着人类健康和大气环境，其中，挥发性有机物VOCs、硫化物、氮化物、氨等对大气环境和人类健康造成严重影响。石化行业作为VOCs排放的重点行业，其排放量约占全国工业源VOCs排放量的18
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40％，大气污染物的综合整治与异味治理工作迫在眉睫。
[0003]目前针对石化企业VOCs排放提出了LDAR技术(Leak Detection And Repair，泄漏检测与修复技术)，从源头上控制石化行业工艺设备与管线组织泄漏的VOCs，但LDAR技术在实际工作中拍照图像对点、手工录入等工作量大，造成LDAR工作效率低、错误率高，不能实时监测，应用LDAR排查一套生产装置可能的泄漏点耗费时间长等问题，导致LDAR技术应用的实施效果参差不齐。
[0004]随着城市型炼厂的出现，厂区周围存在外部企业和居民、学校等敏感点，炼厂内部装置区排布紧密，污染物种类多，成分复杂，难以准确把握炼厂本身的污染状况，无法准确确定污染来源，也无法掌握污染源对周围环境的影响情况，以及如何监测控制和溯源。目前研究较多的溯源方法基本是针对化工园区，仅能溯源到园区内的企业，这些企业的组分差异较大，较易实现溯源。而要溯源到企业内的具体装置或具体的泄漏点，由于装置间组分差异较小，石化企业厂内VOCs泄漏溯源网格化监控技术缺乏，较难进一步判断和识别。因此非常有必要研究一种大气污染物精细化溯源系统，一方面能实时在线监测重点监控区域可能污染源的污染贡献率，另一方面能及早及小感知可能发生的异常或突发事件，进而实现预警，避免因异常事故带来更大风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式的目的是提供一种精准溯源解析方法，以至少解决上述的难以准确把握炼厂本身的污染状况，无法准确确定污染来源，以及如何监测控制和准确快速溯源的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种精准溯源解析方法，包括：
[0007]获取生产装置对应区域的气象数据、大气污染物监测数据以及各个生产装置对应的污染源的综合源谱；
[0008]对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果；
[0009]若所述大气污染物源解析结果中存在异常值，根据所述异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装置，基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率；
[0010]分析所述污染贡献率的变化，从所述目标生产装置中确定需排查的生产装置。
[0011]可选的，所述对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果，包括：
[0012]调用主成分分析模型、正定矩阵因子分解模型、ME2模型或者UNMIX模型，以所述大气污染物监测数据作为输入，得到对应的大气污染物源解析结果。
[0013]可选的，所述基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率，包括：
[0014]调用化学质量平衡模型，以所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱作为输入，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率。
[0015]可选的，所述获取各个生产装置对应的污染源的综合源谱，包括：
[0016]对于每一生产装置：
[0017]采集所述生产装置的各气体样品的浓度数据；
[0018]计算步骤：计算气体样品的平均组分浓度；
[0019]剔除步骤：剔除所述气体样品中浓度数据与所述平均组分浓度相似度最低的气体样品；
[0020]对于剩余气体样品，重复执行计算步骤和剔除步骤，直到剩余气体样品的浓度数据与剩余气体样品的平均组分浓度的相似度均大于预设值，将剩余气体样品的平均组分浓度作为该生产装置的气体样品表征组分浓度；
[0021]根据各个生产装置的气体样品的表征组分浓度制作各个生产装置对应的污染源的综合源谱。
[0022]可选的，所述污染源的综合源谱可被多次更新。
[0023]可选的，该方法还包括：
[0024]对所述大气污染物监测数据进行如下处理：
[0025]对高于预设污染物光化学反应活性标准和低于预设大气污染物检出率标准的大气污染物监测数据进行剔除处理；
[0026]将经过数据剔除处理后的大气污染物监测数据整理为与所述主成分分析模型、正定矩阵因子分解模型、ME2模型或者UNMIX模型对应的污染物浓度文件作为对应模型的输入。
[0027]可选的，所述大气污染物源解析结果为按时间序列分布的大气污染物浓度变化值和不同污染因子的贡献率；所述异常值通过所述大气污染物浓度变化值确定；
[0028]所述方法还包括：
[0029]以某一时间段内的不同污染因子的贡献率和该时间段对应的气象数据作为输入，利用条件概率函数得到条件概率分布图，所述条件概率分布图用于展示不同污染因子的来源方向。
[0030]可选的，所述方法还包括：
[0031]剔除所述异常值中的异常数据，以剔除后的异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据作为所述化学质量平衡模型的输入，所述异常数据包括大气污染物监测设备未正常工作得到的监测数据和异常气象数据；
[0032]所述根据所述异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装置，包括：根据
所述气象数据里的主导风向将处于上风向位置的生产装置确定为所述目标生产装置。
[0033]可选的，所述方法还包括：
[0034]利用便携式TVOC测定仪对所述需排查的生产装置进行污染泄漏点排查。
[0035]本专利技术第二方面提供一种精准溯源解析装置，所述装置包括：
[0036]获取模块，用于获取生产装置对应区域的气象数据、大气污染物监测数据以及各个生产装置对应的污染源的综合源谱；
[0037]第一解析模块，用于对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果；
[0038]第二解析模块，用于在所述大气污染物源解析结果中存在异常值的情况下，根据所述异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装置，基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率；
[0039]确定模块，用于分析所述污染贡献率的变化，从所述目标生产装置中确定需排查的生产装置。
[0040]可选的，所述第一解析模块用于：调用主成分分析模型、正定矩阵因子分解模型、ME2模型或者UNMIX模型，以所述大气污染物监测数据作为输入，得到对应的大气污染物源解析结果。
[0041]可选的，所述第二解析本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准溯源解析方法，其特征在于，所述方法包括：获取生产装置对应区域的气象数据、大气污染物监测数据以及各个生产装置对应的污染源的综合源谱；对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果；若所述大气污染物源解析结果中存在异常值，根据所述异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装置，基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率；分析所述污染贡献率的变化，从所述目标生产装置中确定需排查的生产装置。2.根据权利要求1所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述对所述大气污染物监测数据进行分析，得到对应的大气污染物源解析结果，包括：调用主成分分析模型、正定矩阵因子分解模型、ME2模型或者UNMIX模型，以所述大气污染物监测数据作为输入，得到对应的大气污染物源解析结果。3.根据权利要求1所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述基于所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率，包括：调用化学质量平衡模型，以所述异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据和所述目标生产装置对应的污染源的综合源谱作为输入，得到所述目标生产装置对应的污染贡献率。4.根据权利要求1所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述获取各个生产装置对应的污染源的综合源谱，包括：对于每一生产装置：采集所述生产装置的各气体样品的浓度数据；计算步骤：计算气体样品的平均组分浓度；剔除步骤：剔除所述气体样品中浓度数据与所述平均组分浓度相似度最低的气体样品；对于剩余气体样品，重复执行计算步骤和剔除步骤，直到剩余气体样品的浓度数据与剩余气体样品的平均组分浓度的相似度均大于预设值，将剩余气体样品的平均组分浓度作为该生产装置的气体样品表征组分浓度；根据各个生产装置的气体样品的表征组分浓度制作各个生产装置对应的污染源的综合源谱。5.根据权利要求1所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述污染源的综合源谱可被多次更新。6.根据权利要求2所述的精准溯源解析方法，其特征在于，该方法还包括：对所述大气污染物监测数据进行如下处理：对高于预设污染物光化学反应活性标准和低于预设大气污染物检出率标准的大气污染物监测数据进行剔除处理；将经过数据剔除处理后的大气污染物监测数据整理为与所述主成分分析模型、正定矩阵因子分解模型、ME2模型或者UNMIX模型对应的污染物浓度文件作为对应模型的输入。7.根据权利要求1所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述大气污染物源解析结果
为按时间序列分布的大气污染物浓度变化值和不同污染因子的贡献率；所述异常值通过所述大气污染物浓度变化值确定；所述方法还包括：以某一时间段内的不同污染因子的贡献率和该时间段对应的气象数据作为输入，利用条件概率函数得到条件概率分布图，所述条件概率分布图用于展示不同污染因子的来源方向。8.根据权利要求3所述的精准溯源解析方法，其特征在于，所述方法还包括：剔除所述异常值中的异常数据，以剔除后的异常值的出现时间对应的大气污染物监测数据作为所述化学质量平衡模型的输入，所述异常数据包括大气污染物监测设备未正常工作得到的监测数据和异常气象数据；所述根据所述异常值的出现时间对应的气象数据确定目标生产装...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯云霞，肖安山，李波，贾润中，朱亮，李明骏，董瑞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：