一种散货港口环境智能监测系统技术方案

本发明专利技术提出一种散货港口环境智能监测系统，涉及环境监测技术领域，通过设置现场监测系统和软件分析系统，所述现场监测系统包括大气网格化监测系统和水资源分区监测系统，大气网格化监测系统用于获取大气监测区域内的空气质量监测数据，所述水资源分区监测系统，用于获取水资源分区监测区域内的水环境质量监测数据，所述软件分析系统对所述空气质量监测数据和所述水环境质量监测数据进行分析，以实时展示港口各分区环境污染状况、可利用水资源状况、水资源实时收集处理状况，并将抑尘作业用水需求与可利用水资源进行匹配决策，实现监测结果的联动处理。测结果的联动处理。测结果的联动处理。

【技术实现步骤摘要】
一种散货港口环境智能监测系统


[0001]本专利技术涉及环境监测
，尤其是涉及一种散货港口环境智能监测系统。

技术介绍

[0002]港口环境监测对散货港口污染治理有着重要的作用：通过持续动态监测，可掌握环境质量和污染物变化情况，持续监督港口环境治理效果，为港口环境保护工作提供依据；港口环境在线监测为交通运输行业环境保护管理、政策、科研工作提供数据支撑；同时，散货港口环境监测也是落实交通运输行业生态环保的重要工作之一。
[0003]未来，港口环境监测将实现“智慧+环境”，通过大数据进行风险评估、分析，进而提出环境治理智慧型解决方案。
[0004]目前针对散货港口环境监测系统的研究较少，已有的散货港口环境监测系统，在大气环境监测时，一般采用两种检测方式，一种是采用激光雷达，对扫描区域进行整体的监测，但存在局部监测结果不准确的问题，另一种是采用空气质量监测微站对多个小区域进行监测，又会出现监测结果不全面的问题；雨污水作为散货港口主要的污水来源，需要对雨污水收集、处理和回用的各个环节进行管理。现有水资源监测中，以整个港区作为一个整体，设置统一的污水回收站、处理站，并未考虑水资源收集利用分区的概念，由此导致难以掌握各区域的雨污水收集情况、水污染治理情况、中水回用情况，不便于港口水资源与水环境的精细化管理；另外大气环境监测和水资源监测相对独立，回收利用的水资源无法合理的应用于抑尘作业中。
[0005]综上，散货港口环境监测中存在监测点位布置不合理、监测设备选取不合适、监测目的性差难以获得有效环境数据等问题。因此，对精度高、自动化程度高的散货港口环境智能监测系统的研究十分必要。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种散货港口环境智能监测系统, 具体包括：现场监测系统和软件分析系统，所述现场监测系统包括大气网格化监测系统和水资源分区监测系统，其中所述大气网格化监测系统用于获取大气监测区域内的空气质量监测数据，所述水资源分区监测系统包括污水处理站监测系统、雨污水排污口监测系统、储水设施监测设备系统，用于获取水资源分区监测区域内的水环境质量监测数据，所述软件分析系统对所述空气质量监测数据和所述水环境质量监测数据进行分析，以实时展示港口各分区环境污染状况、可利用水资源状况、抑尘作业用水需求、水资源实时收集处理状况，并将抑尘作业用水需求与可利用水资源进行匹配决策；具体的，所述大气网格化监测系统包括1个便携式颗粒物激光雷达和N个空气质量监测微站，其中N≥2，所述便携式颗粒物激光雷达安装于待监测港区的中心位置，安装于高处，且
所述便携式颗粒物激光雷达扫描范围内无遮挡物；N个所述空气质量监测微站安装于港口周界点位、网格区域定位、重点起尘区域点位，所述空气质量监测微站采集的空气质量监测数据对所述便携式颗粒物激光雷达的监测数据进行校正；所述水资源分区监测系统安装于所述待监测港区内的多个独立的水资源循环利用区，在所述水资源循环利用区中，分别对区域内雨污水收集点、雨污水处理点、中水储存点、达标雨污水排放点进行监测，每个所述水资源循环利用区内的监测点包括污水处理站监测设备、雨污水排污口监测设备、储水设施监测设备；所述软件分析系统将大气网格化监测系统采集的监测数据与所述水资源循环利用区内的可利用水资源状况进行匹配，并给出水资源调取决策。
[0007]进一步的，所述待监测港区内任意一点的空气质量数据为：T
X
=T+ΔT
X
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
ꢀꢀ
(2)其中，T
X
为待监测港区内X点位置处的空气质量数据，T为便携式颗粒物激光雷达测得的X点位置处的空气质量数据，ΔT
X
为X点位置处的空气质量数据的补偿值，N为空气质量监测微站的数量，ΔT
iX
为便携式颗粒物激光雷达测得的X点位置处的空气质量数据与第i个空气质量监测微站测得的X点位置处的空气质量数据的差值，P
iX
为第i个空气质量监测微站对X点位置处的空气质量数据的权重，L
iX
为第i个空气质量监测微站与X点位置处的距离。
[0008]进一步的，所述权重通过如下方法获得：首先通过点位类型初步确定权重：所述权重从小到大依次为网格区域定位点的权重、港口周界点位的权重、重点起尘区域点位的权重；若点位类型相同，再根据监测点与空气质量监测微站的距离确定最终权重，距离越远权重越小。
[0009]进一步的，所述港口周界点位布置在港口与城市的边界处，沿交界线布置，点位之间距离不大于1.5km。
[0010]进一步的，所述重点起尘区域点位布置在堆场、翻斗机/皮带机起尘点的下风向。
[0011]进一步的，所述独立的水资源循环利用区划分原则为：当区域内有相对独立的雨污水收集管道、雨污水储水设施、污水处理站，中水储水设施，并且处理后的中水可在本区域内回用，则将本区域作为独立的水资源循环利用区。
[0012]进一步的，所述污水处理站监测设备包括流量计、液位计、水质监测设备，在污水收集池与清水池的进水口安装水质监测设备，每个所述水质监测设备处配备一台自动采样设备，所述自动采样设备采用如下算法运行：当L
j
≤1m3/h时，T
j
=2，当1m3/h<L
j
≤1m3/h时，T
j
=
‑
L
j
+3，
当L
j
＞2m3/h时，T
j
=1，其中，L
j
为污水收集池与清水池的进水口的进水流量，T
j
为污水收集池与清水池的进水口的自动采样设备的采样周期。
[0013]进一步的，所述雨污水排污口监测设备包括流量计、水质监测设备，在雨污水排放明渠处安装水质监测设备，每个所述水质监测设备处配备一台自动采样设备，所述自动采样设备采用如下算法运行：当L
M
≤3m3/h时，T
M
=2，当3m3/h<L
M
≤5m3/h时，T
M
=
‑
0.5L
M
+3.5，当L
M
＞5m3/h时，T
M
=1，其中，L
M
为明渠流量，T
M
为明渠处的自动采样设备的采样周期。
[0014]进一步的，所述软件分析系统实现将所述抑尘作业用水需求与所述可利用水资源状况进行匹配，并给出水资源调取决策，具体实现方法为：S1：获取所述大气网格化监测系统采集的空气质量监测数据；S2：若所述空气质量监测数据粉尘浓度超标，则进入S3；若未超标，则回到S1，继续监测空气质量；S3：获取各个所述水资源循环利用区内的可利用中水量；S4：根据所述粉尘浓度分析计算喷枪开启时间，根据所述喷枪开启时间及喷枪流量计算得到喷淋用水需求；S5：根据所述喷淋用水需求和所述可利用中水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散货港口环境智能监测系统，其特征在于，具体包括：现场监测系统和软件分析系统，所述现场监测系统包括大气网格化监测系统和水资源分区监测系统，其中所述大气网格化监测系统用于获取大气监测区域内的空气质量监测数据，所述水资源分区监测系统包括污水处理站监测系统、雨污水排污口监测系统、储水设施监测设备系统，用于获取水资源分区监测区域内的水环境质量监测数据，所述软件分析系统对所述空气质量监测数据和所述水环境质量监测数据进行分析，以实时展示港口各分区环境污染状况、可利用水资源状况、抑尘作业用水需求、水资源实时收集处理状况，并将抑尘作业用水需求与可利用水资源进行匹配决策；所述大气网格化监测系统包括1个便携式颗粒物激光雷达和N个空气质量监测微站，其中N≥2，所述便携式颗粒物激光雷达安装于待监测港区的中心位置，且所述便携式颗粒物激光雷达扫描范围内无遮挡物；N个所述空气质量监测微站安装于港口周界点位、网格区域定位、重点起尘区域点位，所述空气质量监测微站采集的空气质量监测数据对所述便携式颗粒物激光雷达的监测数据进行校正；所述水资源分区监测系统安装于所述待监测港区内的多个独立的水资源循环利用区，在所述水资源循环利用区中，分别对区域内雨污水收集点、雨污水处理点、中水储存点、达标雨污水排放点进行监测，每个所述水资源循环利用区内的监测点包括污水处理站监测设备、雨污水排污口监测设备、储水设施监测设备；所述软件分析系统将大气网格化监测系统采集的监测数据与所述水资源循环利用区内的可利用水资源状况进行匹配，并给出水资源调取决策。2.根据权利要求1所述的一种散货港口环境智能监测系统，其特征在于，所述待监测港区内任意一点的空气质量数据为：T
X
=T+ΔT
X
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1) (2)其中，T
X
为待监测港区内X点位置处的空气质量数据，T为便携式颗粒物激光雷达测得的X点位置处的空气质量数据，ΔT
X
为X点位置处的空气质量数据的补偿值，N为空气质量监测微站的数量，ΔT
iX
为便携式颗粒物激光雷达测得的X点位置处的空气质量数据与第i个空气质量监测微站测得的X点位置处的空气质量数据的差值，P
iX
为第i个空气质量监测微站对X点位置处的空气质量数据的权重，L
iX
为第i个空气质量监测微站与X点位置处的距离。3.根据权利要求2所述的一种散货港口环境智能监测系统，其特征在于，所述权重通过如下方法获得：首先通过点位类型初步确定权重：所述权重从小到大依次为网格区域定位点的权重、港口周界点位的权重、重点起尘区域点位的权重；若点位类型相同，再根据监测点与空气质量监测微站的距离确定最终权重，距离越远
权重越小。4.根据权利要求1所述的一种散货港口环境智能监测系统，其特征在于，所述港口周界点位布置在港口与城市的边界处，且沿交界线布置，所述点位之间距离不大于1.5km。5.根据权利要求1所述的一种散货港口环境智能监测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯磊，彭士涛，贾建娜，郑鹏，刘连坤，褚强，
申请(专利权)人：天津水运工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：