(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211059260.7 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 天津市环鉴环境检测有限公司 地址 300382 天津市滨 海新区高新区华苑 产业区(环外)海泰发展 六道9号二层、 四层 申请人 天津市生态 环境科学研究院 （天津 市环境规划院、 天津市低碳发展研 究中心） (72)发明人 闫志明　胡悦立　李霞　许亚婷　 王惠荣　 (74)专利代理 机构 天津合正知识产权代理有限 公司 12229 专利代理师 李成运(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 17/13(2006.01) G01W 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于检测环境参数的环保监控系统及 监控方法 (57)摘要 本发明提出了一种用于检测环境参数的环 保监控系统及监控方法， 所述位置信息单元根据 输入的待监控位置数据， 当所述位置信息单元接 收到关于待监控位置的信息时， 获取以待监控位 置为中心的固定半径范围内的多个外部设备的 测量数据， 并加载到数据库； 所述建模单元根据 所述加载到数据库的数据， 输入设定模块收集所 述加载到 数据库的数据， 生 成以接待监控位置为 中心固定半径范围内的网格图； 分析模块通过监 测站的物联网传感器的传感数据以及气象设备 提供的气象数据构建污染气体扩散模 型， 对待监 控位置周围区域污染情况进行时空监测和分析， 制作待监控位置周围区域内的污染气体扩散分 布图。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115146484 A 2022.10.04 CN 115146484 A 1.一种用于检测环境参数的环保监控系统， 其特征在于， 包括数据库、 位置信息单元、 建模单元及外部设备； 所述位置信 息单元根据输入的待监控位置数据， 获取以待监控位置为中心的固定半径 范围内的多个外 部设备的测量数据， 并加载到数据库； 所述建模单元根据所述加载到数据库的数据， 对待监控位置周围区域进行污染气体扩 散模型建立， 并构建污染气体扩散分布图。 2.根据权利要求1所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述建模单元包括输入设定模 块、 分析模块和虚拟空间模块； 所述外部设备包括监测站、 气象设备以及地理信息提供设 备； 所述输入设定模块收集所述加载到数据库的数据， 生成以待监控位置为中心固定半径 范围内的网格图； 所述分析模块通过监测站的物联网传感器的传感数据以及气象设备提供的气象数据 构建污染气体扩散模型： ； 式中， 表示污染物扩散后在扩散点处的浓度； x， y， z为扩散点的坐标， t为时 间； Q为污染释放率； u、 v、 w分别代表主风向、 横风向和垂 直向的风速矢量值； 、 、 为X， Y， Z方向扩散系数， h为待测点高度； 所述虚拟空间模块将所述污染气体扩散模型及地理数据应用于网格图， 构建污染气体 扩散分布图。 3.根据权利要求2所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述污染气体扩散模型采用三个 闭合的等 值线表示， 每 个等值线的浓度值C(i)的计算公式为： , 其中i为等值线的序号， i= 0， 1， 2； 根据所述 等值线的浓度值绘制污染物浓度等 值线。 4.根据权利要求3所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述虚拟空间模块将污染浓度等 值线插入到所述输入设定模块生成的网格图中， 建立待监测位置区域的虚拟污染气 体扩散 分布图， 所在虚拟污染气体扩散分布图包括环境 参数管理界面。 5.根据权利要求3所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述虚拟空间模块构建时间累积 虚拟扩散网格图， 包括： 计算单位时间Δt内污染物向x方向、 y方向以及z方向的移动距离 、 、 ， 污染物质在单位时间内移动距离由流速与时间的长度之积V ×Δt表示； 单位时间内流速的 x、 y、 z方向的分量由 、 、 表示， 则在连续的n个时间内移动的累积移动距离Lx、 Ly、 Lz为： ； ； 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146484 A 26.根据权利要求5所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述环保监控系统还包括预警单 元， 预警单元检查累积移动距离与基准距离的大小的相 对关系， 判定x方向、 y方向及z方向 上的累积移动距离Lx、 Ly、 Lz是否大于基准距离， 在累积移动距离Lx、 Ly、 Lz中的任一个大于 基准距离R ×dx、 R×dy、 R×dz的情况下， 进入预警通知， dx、 dy、 dz分别是x方向、 y方向及z方 向上的单位基准距离， R是为比1小系数。 7.根据权利要求2所述的环保监控系统， 其特征在于， 所述数据库包括存储来自地理信 息提供设备提供的地理数据的地理数据库， 存储来自气象设备提供的气象数据的气象数据 库， 存储来自监测站提供的环境污染数据的污染数据库。 8.一种用于检测环境参数的环保监控方法， 其特征在于， 采用如权利要求1 ‑7任意一项 所述的环保监控系统实现， 包括如下步骤： 接收关于待监控位置的信 息， 获取以待监控位置为中心的固定半径范围内的多个外部 设备的测量数据； 生成以待监控位置为中心的网格图， 构建污染气体扩散模型： ； 式中， 表示污染物扩散后在扩散点处的浓度； x， y， z为扩散点的坐标， t为时 间； Q为污染释放率； u、 v、 w分别代表主风向、 横风向和垂 直向的风速矢量值； 、 、 为X， Y， Z方向扩散系数， h为待测点高度； 将所述污染气体扩散模型及气象数据应用于网格图， 构建污染气体扩散分布图。 9.根据权利要求8所述的环保监控方法， 其特征在于， 采用三个闭合的等值线表示， 每 个等值线的浓度值C(i)的计算公式为： , 其中i为等值线的序号， i= 0， 1， 2； 根据所述 等值线的浓度值绘制污染物浓度等 值线； 将污染物浓度等 值线插入到所述网格图中， 建立待监测位置区域的虚拟扩散网格图。 10.根据权利要求9所述的环保监控方法， 其特 征在于， 计算单位时间Δt 内污染物向x方向、 y方向以及z方向的移动距离 、 、 ， 污染物质在单位时间内移动距离由流速与时间的长度之积V ×Δt表示； 单位时间内流速的 x、 y、 z方向的分量由 、 、 表示， 则在连续的n个时间内移动的累积移动距离Lx、 Ly、 Lz为： ； ； 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146484 A 3