[發(fā)明專利]大氣污染檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)可信度評(píng)價(jià)及校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980089854.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113330283B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司書(shū)春;劉善文;呂峰;劉利凝;許軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東諾方電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李懷秋

本發(fā)明引入可信度權(quán)重因子用于評(píng)價(jià)環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)其可信度進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)之后再進(jìn)行校準(zhǔn)。可信度權(quán)重因子與基準(zhǔn)站點(diǎn)和被校準(zhǔn)站或者地理位置中心距離、基準(zhǔn)站點(diǎn)地理位置、其他站點(diǎn)對(duì)基準(zhǔn)站點(diǎn)的評(píng)價(jià)情況、基準(zhǔn)站點(diǎn)穩(wěn)定性和其他影響因素影響。使得城市污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更可靠，并且也使得監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的校準(zhǔn)更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大氣污染檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)可信度評(píng)價(jià)及校準(zhǔn)方法，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測(cè)中大氣污染物監(jiān)測(cè)指標(biāo)為大氣中的二氧化硫、氮氧化物、臭氧、一氧化碳、PM₁(空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于1微米的粒子)、PM_2.5(空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于2.5微米的粒子)、PM₁₀(空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于10微米的粒子)、PM₁₀₀(空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于100微米的粒子)和VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)或TVOC(總揮發(fā)性有機(jī)物)。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，并及時(shí)準(zhǔn)確地反映區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及變化規(guī)律。

現(xiàn)在的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備主要有固定式監(jiān)測(cè)站和移動(dòng)式監(jiān)測(cè)設(shè)備。目前的固定式監(jiān)測(cè)站主要分為大型固定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和小型站點(diǎn)。移動(dòng)式監(jiān)測(cè)設(shè)備主要有專用大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)車、無(wú)人機(jī)以及手持設(shè)備等。上述小型監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、手持設(shè)備都用到了空氣質(zhì)量傳感器來(lái)測(cè)量大氣中的污染物。小型傳感器具有低成本、小型化和在線監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，可以大規(guī)模使用。空氣質(zhì)量傳感器本身會(huì)由于各種原因造成測(cè)得值與真實(shí)值不一致而存在誤差。與大型精密儀器或者手工監(jiān)測(cè)方式相比，空氣質(zhì)量傳感器還有精確度更低、穩(wěn)定性差、誤差大、需要經(jīng)常校準(zhǔn)的特點(diǎn)。

激光散射法的大氣污染顆粒物傳感器，因?yàn)榈统杀竞捅銛y性，有著寬廣的市場(chǎng)前景。然而采用散射法的便攜式分析裝置就會(huì)存在測(cè)量一致性差、噪聲大、測(cè)量精度低等缺點(diǎn)，核心器件容易受到各種環(huán)境因素影響而波動(dòng)，容易引起誤判。

當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)突然大幅變化時(shí)，如果監(jiān)測(cè)儀器能夠智能判斷出變化原因是傳感器故障還是突發(fā)污染，將會(huì)極大提高數(shù)據(jù)可靠性，對(duì)于保證環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量具有重要價(jià)值。當(dāng)設(shè)備不準(zhǔn)確時(shí)，可以自動(dòng)校準(zhǔn)，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，可以大幅提高數(shù)據(jù)的在線率，對(duì)于治霾工作所需的連續(xù)監(jiān)測(cè)具有重要價(jià)值。同時(shí)又可以節(jié)省設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面的人力物力，減少社會(huì)資源浪費(fèi)。

在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，高精度的監(jiān)測(cè)設(shè)備造價(jià)高昂、設(shè)備龐大。目前對(duì)于城市或者較大區(qū)域尺度的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)而言，由國(guó)家布設(shè)的國(guó)控站點(diǎn)就屬于這樣的高精度的站點(diǎn)，但其數(shù)量較少、覆蓋范圍有限、站點(diǎn)地理位置受限，而且國(guó)控站的運(yùn)行受設(shè)備情況、維護(hù)條件的影響較大，數(shù)據(jù)輸出不穩(wěn)定。目前國(guó)家公布的城市或者較大區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)就是根據(jù)這些國(guó)控站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值或者經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單運(yùn)算得到。但是這些國(guó)控站點(diǎn)監(jiān)測(cè)的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)不能代表整個(gè)城市或區(qū)域的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)。

儀器設(shè)備保持良好狀態(tài)是獲取準(zhǔn)確、可靠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的必備條件，儀器設(shè)備的校準(zhǔn)是獲得可靠準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。目前時(shí)常以國(guó)控站或者超級(jí)站的數(shù)據(jù)作為校準(zhǔn)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

使用國(guó)控站點(diǎn)的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用于校準(zhǔn)微型監(jiān)測(cè)站或者移動(dòng)監(jiān)測(cè)站的技術(shù)為目前企業(yè)采取的普遍方式。但是僅由數(shù)量較少的國(guó)控站作為基準(zhǔn)不能代表城市或者區(qū)域的準(zhǔn)確值，進(jìn)一步的使用這些國(guó)控站點(diǎn)的數(shù)據(jù)平均或者簡(jiǎn)單運(yùn)算后用于校準(zhǔn)其他微型監(jiān)測(cè)站或者移動(dòng)監(jiān)測(cè)站更加不可靠，這些微型監(jiān)測(cè)站點(diǎn)或者移動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)國(guó)控站點(diǎn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)后可能會(huì)更加不準(zhǔn)確，使得微型監(jiān)測(cè)站點(diǎn)或者移動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的結(jié)果偏低或者過(guò)高。國(guó)控站運(yùn)行并不穩(wěn)定，由于設(shè)備可靠性、運(yùn)維情況、電力供應(yīng)等原因會(huì)導(dǎo)致國(guó)控站不能輸出正常數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

在先申請(qǐng)

PCT/IB2019/051243

PCT/IB2019/051244

術(shù)語(yǔ)解釋

α數(shù)據(jù)集：基準(zhǔn)站的(國(guó)控站、市控站、單獨(dú)設(shè)置的校準(zhǔn)站)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；α1表示基準(zhǔn)站在T＝1時(shí)刻的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)組；A1表示一個(gè)國(guó)控站在T＝1時(shí)刻的數(shù)據(jù)。