【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染处理，尤其是一种工业园区空气污染源溯源的方法及装置。
技术介绍
1、工业区工业废气排放是大气污染的首要诱因，而工业生产企业密集的工业区的空气质量问题显得尤为严峻。工业废气的排放大多数通过工厂烟囱排放，可看作是单污染源排放。园区内工厂工业废气包括so2、nox、cod、氨氮、vocs、pm2.5、pm10等，园区内的监测站点可以分别监测各污染物指标，污染物的来源除了园区内工厂工业废气排放，还可能受外来污染物影响。
2、如何对工业园区中空气污染源进行定位、溯源是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种工业园区空气污染源溯源的方法及装置，能够解决对工业园区中空气污染源进行定位、溯源的技术问题。
2、在本专利技术各方法实施例中，一种工业园区空气污染源溯源的方法，包括：
3、步骤s1：定期获取工业园区的监测数据，为所述工业园区建立初始的工业园区坐标系oxy，所述初始的工业园区坐标系的原点为所述工业园区的地理中心，横坐标平行于纬线，纵坐标平行于经线；在获取到新监测数据时，进入步骤s2；否则，进入步骤s1；
4、步骤s2：将所述新监测数据作为当前监测数据，基于所述当前监测数据，将污染物浓度最大的监测站点作为坐标原点，将风向作为x轴正方向，将所述初始的工业园区坐标系oxy进行坐标变换，得到当前的工业园区坐标系ox’y’；
5、步骤s3：基于所述当前的工业园区坐标系ox’y’，对所述工业园区进行网格划分，并插
6、步骤s4：构建第一目标函数，基于所述工业园区的各个网格对应的污染物浓度，对参数θi=(ui,σi,ξi,wi)进行拟合，得到第一拟合结果；
7、其中，θi为参数集合，i=1, 2, …, n，n为网格的列数，ui为第i列网格的各个网格对应的污染物浓度中污染浓度最大值对应的纵坐标的估计，σi为ui的方差，ξi为第i列网格的参数调节系数，wi为第i列网格的外来污染物浓度估计值；
8、步骤s5：构建第二目标函数，基于所述工业园区的各个网格对应的污染物浓度及第一拟合结果，对参数г=(q,h0,txv)进行拟合，得到第二拟合结果，其中，г为参数集合，q为泄漏源强，h0为泄漏源高度，txv为污染源横坐标；
9、步骤s6：基于第二拟合结果，确定工业园区空气污染源所在位置。
10、可选地，所述步骤s2，包括：
11、将所述新监测数据作为当前监测数据，基于所述当前监测数据，将污染物浓度最大的监测站点的坐标(xp,yp)作为坐标原点，将风向作为x轴的正方向；
12、将所述初始的工业园区坐标系oxy进行坐标变换，得到当前的工业园区坐标系ox’y’，坐标变换公式为：
13、
14、其中，x，y分别为所述初始的工业园区坐标系oxy的坐标；
15、在所述当前的工业园区坐标系ox’y’中，监测站点坐标记为，β为第个监测站点的风向角度与第个监测站点的经度正向的夹角。
16、可选地，所述步骤s3，包括：
17、计算；
18、对区域[x1,x2]×[y1,y2]进行n×m均匀网格划分，网格的坐标记为(txi,tyj)，i=1,2,…,n，j=1,2,…,m，其中：
19、
20、利用反距离插值法插值计算坐标为(txi,tyj)的网格对应的污染物浓度：
21、。
22、可选地，所述步骤s4，包括：
23、步骤s41：构建第一拟合函数；
24、其中，x=txi，表示第i列网格所在的直线，ui为第i列网格的各个网格对应的污染物浓度中污染浓度最大值对应的纵坐标的估计，σi为ui对应的方差，ξi为第i列网格的参数调节系数，wi为第i列网格的外来污染物浓度估计值；
25、步骤s42：构建第一目标函数，第一目标函数为，其中，
26、 ，
27、f1(θi),…,fm(θi)均为中间向量，ci1,…,cim分别为利用反距离插值方法计算出(txi,ty1),…,(txi,tym)点处的污染物浓度值；
28、步骤s43：对所述第一目标函数进行迭代求解，得到第一拟合结果。
29、可选地，所述步骤s43，包括：
30、步骤s431：初始化θi=(ui,σi,ξi,wi)的初始值θi(0)=(ui(0),σi(0),ξi(0),wi(0))，以及初始化j(0)，设置当前迭代步k为0，设定第一阈值ε的取值范围为0<ε<1，第二阈值θ的取值范围为θ>0，第三阈值γ1、第四阈值γ2的取值范围为0<γ1<1<γ2，第五阈值η1、第六阈值η2的取值范围为0<η1<η2<1，初始化θ(0)，θ(0)为参数θ的初始值，j(0)为初始化的jacobian矩阵；
31、步骤s432：若，则迭代结束，将θi(k)作为第一拟合结果，其中，θi(k)=(ui(k),σi(k),ξi(k),wi(k))，ui(k)，σi(k)，ξi(k)，wi(k)即为拟合得到的ui，σi，ξi，wi（估计值或者近似值）；否则，令k赋值为k加1，进入步骤s433；其中，j(k)为第k次迭代对应的jacobian矩阵；
32、步骤s433：计算，其中，i为单位矩阵，θ(k)为参数θ的第k次迭代值，d(k)(θ(k))为第k次迭代对应的计算数值，，
33、计算
34、其中，，ρ为中间变量，
35、；
36、d(k)=d(k)(θ(k))；
37、步骤s434：若，则令；
38、若，则令θ(k+1)=θ(k)；
39、若，则令θ(k+1)=γ1θ(k)
40、步骤s435：计算θi(k+1)=θi(k)+d(k)(θ(k))，进入步骤s432。
41、可选地，所述步骤s5，包括：
42、步骤s51：计算，tu为工业园区空气污染源所在位置的纵坐标估计值；计算，为外来污染物浓度估计值；
43、步骤s52：构建第二拟合函数，所述第二拟合函数为c(x,q,h0,txv)：
44、
45、其中，待拟合参数г=(q,h0,txv)，q为泄漏源强，h0为泄漏源高度，txv为污染源横坐标；μ为风速，σy、σz分别为所述当前的工业园区坐标系ox’y’水平横轴、纵轴方向上的扩散系数，计算公式如下：
46、，ty1,ty2,tz1,tz2为bridges扩散系数，根据气象条件确定大气稳定度类型，z为垂直于所述当前的工业园区坐标系ox’y’竖直向上的方向上的扩散参数；
47、步骤s53：构建第二目标函数，第二目标函数为，其中，
48、
49、
【技术保护点】
1.一种工业园区空气污染源溯源的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S43，包括：
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S5，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S54，包括：
8.一种工业园区空气污染源溯源的装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述方法。
【技术特征摘要】
1.一种工业园区空气污染源溯源的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤s3，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤s4，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤s43，包括：
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤s5，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪鑫，杨兴业，刘晓可，刘君，冯素丽，邵杨，郭佳鑫，王红，孙绍影，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院士官学校，
类型：发明
国别省市：
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