【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基于大数据信息评估领域，更具体地说，尤其涉及一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法。同时，本专利技术还涉及一种基于大数据的填埋场沼气收集评估系统。
技术介绍
1、在处理城市固体废物的过程中，填埋场是常见的一种方式；然而，填埋场中的有机物质在微生物作用下分解，会产生大量的沼气，其中包括甲烷、硫化氢等有害气体；这些气体不仅对环境造成污染，而且对人体健康也构成威胁；因此，对填埋场沼气的收集和处理显得尤为重要；
2、传统的填埋场沼气收集评估方法主要依靠人工采样和实验室分析，这种方法费时费力，而且无法实现实时监测；随着科技的发展，一些现代化的检测技术如传感器技术、无线通信技术以及大数据处理技术等被引入到填埋场沼气收集评估中来，因此，我们提出一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法及系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法及系统，能够实时采集填埋场沼气的现场检测数据，通过无线网络将采集的数据上传至管理后台，然后利用数据处理方法对原始数据进行校正和滤波，以消除气象因素影响并提高数据的可靠性，最后根据处理后的数据，分析填埋场的臭气状况，并据此制定相应的管理措施。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，包括如下步骤：
4、s1、实时采集填埋场沼气的现场检测数据；所述现场检测数据包括硫化氢浓度、甲烷浓度、氨气
5、s2、将采集的数据上传至管理后台；
6、s3、在后台系统中整合上传的数据，并将数据映射到可视化地图上；所述的可视化地图采用不同的颜色或图案来表示不同级别的臭气指标，使管理者能够快速识别问题区域；
7、s4、通过图形化的方式展示填埋场的臭气指标；
8、s5、利用数据处理方法对原始数据进行校正和滤波，以消除气象因素影响并提高数据的可靠性，其中气象因素包括温度、湿度、风速和方向、气压、降水量以及日照时长和强度；；
9、s6、根据处理后的数据分析填埋场的臭气状况，并据此制定相应的管理措施。
10、优选的，步骤s2中，将采集的数据上传至管理后台通过无线网络，将采集的数据从现场传感器传输到位于填埋场外部或内部的接收点；
11、数据被接收后，进行预处理，包括数据格式的转换、时间的同步以及初步的数据清洗，预处理后的数据被存储在数据库或数据仓库中，同时，定期备份数据，以防数据丢失或损坏。
12、优选的，步骤s3具体为：
13、根据臭气指标的数值，将数据分成不同的级别，级别反映臭气浓度的严重程度；
14、将处理好的数据与地理信息系统相结合，通过定位方法确定各监测点的精确位置，在地理信息系统上创建分层，每个层代表一个特定的臭气指标，特定的臭气指标包括硫化氢浓度、甲烷浓度、氨气浓度；
15、利用地理信息系统的可视化功能，根据不同的臭气级别采用不同的颜色或图案来标记地图上的区域，其中，使用绿色表示低级别、黄色表示中级别、红色表示高级别。
16、优选的，步骤s5中，对原始数据进行校正旨在调整数据，以抵消外部变量对测量结果的影响，并通过构建模型，预测和调整气象因素对沼气读数的影响，表达式为：
17、；
18、式中，y是沼气浓度，x1,x2,...,xn是影响沼气浓度的气象因素，β0,β1,...,βn是回归系数，ϵ是误差项。
19、优选的，所述数据滤波用于平滑数据，减少随机噪声和异常值的影响，从而提高数据的一致性和可靠性，并且通过结合系统的当前状态和新的观测数据来更新状态的估计，适用于实时数据流的连续处理；
20、状态更新计算式为：
21、；
22、其中，xk是在时间k的系统状态，a是状态转移矩阵，b是控制输入矩阵，uk是控制输入，wk是过程噪声；
23、观测计算式为：
24、；
25、式中，zk是在时间k的观测值，h是观测矩阵，vk是观测噪声。
26、优选的，所述数据滤波计算具体为：
27、状态预测计算式：
28、；
29、式中，是在时间k+1的状态的先验估计，是估计误差的协方差矩阵，a是状态转移矩阵，描述了系统状态从时间k到k+1的演变，是在时间k的状态的后验估计，b是控制输入矩阵，描述了控制输入如何影响系统状态，uk是在时间k的控制输入；
30、协方差预测计算式：
31、；
32、式中，是时间k+1的估计误差的协方差矩阵的先验估计，是在时间k的估计误差的协方差矩阵的后验估计，at是矩阵a的转置，q是过程噪声协方差矩阵，描述了系统噪声的特性。
33、优选的，所述数据滤波计算中，还包括数据更新计算，具体为：
34、增益计算，表达式为：
35、；
36、式中，为增益，表示了观测数据对状态估计的修正程度，是估计误差的协方差矩阵，h是观测矩阵，描述了状态变量如何转换成观测值，r是观测噪声协方差矩阵，反映了观测数据的不确定性；
37、状态更新计算，表达式为：
38、；
39、式中，是时间k+1的状态的后验估计，是时间k+1的状态的先验估计，是时间k+1的实际观测值，是观测的预测值；
40、协方差更新计算，表达式为：
41、；
42、式中，是更新后的估计误差的协方差矩阵，i 是单位矩阵，是估计误差的协方差矩阵，为增益，h是观测矩阵。
43、一种基于大数据的填埋场沼气收集评估系统，所述系统用于实现上述的方法，包括：
44、数据采集模块：用于实时采集填埋场沼气的现场检测数据，包括硫化氢浓度、甲烷浓度、氨气浓度以及其他有害气体的浓度；
45、数据传输模块：将采集的数据通过无线网络上传至管理后台，包括数据格式的转换、时间的同步以及初步的数据清洗；
46、数据存储模块：将预处理后的数据存储在数据库或数据仓库中，并定期备份数据以防数据丢失或损坏；
47、数据处理模块：利用数据处理方法对原始数据进行校正和滤波，以消除气象因素影响并提高数据的可靠性；
48、数据分析模块：根据处理后的数据分析填埋场的臭气状况，并据此制定相应的管理措施；
49、数据可视化模块：在后台系统中整合上传的数据，并将数据映射到可视化地图上，采用不同的颜色或图案来表示不同级别的臭气指标，使管理者能够快速识别问题区域；
50、地理信息系统模块：根据臭气指标的数值，将数据分成不同的级别，级别反映臭气浓度的严重程度；将处理好的数据与地理信息系统相结合，通过定位方法确定各监测点的精确位置，在地理信息系统上创建分层，每个层代表一个特定的臭气指标；利用地理信息系统的可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤S2中，将采集的数据上传至管理后台通过无线网络，将采集的数据从现场传感器传输到位于填埋场外部或内部的接收点；
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤S3具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤S5中，对原始数据进行校正旨在调整数据，以抵消外部变量对测量结果的影响，并通过构建模型，预测和调整气象因素对沼气读数的影响，表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于：所述数据滤波用于平滑数据，减少随机噪声和异常值的影响，从而提高数据的一致性和可靠性，并且通过结合系统的当前状态和新的观测数据来更新状态的估计，适用于实时数据流的连续处理；
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，所述数据滤波计算具体为：
8.一种基于大数据的填埋场沼气收集评估系统，所述系统用于实现权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估系统，其特征在于：地理信息系统模块：根据臭气指标的数值，将数据分成不同的级别，级别反映臭气浓度的严重程度；将处理好的数据与地理信息系统相结合，通过定位方法确定各监测点的精确位置，在地理信息系统上创建分层，每个层代表一个特定的臭气指标；利用地理信息系统的可视化功能，根据不同的臭气级别采用不同的颜色或图案来标记地图上的区域，其中，使用绿色表示低级别、黄色表示中级别、红色表示高级别。
...【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤s2中，将采集的数据上传至管理后台通过无线网络，将采集的数据从现场传感器传输到位于填埋场外部或内部的接收点；
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤s3具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于，步骤s5中，对原始数据进行校正旨在调整数据，以抵消外部变量对测量结果的影响，并通过构建模型，预测和调整气象因素对沼气读数的影响，表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的填埋场沼气收集评估方法，其特征在于：所述数据滤波用于平滑数据，减少随机噪声和异常值的影响，从而提高数据的一致性和可靠性，并且通过结合系统的当前状态和新的观测数据来更新状态的估计，适用于实...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤凯，陈思莉，魏超，李佳，吴祖力，
申请(专利权)人：深圳市晟世环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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