本发明专利技术公开船载大气成分走航观测的多管路进样方法、装置及设备，涉及大洋/极地大气环境监测技术领域，用于解决走航观测数据误差较大、数据不连续和断测的问题。应用于船载大气成分走航观测的多管路进样系统，系统中至少包括多通道大气采样口，每个大气采样口设置在船体参照物的不同方向上；通过获取数据采集箱采集的气象数据；确定气象数据中的风向数据所属的象限信息，结合当前船体的姿态信息生成目标控制信号；根据目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至象限信息对应的目标通道的大气采样口进行大气数据采样。本发明专利技术可实现大气采样口的实时切换，避免数据异常以及数据缺测的情况，极大提高走航数据的连续性和准确性。极大提高走航数据的连续性和准确性。极大提高走航数据的连续性和准确性。
【技术实现步骤摘要】
船载大气成分走航观测的多管路进样方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及大洋/极地大气环境监测
，尤其涉及船载大气成分走航观测的多管路进样方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]大气走航监测指的是通过走航监测可视化采集与分析云系统进行大气取样、监测和数据处理的监测技术。相比于传统固定式的监测方式，走航监测可以实现边行驶、边监测、边反馈。在走航车缓慢行驶过程中，车上搭载的可视化采集与分析系统可以对指定区域内二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、PM10、有机挥发物等大气污染物浓度进行实时监测。并快速绘制区域大气污染地图，精确判定污染行业、企业甚至工段，锁定重点污染源。为环保部门的环境决策、环境管理、污染防治提供科学有力的技术支撑。
[0003]在现有技术中，例如：公布号为CN103278356A，专利名称为“海洋大气颗粒物采样装置及其采样方法”的专利，是一种针对海洋大气颗粒物的采样装置。该装置通过采集分析风速风向传感器信号，若符合所设定的采样条件，控制器启动大流量气泵，微处理器识别电路同时记录采样流量、压力和温度参数，反之采样装置处于等待状态。该装置基于风速传感器信号，通过控制器依据相关信号来控制采样装置，在不满足相关条件的情况下将处于等待状态，避免在大气颗粒物采样时吸入船舶自身排放的颗粒物。该方法在实际使用中无法避免在风速风向不利的情况下出现数据不连续和缺测的情况。以南大洋为例：西风带盛行西风，在船舶姿态不变的情况下将可能出现长时间数据缺测的情况，对于相关任务的完成以及数据的获取存在不确定性。
[0004]因此，亟需提供一种更为可靠的船载大气成分走航观测的多管路进样方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供船载大气成分走航观测的多管路进样方法、装置及设备，用于解决现有技术中走航观测数据误差较大、数据不连续和断测的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供船载大气成分走航观测的多管路进样方法，所述方法应用于船载大气成分走航观测的多管路进样系统，所述系统中至少包括多通道大气采样口，每个所述大气采样口设置在船体参照物的不同方向上；
[0008]方法包括：
[0009]获取数据采集箱采集的气象数据；所述气象数据中至少包括风向数据；
[0010]确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号；
[0011]基于所述目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至所述象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样。
[0012]与现有技术相比，本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，应用
于船载大气成分走航观测的多管路进样系统，所述系统中至少包括多通道大气采样口，每个所述大气采样口设置在船体参照物的不同方向上；通过获取数据采集箱采集的气象数据；确定气象数据中的风向数据所属的象限信息，并基于象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号；根据目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样。本专利技术通过设置多通道大气采样口，根据现场气象条件和船舶姿态，通过自行编译的脚本，实现大气采样口的实时切换，避免数据异常的同时也避免了出现数据缺测的情况，极大提高走航数据的连续性和准确性。
[0013]第二方面，本专利技术提供船载大气成分走航观测的多管路进样装置，所述装置应用于第一方面提供的船载大气成分走航观测的多管路进样方法；装置包括：
[0014]气象数据获取模块，用于获取数据采集箱采集的气象数据；所述气象数据中至少包括风向数据；
[0015]象限信息确定模块，用于确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号；
[0016]大气采样口切换模块，用于基于所述目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至所述象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样。
[0017]第三方面，本专利技术提供船载大气成分走航观测的多管路进样设备，所述设备应用于第一方面提供的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，设备包括：
[0018]通信单元/通信接口，用于获取数据采集箱采集的气象数据；所述气象数据中至少包括风向数据；
[0019]处理单元/处理器，用于确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号；
[0020]基于所述目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至所述象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样。
[0021]第四方面，本专利技术提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法。
[0022]第二方面提供的装置类方案、第三方面提供的设备类方案以及第四方面提供的计算机存储介质方案所实现的技术效果与第一方面提供的方法类方案相同，此处不再赘述。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样方法流程示意图；
[0025]图2为本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样系统结构示意图；
[0026]图3为本专利技术提供的大气采样口设置方式示意图；
[0027]图4为本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样系统连接关系示意图；
[0028]图5为本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样装置结构示意图；
[0029]图6为本专利技术提供的船载大气成分走航观测的多管路进样设备结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]1‑
数据采集箱，2
‑
单片机，3
‑
多通道控制器，4
‑
多通道大气采样口，5
‑
风速传感器，
6
‑
分析仪。
具体实施方式
[0032]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0033]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，所述方法应用于船载大气成分走航观测的多管路进样系统，所述系统中至少包括多通道大气采样口，每个所述大气采样口设置在船体参照物的不同方向上；方法包括：获取数据采集箱采集的气象数据；所述气象数据中至少包括风向数据；确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号；基于所述目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至所述象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样。2.根据权利要求1所述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号，具体包括：基于所述数据采集箱显示的气象数据确定所述风向数据所属的象限信息；结合当前船体的姿态信息确定所述象限信息对应的象限内的大气采样口所在的目标通道；基于所述目标通道生成目标控制信号；所述目标控制信号中至少包括需切换的目标通道信息。3.根据权利要求2所述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，所述系统中还包括多通道控制器；所述多通道控制器包括多个电磁阀和电磁阀控制面板；基于所述目标控制信号控制电磁阀的工作状态，自行切换至所述象限信息对应的目标通道的大气采样口，以进行大气数据采样，具体包括：将所述目标控制信号发送至所述电磁阀控制面板；所述电磁阀控制面板基于所述目标控制信号控制多路继电器给相应的电磁阀供电；相应的电磁阀通电打开，将采样通道切换至所述象限信息对应的目标通道。4.根据权利要求1所述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，所述船体参照物为船体烟囱，所述大气采样口布设于船体顶层甲板，采用八通道多管路采样口，八个采样口均匀分布于船体烟囱的八个方向且远离船体烟囱；八个采样口与船体烟囱构成八个象限，其中，任意两个相邻采样口与船体烟囱的夹角区域为一个象限。5.根据权利要求4所述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，所述确定所述风向数据所属的象限信息，并基于所述象限信息以及当前船体的姿态信息生成目标控制信号，具体包括：基于所述风向数据确定风向所属的八个方向中的目标方向；确定所述目标方向所属的目标象限；基于所述目标象限以及当前船体的姿态信息生成指示电磁阀控制面板打开所述目标象限对应的电磁阀且同时关闭其它电磁阀的控制信号。6.根据权利要求3所述的船载大气成分走航观测的多管路进样方法，其特征在于，所述系统中还包括风速传感器以及单...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕洪刚，姜亦飞，王先桥，
申请(专利权)人：国家海洋环境预报中心，
类型：发明
国别省市：
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