【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保监控领域，尤其涉及一种智慧城市环保监控系统及方法。
技术介绍
1、室外空气监测指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。室外空气检测的目的是为了及时、准确、全面地反映室外空气质量现状及发展趋势,并为室外空气管理,污染源控制、室外空气规划、室外空气评价提供科学依据。
2、然而,现有的室外空气监测系统,空气监测仪放置在室外,室外经常太阳暴晒、刮风下雨,由于空气监测仪长期处于高温高湿环境中,外部的天线和内部的电池都会受影响,天线容易失效,剩余能量消耗特别快,剩余能量不足或天线失效时,空气监测仪会处于不稳定状态,而处于不稳定状态的空气监测仪,采集的空气监测数据误差很大,除此之外,处于不稳定状态的空气监测仪,经常转发不了其它空气监测仪发送的空气监测数据,这种情况下,既不利于提高空气监测数据传输的稳定性,也无法满足室外空气监测系统的监测要求,而空气监测仪的数量众多,分布不均,人工排查时间长,并且现有的室外空气监测系统只是监测，并不能提供有效的防治措施，这样并不能到达环保的最终要求。
3、因此，本专利技术提出一种智慧城市环保监控系统及方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种智慧城市环保监控系统及方法。
2、一种智慧城市环保监控系统，包括安装在空气监测无人机的空气探测模块以及超图神经网络模块，以及，与超图神经网络模块基于以太网信号通讯的模型训练服务器，与空气探测模块和模型训练服务器通讯连接的监测数
3、空气探测模块检测空气监测的有害物质浓度，并将有害物质浓度传输到监测数据库；
4、超图神经网络模块包括多个和空气探测模块连接的模型训练节点，以及多个由神经元连接的模型训练超边，超图神经网络模块向模型训练服务器传输空气影响因素信息；
5、模型训练服务器根据空气影响因素信息计算超图神经网络模块所在城市区域有害物质种类，并将对应的有害物质种类信息传输至监测数据库；
6、监测数据库将收到的有害物质浓度和有害物质种类信息进行分类保存，以及向监测后端传输；
7、监测后端以空气探测模块检测的初始的有害物质浓度以及与超图神经网络模块所对应的初始的有害物质种类信息结合协同过滤算法建立城市环保整治方案，结合城市环保整治方案对实时接收的有害物质浓度和有害物质种类信息进行统计与报告，并在有害物质浓度和有害物质种类信息超出参数设定阈值时产生治理指令。
8、进一步地，系统还包括分布于空气监测无人机的气象采集装备，气象采集装备与监测数据库通讯连接，其中：
9、气象采集装备根据监测数据库或监测后端产生的采样指令采集所在区域的单位周期气象数据，并将单位周期气象数据传输至监测数据库；
10、监测数据库将单位周期气象数据传输至监测后端，以及，监测数据库接收监测后端下发的采样指令并向气象采集装备转发；
11、监测后端根据初始的单位周期气象数据以及环保临界参数确定协同过滤算法；以及，分析单位周期内气象数据的变化和有害物质特征的识别，根据所识别的有害物质特征将对应的单位周期气象数据分类保存作为污染判断辅助指标；以及，根据模型训练超边对应的有害物质种类信息产生采样指令，控制模型训练超边临近的气象采集装备进行单位周期气象数据的采集。
12、进一步地，监测后端还根据实时接收的空气探测模块检测的有害物质浓度、模型训练节点对应的有害物质种类信息以及气象采集装备采集的单位周期气象数据对城市环保整治方案进行调整，并根据调整后的城市环保整治方案调整参数设定阈值，以及，曲线图展示有害物质浓度、有害物质种类信息的变化动态。
13、进一步地，监测后端还用于在有害物质浓度超出参数设定阈值而产生治理指令时，明确对应空气探测模块以及与空气探测模块连接的模型训练节点，并控制模型训练节点临近的气象采集装备进行单位周期气象数据的采集。
14、进一步地，有害物质特征的识别包括，以超过预设基准的污染物超标气象为样本，以每一种污染物超标对应建立数据集，通过将单位周期气象数据与数据集进行对比明确单位周期气象数据中是否存在污染物超标。
15、进一步地，监测后端根据有害物质种类信息、有害物质浓度以及单位周期气象数据评估空气监测无人机的采样准确度。
16、进一步地，还包括由神经元连接的全连接层，全连接层与模型训练超边连接，全连接层与监测后端通讯连接，其中：
17、监测后端在有害物质浓度超出参数设定阈值时，明确对应空气探测模块以及与空气探测模块连接的模型训练节点，并查找与模型训练节点相距小于安全空气影响因素设定值的模型训练超边，向与模型训练超边所连接的全连接层传输映射到样本标记空间指示；以及，在模型训练超边对应的有害物质种类信息超出参数设定阈值时，向与模型训练超边所连接的全连接层传输特征提取向量。
18、进一步地，气象采集装备为气象传感器，球形摄像机根据监测数据库或监测后端产生的采样指令进行转动和单位周期气象数据的采集。
19、一种智慧城市环保监控方法，包括：
20、获取初始的有害物质浓度以及初始的有害物质种类信息；
21、获取初始的单位周期气象数据以及环保临界参数，并根据初始的单位周期气象数据以及环保临界参数确定协同过滤算法；
22、以初始的有害物质浓度和初始的有害物质种类信息结合协同过滤算法建立城市环保整治方案；
23、接收实时的有害物质浓度、有害物质种类信息以及单位周期气象数据；
24、结合城市环保整治方案对实时的有害物质浓度和有害物质种类信息进行统计与报告，并在实时的有害物质浓度和有害物质种类信息超出参数设定阈值时产生治理指令；
25、分析单位周期内气象数据的变化和有害物质特征的识别，根据所识别的有害物质特征将对应的单位周期气象数据分类保存作为污染判断辅助指标。
26、本专利技术的一种智慧城市环保监控系统及方法，通过若干的空气探测模块实现空气监测的有害物质浓度采集，通过超图神经网络模块以及模型训练服务器监测出空气探测模块以及神经元的有害物质种类信息，监测数据库对有害物质浓度以及有害物质种类信息进行分类保存和转发，由监测后端建立城市环保整治方案，结合城市环保整治方案对实时接收的有害物质浓度及有害物质种类信息进行统计与报告，并在有害物质浓度和有害物质种类信息超出参数设定阈值时产生治理指令；本专利技术实现了对空气监测无人机有害物质浓度以及有害物质种类信息的统计，避免对单个监测设备的数据进行分析而易发生误报警的情况出现，以及，通过初始的有害物质浓度、初始的有害物质种类信息结合协同过滤算法所建立的城市环保整治方案，从而实现精准的曲线图分析，让监控人员准确了解到监测情况，以达到更加智能空气监测效果。
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1.一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，包括空气探测模块、超图神经网络模块、模型训练服务器、监测数据库、监测后端；
2.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述监测后端还根据实时接收的所述空气探测模块检测的有害物质浓度、模型训练节点对应的有害物质种类信息以及所述气象采集装备采集的单位周期气象数据对所述城市环保整治方案进行调整，并根据调整后的所述城市环保整治方案调整所述参数设定阈值，以及，曲线图展示有害物质浓度、有害物质种类信息的变化动态。
3.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述监测后端还用于在有害物质浓度超出所述参数设定阈值而产生所述治理指令时，明确对应所述空气探测模块以及与所述空气探测模块连接的所述模型训练节点，并控制所述模型训练节点临近的所述气象采集装备进行单位周期气象数据的采集。
4.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，有害物质特征的识别包括，以超过预设基准的污染物超标气象为样本，以每一种污染物超标对应建立数据集，通过将单位周期气象数据与所述数据集进行对比明确单位周期气象
5.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述监测后端根据有害物质种类信息、有害物质浓度以及单位周期气象数据评估空气监测无人机的采样准确度。
6.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，还包括由神经元连接的全连接层，所述全连接层与所述模型训练超边连接，所述全连接层与所述监测后端通讯连接，其中：
7.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述气象采集装备为气象传感器，球形摄像机根据监测数据库或所述监测后端产生的采样指令进行转动和单位周期气象数据的采集。
8.一种智慧城市环保监控方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，包括空气探测模块、超图神经网络模块、模型训练服务器、监测数据库、监测后端；
2.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述监测后端还根据实时接收的所述空气探测模块检测的有害物质浓度、模型训练节点对应的有害物质种类信息以及所述气象采集装备采集的单位周期气象数据对所述城市环保整治方案进行调整，并根据调整后的所述城市环保整治方案调整所述参数设定阈值，以及，曲线图展示有害物质浓度、有害物质种类信息的变化动态。
3.如权利要求1所述的一种智慧城市环保监控系统，其特征在于，所述监测后端还用于在有害物质浓度超出所述参数设定阈值而产生所述治理指令时，明确对应所述空气探测模块以及与所述空气探测模块连接的所述模型训练节点，并控制所述模型训练节点临近的所述气象采集装备进行单位周期气象数据的采集。
4.如权利要求1所述的一种智慧城市环保...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐威，张帆，
申请(专利权)人：四川省生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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