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原文传递一种室外环境监测分析系统及方法

专利名称：	一种室外环境监测分析系统及方法
摘要：	本发明实施例公开了一种室外环境监测分析系统及方法，包括路线导航选定系统、定位系统、监测站选取系统、加权处理系统和后台服务系统，定位系统通过自动定位模块实时获取用户当前位置的经纬度，监测站选取系统根据用户位置的经纬度选择四个靠近用户当前位置的污染监测站点，加权处理系统将四个污染监测站点的污染物浓度加权处理作为当前位置的污染物浓度，后台服务系统实时统计当前位置的污染物浓度，并且将污染物浓度实时存储监控；本方案可实时监测室外环境中的污染物浓度指数，可动态监测任意地点的各污染物指标浓度，使用范围广，相应时间快，操作简单，根据不同时间跨度统计分析全天的污染物浓度分布，帮助空气污染健康管理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南雅一生物科技有限公司
发明人：	彭科
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910413935.5
公开号：	CN110057982A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡剑辉
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	410000 湖南省长沙市岳麓区学士街道学士路152号长沙岳麓科技产业园智芯科技楼三楼
主权项：	1.一种室外环境监测分析系统，其特征在于，包括路线导航选定系统、定位系统、监测站选取系统、加权处理系统和后台服务系统，所述定位系统通过自动定位模块实时获取用户当前位置或选定位置的经纬度，所述监测站选取系统根据用户位置的经纬度选择四个靠近用户当前位置或选定位置的污染监测站点，所述加权处理系统将四个污染监测站点的污染物浓度加权处理作为当前位置或选定位置的污染物浓度，所述后台服务系统实时统计当前位置或选定位置的污染物浓度，并且将污染物浓度实时存储监控；所述后台服务系统包括周期数据获取模块、数据库适配模块和污染物浓度统计模块，所述周期数据获取模块定时获取监测站选取系统中的污染检测信息，所述数据库适配模块实时存储当前位置的污染物浓度，所述污染物浓度统计模块将数据库适配模块的污染物浓度实时集成在污染物统计表内。 2.根据权利要求1所述的一种室外环境监测分析系统，其特征在于：所述污染监测站点检测的污染物具体为PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3。 3.根据权利要求1所述的一种室外环境监测分析系统，其特征在于：所述周期数据获取模块可按照0.5h、1.0h和1.5h周期间隔获取监测站选取系统中的污染检测信息，所述污染物浓度统计模块将污染检测信息在污染物统计表周期性显示，统计表的时间周期分别为天、周、月、年。 4.根据权利要求1所述的一种室外环境监测分析系统，其特征在于：对所述污染监测站点的污染物数据进行加权处理的方法为反向距离加权法(IDW)，所述反向距离加权法的计算公式为：Cpi＝(CS1-pi/dS1-pi2+CS2-pi/dS2-pi2+CS3-pi/dS3-pi2+CS4-pi/dS4-pi2)/(1/dS1-pi2+1/dS2-pi2+1/dS3-pi2+1/dS4-pi2)；其中Cpi为用户当前位置(p)每种空气污染物(i)的浓度(C)，pi＝每用户当前位置的污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3； CS1-pi为用户当前位置(p)距离其最近的监测站点(s1)的空气污染物(i)浓度； CS2-pi为用户当前位置(p)距离其第二近的监测站点(s2)的空气污染物(i)浓度； CS3-pi为用户当前位置(p)距离其第三近的监测站点(s3)的空气污染物(i)浓度； CS4-pi为用户当前位置(p)距离其第四近的监测站点(s4)的空气污染物(i)浓度； dS1-pi为用户当前位置(p)距离其最近的监测站点(s1)的距离； dS2-pi为用户当前位置(p)距离其第二近的监测站点(s2)的距离； dS3-pi为用户当前位置(p)距离其第三近的监测站点(s3)的距离； dS4-pi为用户当前位置(p)距离其第四近的监测站点(s4)的距离。 5.根据权利要求1所述的一种室外环境监测分析系统，其特征在于：所述路线导航选定系统可规划从出发地到目的地的多条行程路线，并且任一行程路线均可计算当前路线的污染物分布情况，选择污染物浓度低的行程路线。 6.一种室外环境监测分析方法，其特征在于，监测分析包括如下步骤：步骤100、实时跟踪定位用户当前位置；步骤200、周期性采集计算当前位置的污染物浓度，并且将污染物浓度数据实时分类存储到数据库内；步骤300、实时获取污染物浓度数据，生成污染物浓度变化动态图，并且按照不同的统计周期生成污染物监控图；步骤400、根据污染物浓度变化动态图和污染物监控图分析污染物浓度分布的时间段；步骤500、在路线导航选定系统选取到达目的地污染物分布最少的行驶路线。 7.根据权利要求6所述的一种室外环境监测分析方法，其特征在于，在步骤200中，确定当前位置污染物浓度的步骤如下：步骤201、根据用户当前位置的经纬度，利用监测站选取系统选择四个靠近用户当前位置的污染监测站点；步骤202、利用周期数据获取模块周期性的获取污染监测站点开源污染信息；步骤203、采用反向距离加权法计算四个污染监测站点的污染数据加权值，即为当前位置的污染物浓度。 8.根据权利要求6所述的一种室外环境监测分析方法，其特征在于，在步骤300中，生成污染物浓度变化动态图的步骤如下：将周期间隔时间作为X轴，污染物浓度作为Y轴，建立时间-污染物浓度直角坐标系；从数据库内直接提取周期时间和污染物浓度作为时间-污染物浓度直角坐标系的参考点；生成全天的污染物浓度变化动态图。 9.根据权利要求6所述的一种室外环境监测分析方法，其特征在于，在步骤300中，生成污染物监控图的步骤如下：将周期间隔时间作为X轴，污染物浓度作为Y轴，建立时间-污染物浓度直角坐标系；将数据库内每天同一时刻的污染物浓度进行均值处理，将周期时间和对应周期时间的均值污染物浓度作为时间-污染物浓度直角坐标系的参考点，生成每周的污染物监控图，分析污染物浓度分布；将周期间隔时间作为X轴，污染物浓度作为Y轴，建立时间-污染物浓度直角坐标系；在数据库内提取上述每周污染物浓度均值，将四周同一周期时间的污染物浓度进行均值处理，将周期时间和对应周期时间的均值污染物浓度作为时间-污染物浓度直角坐标系的参考点，生成每月的污染物监控图，分析污染物浓度分布；将周期间隔时间作为X轴，污染物浓度作为Y轴，建立时间-污染物浓度直角坐标系；在数据库内提取上述每月污染物浓度均值，将十二个月同一周期时间的污染物浓度进行均值处理，将周期时间和对应周期时间的均值污染物浓度作为时间-污染物浓度直角坐标系的参考点，生成每年的污染物监控图，分析污染物浓度分布。 10.根据权利要求6所述的一种室外环境监测分析方法，其特征在于，在所述步骤500中，监测分析路线导航选定系统上污染物分布的步骤具体为：步骤501、在出发点到目的地之间的行驶路线上选择若干个间隔均匀的测量点；步骤502、按照反向距离加权法得到每个测量点的污染物浓度值；步骤503、标出行驶路线上污染物浓度值超标的路段，显示路段长度；步骤504、自动对比每条行驶路线的污染物分布路段长度和污染物浓度，推荐污染物浓度最低的行驶路线。
所属类别：	发明专利