一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统，其方法包括：获取不同区域的固定监测模块及移动监测模块中的数据，并通过通信模块实时传输至智能云平台；确定扬尘信息；判断扬尘信息是否超过预设阈值；若是，则判定与之适配的区域内扬尘浓度为需要进行降尘处理；获取扬尘信息超过预设阈值的区域地图及位置信息和气象数据，判断一定时间内预计扬尘扩散范围，确定待降尘区域道路网络图，并进行加权生成加权无向图；基于加权无向图中的位置及道路信息通过智能算法计算雾炮车降尘路线计划；通过在扬尘监测实时检测到目标区域内扬尘情况，其能够根据位置智能合理的计算规划出每一雾炮车的降尘路线，有效的缓解城市扬尘。尘。尘。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统


[0001]本申请涉及城市降尘
，特别涉及一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国对空气质量的关注度日益提升，人们对环境的要求越来越高，在人文的发展中，保持居住环境的健康舒适是必要的条件，为了有效监管城区的扬尘污染排放情况，各级环保部门已开始采用扬尘污染源在线监控系统，对相关建筑企业的扬尘、道路扬尘、工业废气、餐饮废气的排放情况以及环保设施的运行情况等进行实时监控。各区域的扬尘、污染排放情况通过固定的监控装置在基于广域网络传送到环保部门的污染源在线监控系统平台，从而使得环保部门可对个区域的扬尘排污情况进行集中和实时监管。现有的降尘系统在车辆、设备定点及工作路线、效能上都存在很多漏洞和模糊，及对扬尘的监测为定点监测，检测范围小且长期以来降尘工作安排中路线长且分散；存在道路清尘车辆和扬尘车辆定时定点前往城市各个街道进行降尘工作、缓解扬尘管理效率低、缓解扬尘难度高、缓解扬尘成本高，合理设计缓解扬尘方法系统就显得尤其重要，为此提出一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统，旨在解决现有的降尘系统在车辆、设备定点及工作路线、检测范围小且长期以来降尘工作安排中路线长且分散；缓解扬尘管理效率低、缓解扬尘难度高及缓解扬尘成本高的问题。
[0004]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，包括：获取不同区域的固定监测模块及移动监测模块中的数据，并通过通信模块实时传输至智能云平台；智能云平台根据固定监测模块及移动监测模块中的数据确定扬尘信息；判断扬尘信息是否超过预设阈值；若是，则判定与之适配的区域内扬尘浓度为需要进行降尘处理；获取扬尘信息超过预设阈值的区域地图及位置信息；获取扬尘区域位置的气象数据，判断一定时间内预计扬尘扩散范围数据；根据扬尘区域地图及位置信息和预计扬尘扩散范围数据，确定待降尘区域道路网络图，并将道路网络图与扬尘区域位置进行加权生成加权无向图；基于加权无向图中的位置及道路信息通过智能算法计算雾炮车降尘路线计划。
[0005]进一步的，所述不同区域的固定监测模块及移动监测模块中的数据步骤中，所述不同区域包括城市道路、城市建筑工地、城市餐厅和城市工厂；所述固定监测模块包括用于监测城市建筑工地、城市餐厅和城市工厂的固定式第
一扬尘监测装置；获取不同区域的移动监测模块数据包括，通过安装于城市环卫车辆上的图像摄像模块获取的图像数据及第二扬尘监测装置；所述第一扬尘监测装置与第二扬尘监测装置均包括用于获取扬尘信息的扬尘传感器、用于获取风速数据的风速传感器、用于获取噪音数据的噪音传感器、用于获取风向数据的风向传感器、用于定位扬尘位置的定位模块、用于获取温度及湿度数据的温湿度传感器。
[0006]进一步的，所述智能云平台根据固定监测模块及移动监测模块中的数据确定扬尘信息的步骤中，包括：对第一扬尘监测装置及第二扬尘监测装置内的信息节点进行优化计算得到准确的扬尘信息。
[0007]进一步的，所述判断扬尘信息是否超过预设阈值步骤后，包括：若否，则判断扬尘信息是否在预设的时间内持续增加；若否，则继续监测；若是，则判定此区域扬尘在持续增加，此区域为待降尘区域。
[0008]进一步的，所述获取扬尘区域位置的气象数据，判断一定时间内预计扬尘扩散范围数据步骤中，包括：获取扬尘区域内的风速信息、风向信息在一定时间内进行扬尘预计扩散范围区域计算。
[0009]进一步的，所述根据扬尘区域地图及位置信息和预计扬尘扩散范围数据，确定待降尘区域道路网络图，并将道路网络图与扬尘区域位置进行加权生成加权无向图的步骤中，包括：将每一确定扬尘的固定监测模块或移动监测模块中的位置在地图信息中通过位置节点进行表示，将地图信息中确定扬尘的区域内与位置节点连接城市主干道路确定为扬尘待降尘区域道路网络图，并对两位置节点之间的城市主干道路赋予边的距离权重表示加权无向图。
[0010]进一步的，所述基于加权无向图中的位置及道路信息通过智能算法计算雾炮车降尘路线计划的步骤中，包括：在加权无向图中确定雾炮车的位置点即起始点，将位置节点表示的待降尘区域位置点为目标点；确认待工作的炮雾车数量m后，通过改进概率计算公式计算炮雾车从起始点至其中一目标点的概率；确定炮雾车从起始点至其中一目标点的概率后根据改进信息素浓度公式进行对路径信息素的更新根据选代次数，求出本轮每辆炮雾车走过的总路径的最优解。
[0011]进一步的，所述改进概率计算公式为：其中：P
ijk
为t时刻第k辆炮雾车从扬尘区域位置i移动至扬尘区域位置j的概率；
allowed
k
为第k辆炮雾车暂未降尘的扬尘区域集合；S为暂未降尘的扬尘区域集合中的某一个扬尘区域；τ为信息素浓度；τ
ij
(t)为t时刻扬尘区域位置i至扬尘区域位置j的路径上信息素浓度；d为距离；d
ij
为炮雾车从扬尘区域位置i至扬尘区域位置j的距离；α为信息素权重；β为启发因子。
[0012]进一步的，所述改进信息素浓度公式为：其中：Q为常数，是第k辆炮雾车走过的总路径长度；L
k
为路径长度；ρ为信息素挥发因子。
[0013]一种基于物联网监测缓解城市扬尘的系统，所述系统包括：用于获取目标区域扬尘信息及气象信息的固定监测模块和移动监测模块；用于系统元件之间信息传递的通信模块；用于整理数据及发出指令的智能云平台；用于执行降尘任务的雾炮车；用于工作人员接收任务指令及用户提出需求的移动平台。
[0014]本申请提供了一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法及系统，具有以下有益效果：1、通过在扬尘监测实时检测到目标区域内扬尘情况，其能够根据位置智能合理的计算规划出每一雾炮车的降尘路线，解决因为雾炮车定时定点的工作机制，在扬尘较小的甚至不需要降尘处理的区域内占用资源，而扬尘较多的区域没有尽快的处理，导致扬尘扩散范围加大，或扬尘较多的区域降尘时间较短，影像降尘效果的问题；2、通过优化计算对每一第一扬尘监测装置及第二扬尘监测装置作为节点收集到的数据进行滤波降噪处理，将监测过程中产生的测量中的噪声和环境产生的噪声进行消除，并对数据传输量进行压缩，减少冗余数据的传输，减少数据误差，确保了数据采集的准确性和实时性，为后续降尘处理及时提供可靠的信息，使其系统能够及时控制降尘车辆对所在区域进行降尘处理；3、通过将城市道路上行驶的大量环卫车辆作为流动检测的一环，其能有效的增加检测范围，还可以用于识别路上行驶的建筑垃圾运输车辆、建筑材料运输车辆及泥头车辆运输过程是否做好防污染的措施；第二扬尘监控装置用于在环卫车辆行驶工作时，实时检测环卫车辆行驶路程中的扬尘数据并记录其位置；使系统能够及时派扫尘车辆、洒水车对道路进行清洁，根据空气扬尘及时派雾炮车对目标区域进行降尘。
附图说明
[0015]图1为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，包括：获取不同区域的固定监测模块及移动监测模块中的数据，并通过通信模块实时传输至智能云平台；智能云平台根据固定监测模块及移动监测模块中的数据确定扬尘信息；判断扬尘信息是否超过预设阈值；若是，则判定与之适配的区域内扬尘浓度为需要进行降尘处理；获取扬尘信息超过预设阈值的区域地图及位置信息；获取扬尘区域位置的气象数据，判断一定时间内预计扬尘扩散范围数据；根据扬尘区域地图及位置信息和预计扬尘扩散范围数据，确定待降尘区域道路网络图，并将道路网络图与扬尘区域位置进行加权生成加权无向图；基于加权无向图中的位置及道路信息通过智能算法计算雾炮车降尘路线计划。2.根据权利要求1所述的基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，所述不同区域的固定监测模块及移动监测模块中的数据步骤中，所述不同区域包括城市道路、城市建筑工地、城市餐厅和城市工厂；所述固定监测模块包括用于监测城市建筑工地、城市餐厅和城市工厂的固定式第一扬尘监测装置；获取不同区域的移动监测模块数据包括，通过安装于城市环卫车辆上的图像摄像模块获取的图像数据及第二扬尘监测装置；所述第一扬尘监测装置与第二扬尘监测装置均包括用于获取扬尘信息的扬尘传感器、用于获取风速数据的风速传感器、用于获取噪音数据的噪音传感器、用于获取风向数据的风向传感器、用于定位扬尘位置的定位模块、用于获取温度及湿度数据的温湿度传感器。3.根据权利要求2所述的基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，所述智能云平台根据固定监测模块及移动监测模块中的数据确定扬尘信息的步骤中，包括：对第一扬尘监测装置及第二扬尘监测装置内的信息节点进行优化计算得到准确的扬尘信息。4.根据权利要求1所述的基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，所述判断扬尘信息是否超过预设阈值步骤后，包括：若否，则判断扬尘信息是否在预设的时间内持续增加；若否，则继续监测；若是，则判定此区域扬尘在持续增加，此区域为待降尘区域。5.根据权利要求1所述的基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，所述获取扬尘区域位置的气象数据，判断一定时间内预计扬尘扩散范围数据步骤中，包括：获取扬尘区域内的风速信息、风向信息在一定时间内进行扬尘预计扩散范围区域计算。6.根据权利要求1所述的基于物联网监测缓解城市扬尘的方法，其特征在于，所述根据扬尘区域地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子颖，王红霄，叶婷，陈蕾，
申请(专利权)人：长沙中联重科环境产业有限公司，
类型：发明
国别省市：