[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010533164.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111811572A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李垣江;王利鵑;陳夢
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇奧畋工程科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06Q10/04;G06Q10/06;G06N3/02
• 代理公司: 北京欣鼎專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11834
• 代理人: 王陽虹

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法，采集船舶排放廢氣中污染物含量和廢氣排放量，采集船舶的航行動態(tài)信息，獲取監(jiān)測點(diǎn)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等氣象信息；數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時采集氣象信息、航行動態(tài)信息、廢氣中的含量信息和廢氣排放量進(jìn)行預(yù)處理打包形成數(shù)據(jù)集合信息發(fā)送到主控中心，所述主控中心通過通信模塊連接設(shè)置在岸基的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊；直接方法可以測得船舶廢氣硫氧化物含量、廢氣氮氧化物含量、有害固體顆粒含量和廢氣排放量，可以降低使用成本，預(yù)測污染物排放速率，并將其作為參考標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時判斷船舶污染物排放是否異常，方便監(jiān)管部門進(jìn)行監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)并淘汰污染物排放偏高的船舶，減少環(huán)境污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶廢氣監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

隨著船舶工業(yè)的發(fā)展，船舶廢氣對大氣造成的污染越來越受到全世界的關(guān)注，船舶廢氣中主要包括氮氧化物和硫氧化物，還包括碳?xì)浠衔铩⑻佳趸衔锖臀⒘５扔泻ξ镔|(zhì)，在智能化、自動化、數(shù)字化技術(shù)的推動下，船舶監(jiān)控的數(shù)據(jù)量日益增多，國內(nèi)船舶大氣污染物排放監(jiān)測僅見于相關(guān)船舶科研測試的研究，而正式用于船舶大氣污染物排放監(jiān)測的技術(shù)研究尚為空白。由于不同船舶的主機(jī)、輔機(jī)燃油時耗均不一樣，采用統(tǒng)一的碳排放因子換算，必然導(dǎo)致較大誤差。二者對于船舶排污的監(jiān)測都不夠準(zhǔn)確和直觀，不具備實(shí)時監(jiān)測能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案為：一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S1、在船舶廢氣排放口設(shè)置煙氣分析裝置、流量傳感器，采集船舶排放廢氣中硫氧化物含量、廢氣氮氧化物含量、有害固體顆粒含量和廢氣排放量；

S2、在船舶上設(shè)置導(dǎo)航系統(tǒng)模塊，采集船舶的航行動態(tài)信息；

S3、在船舶上設(shè)置氣象觀測裝置，獲取監(jiān)測點(diǎn)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等氣象信息；

S4、數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時采集氣象信息、航行動態(tài)信息、廢氣中的含量信息和廢氣排放量進(jìn)行預(yù)處理打包形成數(shù)據(jù)集合信息發(fā)送到主控中心，所述主控中心通過通信模塊連接設(shè)置在岸基的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊；

S5、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊根據(jù)數(shù)據(jù)集合信息廢氣中硫氧化物含量、廢氣氮氧化物含量、有害固體顆粒含量，進(jìn)行合規(guī)性判別，結(jié)果超過此標(biāo)準(zhǔn)則視為超標(biāo)。

進(jìn)一步的，還包括步驟S6、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊接收到數(shù)據(jù)集合信息，第一步，利用船舶廢氣相對風(fēng)向計算單元計算船舶排放廢氣在風(fēng)向和船舶航向共同作用下的相對擴(kuò)散風(fēng)向；第二步，利用船舶氣態(tài)污染物排放強(qiáng)度計算單元計算船舶排放強(qiáng)度；第三步，結(jié)合第一步計算出的船舶廢氣擴(kuò)散相對風(fēng)速數(shù)據(jù)、第二步計算出的船舶廢氣中污染物理論排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)，利用氣態(tài)污染物正向擴(kuò)散單元計算船舶廢氣中硫氧化物、氮氧化物和有害固體顆粒在目標(biāo)點(diǎn)的最大落地濃度，根據(jù)計算的船舶廢氣中硫氧化物、氮氧化物和有害固體顆粒在目標(biāo)點(diǎn)的最大落地濃度，進(jìn)行合規(guī)性判別，結(jié)果超過此標(biāo)準(zhǔn)則視為超標(biāo)。

進(jìn)一步的，還包括步驟S7、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊依據(jù)船舶的航行動態(tài)信息，并導(dǎo)入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得出實(shí)時污染物排放速率預(yù)測，將實(shí)時污染物排放速率預(yù)測與實(shí)時污染物排放速率對比，若差值超過設(shè)定閾值，則判斷船舶污染物排放異常。

本發(fā)明具有有益效果：

本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的船舶廢氣排放實(shí)時監(jiān)測方法，直接方法可以測得船舶廢氣硫氧化物含量、廢氣氮氧化物含量、有害固體顆粒含量和廢氣排放量，可以降低使用成本，結(jié)合船舶航行動態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測污染物排放速率，并將其作為參考標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時判斷船舶污染物排放是否異常，方便監(jiān)管部門進(jìn)行監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)并淘汰污染物排放偏高的船舶，減少環(huán)境污染。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。