一种基于大气环境的监测方法、系统和可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种基于大气环境的监测方法、系统和可读存储介质，所述方法包括：预设区域的不同的坐标位置分别设置有多个前端监测设备；基于多个前端监测设备的坐标位置分别采用密度聚类算法进行聚类分析，计算得到多个聚类区以及对应的聚类中心；基于每个聚类区，选取距离对应聚类中心最近的前端监测设备作为主监测设备；通过前端监测设备实时监测获取各自坐标位置处的大气环境数据；基于每个聚类区，通过主监测设备收集其他前端监测设备监测的大气环境数据并进行大气环境数据汇整，得到每个聚类区的汇整数据并进行上报；基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像。本发明专利技术实现对大气环境的智能化、全局化监测。监测。监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大气环境的监测方法、系统和可读存储介质


[0001]本专利技术涉及环境监测
，尤其涉及一种基于大气环境的监测方法、系统和可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着经济发展与社会进步，人们的生活水平得到了前所未有的提升，但随之而来的环境污染也逐渐凸显成为一个引人关注的重要问题。对生态环境造成的不可磨灭的破坏已逐渐直接影响到人们的日常生活，尤其是大气污染。工业化、城市化带来的大气污染问题日益严重，工厂排放的废气、机动车尾气、餐饮业排放的油烟、冬季烧煤供暖等都会导致大气中的颗粒物浓度增加。
[0003]污染源的增多、污染程度日益严重、范围逐渐扩大，大气污染给人们带来巨大经济损失的同时还严重影响着人类的健康乃至生存。大气污染带来的雾霾天气使得能见度下降，易引发交通事故，对交通运输安全产生不良影响；更重要的是在污染天气下大气中细颗粒物的增加（特别是PM2.5）还会使得气管炎等呼吸道疾病、心血管疾病的发生或者加剧，长期处于污染环境也易产生肺癌。污染天气已经对人类健康造成了严重的危害。
[0004]城市大气环境的监测主要由环境管理部门管理，对存在于大气中的污染物进行定点、连续的测量和分析。根据监测结果实时存储并加以分析之后，合理评估空气质量，并提供寻求污染源的判定依据。
[0005]目前采用的主要技术是在现场安装点式颗粒物监测仪和摄像机，通过它们对现场进行监测，再将监测到的数据和视频图像采集、存储到控制主机里，然后通过有限网络或者无线通信模块上传到远程监控平台，从而实现远程监控。然而大量数据并发上传到远程监控平台的过程可能会造成传输冲突的问题，进而造成网络延迟现象。同时，传统的远程监控平台获取各个采集点的监测数据，该监测数据呈现点状大气环境状况分布，无法覆盖对未安装点式颗粒物监测仪和摄像机的区域进行大气环境的同步监测。

技术实现思路

[0006]为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种基于大气环境的监测方法、系统和可读存储介质，实现对大气环境的智能化监测，并能够减少前端监测设备与远程监控平台之间的网络数据传输量，提升了网络传输效率，增强了大气环境监测数据上报的实时性；同时能够对未布局前端监测设备的区域同步进行大气环境监测，实现对预设区域内的大气环境进行全覆盖监测。
[0007]本专利技术第一方面提出了一种基于大气环境的监测方法，所述方法包括：预设区域的不同的坐标位置分别设置有多个前端监测设备；基于多个前端监测设备的坐标位置分别采用密度聚类算法进行聚类分析，计算得到多个聚类区以及对应的聚类中心；基于每个聚类区的多个前端监测设备，选取距离对应聚类中心最近的前端监测设
备作为主监测设备；通过前端监测设备实时监测获取各自坐标位置处的大气环境数据；基于每个聚类区，通过主监测设备收集其他前端监测设备监测的大气环境数据并进行大气环境数据汇整，得到每个聚类区的汇整数据，并进行上报；基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示。
[0008]本方案中，通过前端监测设备实时监测获取各自坐标位置处的大气环境数据，具体包括：预设每个前端监测设备包括不同类别的环境参数监测终端，每个环境参数监测终端包括多个环境参数传感器，由多个环境参数传感器同步感测对应坐标位置的环境参数值；基于每个环境参数监测终端，分别获取多个环境参数传感器同步感测到的多个环境参数值；基于每个环境参数监测终端，将每个环境参数传感器的环境参数值分别与其他环境参数传感器的环境参数进行作差比对，计算得到第一差值；判断第一差值是否大于第一预设阈值，如是，则标记前者环境参数传感器的环境参数值为异常一次；基于每个环境参数监测终端，待所有环境参数传感器的环境参数值均完成两两作差比对后，则统计每个环境参数传感器的环境参数值被标记为异常的总次数；基于每个环境参数监测终端，判断每个环境参数传感器的环境参数值被标记为异常的总次数是否大于第二预设阈值，如是，则判定对应环境参数传感器的环境参数值为异常值；基于每个环境参数监测终端，剔除异常值，并对保留下的所有有效的环境参数值进行平均化计算，得到环境参数平均值；将每个环境参数监测终端的环境参数平均值进行组合形成对应坐标位置处的大气环境数据。
[0009]本方案中，基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示，具体包括：对每个聚类区的汇整数据进行解析，并获取各个坐标位置的大气环境数据，且每条大气环境数据至少包括多个环境参数值；将每个坐标位置的每个环境参数值分别与其他坐标位置的对应环境参数值进行对比，如果前者优于后者，则对前者加1分；待所有坐标位置的各个环境参数值均完成两两对比后，统计每个坐标位置的每个环境参数值的总得分；基于每个坐标位置，将不同环境参数值的总得分进行累加，得到每个坐标位置的第一环境得分；预设大气环境比色卡，将每个坐标位置的第一环境得分基于大气环境比色卡进行转化为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基于每个坐标位置的颜色图标进行标记，以制作预设
区域的大气环境画像并进行界面展示。
[0010]本方案中，在统计每个坐标位置的每个环境参数值的总得分之后，所述方法还包括：预设不同环境参数值对环境得分评价的影响权重不同，不同环境参数值具有对应的影响权重；基于每个坐标位置，将每个环境参数值的总得分分别乘以对应的影响权重，得到每个环境参数值的权重得分；基于每个坐标位置，将所有环境参数值的权重得分进行累加，得到每个坐标位置的第二环境得分；预设大气环境比色卡，将每个坐标位置的第二环境得分基于大气环境比色卡进行转化为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基于每个坐标位置的颜色图标进行标记，以制作预设区域的大气环境画像并进行界面展示。
[0011]本方案中，基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示，具体还包括：构建大气环境预测模型；创建样本数据库，并通过样本数据库中的样本数据对大气环境预测模型进行优化训练，得到优化后的大气环境预测模型；获取其他未设置前端监测设备的待测坐标位置；获取所述待测坐标位置周围预设半径内的其他前端监测设备的大气环境数据，以及与待测坐标位置的坐标关系；将周围预设区域内的其他前端监测设备的大气环境数据，以及与待测坐标位置的坐标关系，输入大气环境预测模型，预测得到待测坐标位置的大气环境数据，所述大气环境数据包括多个环境参数值；将待测坐标位置的每个环境参数值分别与其他坐标位置的对应环境参数值进行对比，如果前者优于后者，则对前者加1分；统计待测坐标位置的每个环境参数值的总得分；将待测坐标位置的不同环境参数值的总得分进行累加，得到待测坐标位置的第一环境得分；预设大气环境比色卡，将待测坐标位置的第一环境得分基于大气环境比色卡进行转化为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基于待测坐标位置的颜色图标进行标记，以制作预设区域的大气环境画像并进行界面展示。
[0012]本方案中，在预测得到待测坐标位置的大气环境数据之后，所述方法还包括：从预设区域内选定多个前端监测设备为第一设备；获取多个第一设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大气环境的监测方法，其特征在于，所述方法包括：预设区域的不同的坐标位置分别设置有多个前端监测设备；基于多个前端监测设备的坐标位置分别采用密度聚类算法进行聚类分析，计算得到多个聚类区以及对应的聚类中心；基于每个聚类区的多个前端监测设备，选取距离对应聚类中心最近的前端监测设备作为主监测设备；通过前端监测设备实时监测获取各自坐标位置处的大气环境数据；基于每个聚类区，通过主监测设备收集其他前端监测设备监测的大气环境数据并进行大气环境数据汇整，得到每个聚类区的汇整数据，并进行上报；基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示。2.根据权利要求1所述的一种基于大气环境的监测方法，其特征在于，通过前端监测设备实时监测获取各自坐标位置处的大气环境数据，具体包括：预设每个前端监测设备包括不同类别的环境参数监测终端，每个环境参数监测终端包括多个环境参数传感器，由多个环境参数传感器同步感测对应坐标位置的环境参数值；基于每个环境参数监测终端，分别获取多个环境参数传感器同步感测到的多个环境参数值；基于每个环境参数监测终端，将每个环境参数传感器的环境参数值分别与其他环境参数传感器的环境参数进行作差比对，计算得到第一差值；判断第一差值是否大于第一预设阈值，如是，则标记前者环境参数传感器的环境参数值为异常一次；基于每个环境参数监测终端，待所有环境参数传感器的环境参数值均完成两两作差比对后，则统计每个环境参数传感器的环境参数值被标记为异常的总次数；基于每个环境参数监测终端，判断每个环境参数传感器的环境参数值被标记为异常的总次数是否大于第二预设阈值，如是，则判定对应环境参数传感器的环境参数值为异常值；基于每个环境参数监测终端，剔除异常值，并对保留下的所有有效的环境参数值进行平均化计算，得到环境参数平均值；将每个环境参数监测终端的环境参数平均值进行组合形成对应坐标位置处的大气环境数据。3.根据权利要求1所述的一种基于大气环境的监测方法，其特征在于，基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示，具体包括：对每个聚类区的汇整数据进行解析，并获取各个坐标位置的大气环境数据，且每条大气环境数据至少包括多个环境参数值；将每个坐标位置的每个环境参数值分别与其他坐标位置的对应环境参数值进行对比，如果前者优于后者，则对前者加1分；待所有坐标位置的各个环境参数值均完成两两对比后，统计每个坐标位置的每个环境参数值的总得分；基于每个坐标位置，将不同环境参数值的总得分进行累加，得到每个坐标位置的第一环境得分；预设大气环境比色卡，将每个坐标位置的第一环境得分基于大气环境比色卡进行转化
为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基于每个坐标位置的颜色图标进行标记，以制作预设区域的大气环境画像并进行界面展示。4.根据权利要求3所述的一种基于大气环境的监测方法，其特征在于，在统计每个坐标位置的每个环境参数值的总得分之后，所述方法还包括：预设不同环境参数值对环境得分评价的影响权重不同，不同环境参数值具有对应的影响权重；基于每个坐标位置，将每个环境参数值的总得分分别乘以对应的影响权重，得到每个环境参数值的权重得分；基于每个坐标位置，将所有环境参数值的权重得分进行累加，得到每个坐标位置的第二环境得分；预设大气环境比色卡，将每个坐标位置的第二环境得分基于大气环境比色卡进行转化为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基于每个坐标位置的颜色图标进行标记，以制作预设区域的大气环境画像并进行界面展示。5.根据权利要求1所述的一种基于大气环境的监测方法，其特征在于，基于每个聚类区的汇整数据进行数据分析处理，得到大气环境画像并进行界面展示，具体还包括：构建大气环境预测模型；创建样本数据库，并通过样本数据库中的样本数据对大气环境预测模型进行优化训练，得到优化后的大气环境预测模型；获取其他未设置前端监测设备的待测坐标位置；获取所述待测坐标位置周围预设半径内的其他前端监测设备的大气环境数据，以及与待测坐标位置的坐标关系；将周围预设区域内的其他前端监测设备的大气环境数据，以及与待测坐标位置的坐标关系，输入大气环境预测模型，预测得到待测坐标位置的大气环境数据，所述大气环境数据包括多个环境参数值；将待测坐标位置的每个环境参数值分别与其他坐标位置的对应环境参数值进行对比，如果前者优于后者，则对前者加1分；统计待测坐标位置的每个环境参数值的总得分；将待测坐标位置的不同环境参数值的总得分进行累加，得到待测坐标位置的第一环境得分；预设大气环境比色卡，将待测坐标位置的第一环境得分基于大气环境比色卡进行转化为对应的颜色图标；在预设区域的电子地图上，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊珊，朱珠，赖梅东，陈小刚，李锟，涂鹏，李萍，田鹏山，王帆，
申请(专利权)人：绿鹏环境科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：