一种环境监测方法

摘要

一种环境监测方法，包括在环境监测区域均匀的设置多个具有相同的参数的监测传感装置，随机将环境监测区域分为依次连续的四个子区域，在一定时期内采集环境监测区域内的环境数据，得到标准数据；采集预设的周期内四个子区域内的环境监测数据，对不满足要求的子区域的环境进行调整等步骤，通过实时对整个监测的实施过程进行全盘监测，针对可能出现的故障进行提前干预，避免只在出现故障后在进行维护，对监测的实施过程按照预期进行检修，从而保证了监测的精度，提高了效率，降低了成本。

权利要求

1.一种环境监测方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：(1)在环境监测区域均匀的设置多个具有相同的参数的监测传感装置；

(2)随机将环境监测区域分为依次连续的四个子区域，每个子区域包括相同数目的监测传感装置；

(3)在一定时期内采集环境监测区域内的环境数据，得到标准数据；

(4)按照预设的周期分别对四个子区域进行环境监测，采集预设的周期内四个子区域内的环境监测数据；

(5)将四个子区域内的环境监测数据分别对应与标准数据进行比较，根据比较结果判断是否对监测传感装置进行维护或者对子区域子区域进行重检和校准；

(6)基于多个子区域的域计数和子区域之间环境监测数据的平均值的差值判断子区域是否满足监测要求，对不满足要求的子区域的环境进行调整；

所述步骤(3)具体包括如下步骤：

(3.1)别采集所述一定时期内四个子区域内的环境监测数据；

(3.2)分别计算获取四个子区域内的环境监测数据的平均值，并分别计算平均值的1％的数值作为1个浮动因子；

(3.3)分别将四个子区域中每个监测传感装置在一定时期内采集到的环境监测数据的最大值和最小值，对应的上浮和下浮1个浮动因子，构成监测区间；

所述步骤(5)具体包括如下步骤：

(5.1)将采集到的每个监测传感装置在预设的周期内的所有环境监测数据分别与其对应的监测区间进行比较，若数据落在监测区间内则不做操作，若数据没有落在监测区间内则计数；

(5.2)判断在预设的周期内每个监测传感装置分别对应的计数是否大于第一阈值，如果大于阈值对该监测传感装置该进行维护；

(5.3)将在预设的周期内每个子区域内所有监测传感装置分别对应的计数进行求和，计算获得每个区域的域计数P；

(5.4)将每个区域的域计数P与第二阈值分别进行比较，判断在预设的周期内每个子区域对应的域计数P是否大于第二阈值，如果大于第二阈值则对该子区域进行重检和校准；

所述步骤(6)具体包括如下步骤：

(6.1)分别获取预设周期内子区域的域计数P小于等于第二阈值的子区域的环境监测数据的平均值；

(6.2)分别计算子区域之间环境监测数据的平均值的差值；

(6.3)基于多个子区域的域计数P和子区域之间环境监测数据的平均值的差值判断子区域是否满足监测要求；

(6.4)对不满足要求的子区域的环境进行调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述的均匀的设置具体为基于环境监测区域相邻的两个监测传感装置的分布位置和相对方位，按照大致位于相邻的两个监测传感装置连线的垂直平分线上。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述预设的周期小于一定时期，且预设的周期基于监测的周期进行选择。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第二阈值大于第一阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤(6.3)具体为利用域计数P的大小结合子区域之间环境监测数据的平均值的差值的大小是否超过限值来确定子区域是否满足监测要求。

6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述监测传感装置为温度传感器。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述环境监测区域为恒温环境监测区域。

说明书

一种环境监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及监测领域，具体涉及一种环境监测方法。

背景技术

[0002] 环境监测是指对环境中的各种因素进行测量，评估和诊断，以了解当前环境状况和预测未来环境变化的过程，通过环境监测可以用于制定环境政策，解决环境问题，提高环境管理的效率和效果，从而实现保护环境，预防环境污染，保证人类生存和发展的可持续性的目的。

[0003] 环境监测通常采用多种方法，如污染物检测，环境噪声监测，空气质量监测，水质监测，土壤监测等。通过使用各种传感器和仪器，如烟雾传感器，噪声计，空气质量监测仪和pH计等，经过分析和评估获取当前环境的状况和预测未来环境的变化趋势。对于环境要求较高，例如恒温，恒湿环境等，则需要更为精准的环境监测。

[0004] 现有的环境监测，主要是针对环境中的温度等进行测量，根据测量结果进行调控和分析，利用针对其中传感器的测量结果进行评估，当出现偏差时则认为该传感器出现故障，从而进行故障的排除和维修。现有技术中，如公开号为CN 110333673 A的发明专利公开了一种基于物联网的电缆井环境监测方法、系统及设备，其具体公开了基于电缆井的位置信息，在电缆井内敷设感温光缆，并沿着感温光缆敷设测温光纤；实时监测感温光缆的温度数据信息；监测电缆井环境温湿度数据信息；获取电缆井异常温度点与异常温湿度点；获取电缆井异常点的地图位置信息，且将异常点的电缆井地图信息通过通信模块发送到监测联络人的移动通讯端；触发电缆井异常的物理警报，通过物理警报方式告警，而且通过APP或短信的方式通知用户，有效做到双重保险，保障了电力公司的安全生产。同样的，如公开号为CN 112129353 A的发明专利公开了一种火电厂配电间环境监测系统和系统，包括设置在配电间的指定地点的温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、监控中心和报警模块以及设置在配电间对指定设备进行热监控的红外线热成像传感器，传输模块将温度传感器采集的温度数据信息、湿度传感器采集的湿度数据信息、粉尘传感器采集的粉尘数据信息和红外线热成像传感器采集的热信息传输到监控中心，监控中心检测到温度数据信息、湿度数据信息、粉尘数据信息、热信息超出对应阈值后向报警模块输出报警信息，报警模块接收报警信息后向位于DCS系统和EHO系统发出警报。通过在配电间设置传感器，在检测环境参数的同时也检测设备的参数，在参数超出阈值之后同时向监控和维护发出警报。

[0005] 然而，现有技术中仅是针对其中的一个温度异常等进行报警，没有全盘考虑整个系统和方法在实施过程中的整体情况，尤其是对于恒定环境的环境监测，未进行实时的维护，后期维修成本高且存在潜在的监测风险。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环境监测方法，通过实时对整个监测的实施过程进行全盘监测，尤其适用于实时对恒定环境的监测，针对可能出现的故障进行提前干预，避免只在出现故障后在进行维护，对监测的实施过程按照预期进行检修，从而保证了监测的精度，提高了效率，降低了成本。

[0007] 本发明提供了一种环境监测方法，包括依次进行的如下步骤：

[0008] (1)在环境监测区域均匀的设置多个具有相同的参数的监测传感装置；

[0009] (2)随机将环境监测区域分为依次连续的四个子区域，每个子区域包括相同数目的监测传感装置；

[0010] (3)在一定时期内采集环境监测区域内的环境数据，得到标准数据；

[0011] (4)按照预设的周期分别对四个子区域进行环境监测，采集预设的周期内四个子区域内的环境监测数据；

[0012] (5)将四个子区域内的环境监测数据分别对应与标准数据进行比较，根据比较结果判断是否对监测传感装置进行维护或者对子区域子区域进行重检和校准；

[0013] (6)基于多个子区域的域计数和子区域之间环境监测数据的平均值的差值判断子区域是否满足监测要求，对不满足要求的子区域的环境进行调整。

[0014] 其中，所述步骤(1)中所述的均匀的设置具体为基于环境监测区域相邻的两个监测传感装置的分布位置和相对方位，按照大致位于相邻的两个监测传感装置连线的垂直平分线上。

[0015] 其中，所述步骤(3)具体包括如下步骤：

[0016] (3.1)别采集所述一定时期内四个子区域内的环境监测数据；

[0017] (3.2)分别计算获取四个子区域内的环境监测数据的平均值，并分别计算平均值的1％的数值作为1个浮动因子；

[0018] (3.3)分别将四个子区域中每个监测传感装置在一定时期内采集到的环境监测数据的最大值和最小值，对应的上浮和下浮1个浮动因子，构成监测区间。

[0019] 其中，所述预设的周期小于一定时期，且预设的周期基于监测的周期进行选择。

[0020] 其中，所述步骤(5)具体包括如下步骤：

[0021] (5.1)将采集到的每个监测传感装置在预设的周期内的所有环境监测数据分别与其对应的监测区间进行比较，若数据落在监测区间内则不做操作，若数据没有落在监测区间内则计数；

[0022] (5.2)判断在预设的周期内每个监测传感装置分别对应的计数是否大于第一阈值，如果大于阈值对该监测传感装置该进行维护；

[0023] (5.3)将在预设的周期内每个子区域内所有监测传感装置分别对应的计数进行求和，计算获得每个区域的域计数P；

[0024] (5.4)将每个区域的域计数P与第二阈值分别进行比较，判断在预设的周期内每个子区域对应的域计数P是否大于第二阈值，如果大于第二阈值则对该子区域进行重检和校准。

[0025] 其中，所述第二阈值大于第一阈值。

[0026] 其中，所述步骤(6)具体包括如下步骤：

[0027] (6.1)分别获取预设周期内子区域的域计数P小于等于第二阈值的子区域的环境监测数据的平均值；

[0028] (6.2)分别计算子区域之间环境监测数据的平均值的差值；

[0029] (6.3)基于多个子区域的域计数P和子区域之间环境监测数据的平均值的差值判断子区域是否满足监测要求；

[0030] (6.4)对不满足要求的子区域的环境进行调整。

[0031] 其中，所述步骤(6.3)具体为利用域计数P的大小结合子区域之间环境监测数据的平均值的差值的大小是否超过限值来子区域是否满足监测要求。

[0032] 其中，所述监测传感装置为温度传感器。

[0033] 其中，所述环境监测区域为恒温环境监测区域。

[0034] 本发明的环境监测方法，可以实现：

[0035] (1)通过实时对整个监测的实施过程进行全盘监测，尤其适用于实时对恒定环境的监测，针对可能出现的故障进行提前干预，避免只在出现故障后在进行维护，对监测的实施过程按照预期进行检修，从而保证了监测的精度，提高了效率，降低了成本；

[0036] (2)通过浮动因子，监测区间和多阈值的设置和判断方式，整体上实现对单个监测传感装置进行预警，也可以对子区域内多个监测传感装置整体进行预警，从而有效实现单点预警和多点维护的效果，让整个监测系统的运行更加可靠；

[0037] (3)结合域计数和子区域之间环境监测数据的平均值的差值进行判断，从而让整个监测区域全盘监控，对于不满足要求的子区域的环境可进行调整，满足恒定要求，整个监测环境更稳定。

附图说明

[0038] 图1为环境监测方法的流程示意图；

[0039] 图2为标准数据获取流程示意图；

[0040] 图3为环境监测数据与监测区间进行阈值判断的流程示意图。

具体实施方式

[0041] 下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

[0042] 本发明提供了一种环境监测方法，其具体实现方式如附图1所示，其中图1为环境监测方法的流程示意图，图2为标准数据获取流程示意图，图3为环境监测数据与监测区间进行阈值判断的流程示意图，下面对环境监测方法进行具体的介绍。

[0043] 本发明提供了一种环境监测方法，其具体的实现方法如附图1所示，所述的环境监测方法主要包括按照顺序依次进行的如下步骤。

[0044] 首先，在环境监测区域均匀的设置多个监测传感装置，其中每个监测传感装置具有相同的参数，优选的方式中，监测传感装置为温度传感装置。在均匀设置时，由于环境监测区域并非为规则的空间形状，因此无需严格按照等距离的方式进行均匀设置，而是只需要基于环境监测区域按照相邻的两个监测传感装置的分布位置和相对方位，按照大致位于相邻的两个监测传感装置连线的垂直平分线上即可，当然没有相邻的两个监测传感装置或者无法按照前述方式设置时，按照经验进行设置。

[0045] 其次，随机将环境监测区域分为空间依次连续的四个子区域，分别记为A区，B区，C区和D区，每个子区域包括相同数目的监测传感装置，其中为保证每个子区域可以有相同数目的监测传感装置，在监测传感装置设置时则以4的倍数个监测传感装置的数目进行设置。

[0046] 然后，进行环境监测。在环境监测开始前，需要获得标准的数据进行后续数据的比对验证。由于在最初的环境监测时，环境监测系统为新配置的系统，并且刚经过设置和校准，整体性能最佳。因此，在此阶段进行采集，得到标准数据，为后续的监测提供标准。

[0047] 基于此，在一定时期内采集环境监测区域内的环境数据。具体地，分别采集所述一定时期内四个子区域内的环境监测数据，分别记为A1＝{a1，a2，…，an},B1＝{b1，b2，…，bn}，C1＝{c1，c2，…，cn}和D1＝{d1，d2，…，dn}，其中A1，B1，C1和D1分别为A区，B区，C区和D区中在一定时期内采集的环境监测数据，an，bn，cn和dn分别为A区，B区，C区和D区中第n次采集到的环境监测数据，其分别包括子区域中所有监测传感装置的第n次测量数据。

[0048] 通常情况多个监测传感装置的测量数据应该是一样的，但是实际中，由于环境，设置位置，自身性能和测量方式等多方面的因素印象，实测中的数据往往是不同的，尤其是测量精度较高的时候，小数点后的测量值会有较大的差别，因此针对每个监测传感器的手段也是必要的。结合附图2所示，分别计算获取一定时期内四个子区域内的环境监测数据的平均值，并分别计算平均值的1％的数值作为1个浮动因子。分别将四个子区域中每个监测传感装置在一定时期内采集到的环境监测数据的最大值和最小值，对应的上浮和下浮1个浮动因子，从而构成监测区间。这样，每个监测传感装置都对应的有一个监测区间，四个子区域分别对应包括了多个监测区间。

[0049] 接着，开始对环境监测区域进行环境监测。具体地，结合附图3所示，按照预设的周期分别对四个子区域进行环境监测，采集预设周期内四个子区域内的环境监测数据，需要说明的是预设的周期小于前述的“一定时期”，并且预设的周期根据监测的周期进行选择，例如1个小时，2个小时等。将采集到的每个监测传感装置在预设周期内的所有环境监测数据分别其对应的监测区间进行比较，若数据落在监测区间内则不做操作，若数据没有落在监测区间内则计数，记为Pm，其中m代表第m个监测传感装置。

[0050] 设置第一阈值用于对每一个监测传感装置进行预警，即实现对每一个监测传感装置的状况进行监控，当出现异常时则表明该监测传感装置有故障，需要维修或更换，这和现有技术中对单个监测传感装置进行预警的方式类似。本发明在此基础上，进一步的判断在预设的周期内每个监测传感装置分别对应的计数是否大于第一阈值，如果大于阈值则说明该监测传感装置出现故障，需要进行维修或更换。

[0051] 设置第二阈值，用于对子区域的监测情况进行监控，即实现对子区域的环境监测状况进行监控，当出现异常时则表明该子区域需要进行重检和校准，对整个区域进行重新的配置(包括维护，校准等)，这样的方式可以实时的子区域进行配置，无需对所有的区域进行配置，同时可以定期的进行维护，而不是在其中的监测传感装置出现故障时才进行配置，通过对可能出现的故障进行提前干预，避免只在出现故障后在进行维护，同时可以定期的对子区域进行维护，使得系统监测整体精度更高，运行更加稳定。本发明进一步地，将在预设的周期内每个子区域内所有监测传感装置分别对应的计数进行求和，计算获得每个区域的域计数P。然后，将每个区域的域计数P与第二阈值分别进行比较，判断在预设的周期内每个子区域对应的域计数P是否大于第二阈值，如果大于第二阈值则说明该子区域需要进行重检和校准。

[0052] 需要说明的是，第一阈值和第二阈值都是根据情况可以提前设置的，当然也可以通过实践经验来获取。例如，第一阈值代表监测传感装置出现绝对测量偏差的上限(如第一阈值设置为3)，当超出则可体现为该监测传感装置已经出现了故障，对其进行维修和更换即可；第二阈值代表子区域的稳定程度的上限，即预设的周期内每个子区域对应的域计数P高于第二阈值时，则表明这个子区域是整体出现了不稳定状况，而这个状况的出现不一定是因为某个监测传感装置出现了状况，通过这样的判断可以对这个子区域进行判断，第二阈值的选择是基于该区域内监测传感装置的数量的，并且第二阈值是大于第一阈值设置的。这样，整体上可以即对单个监测传感装置进行预警，也可以对子区域内多个监测传感装置整体进行预警，从而有效实现单点预警和多点维护的效果，让整个监测系统的运行更加可靠。

[0053] 本发明提供的环境监测方法，为了让整个监测区域全盘监控，还进行了相应的设计。在监测区域中，不同的位置可能出现不同的监测结果，这是因为不同的区域本身就存在一定的差别，这对于要求恒定环境区域是不符的，因此需要对呈现整个区域的监测情况来调整环境情况，从而满足恒定的要求。本发明进一步的，分别获取预设周期内子区域的域计数P小于等于第二阈值的子区域的环境监测数据的平均值，分别计算子区域之间环境监测数据的平均值的差值，基于多个子区域的域计数P和子区域之间环境监测数据的平均值的差值判断子区域是否满足监测要求。具体的，对于预设周期内子区域的域计数P大于第二阈值的子区域，其会进行重检，重建后其进行了修复，因此不必将其纳入此步骤的判断，对于其他虽然满足域计数判断的子区域，其并不能完全体现区域之间的差异，因此通过比较各个区域的环境监测数据的平均值，来确定其中一个子区域是否相对于其他子区域出现了偏差，从而对偏差的区域进行调整，使其环境满足要求；对于基于多个子区域的域计数P和子区域之间环境监测数据的平均值判断子区域是否满足监测要求，可以利用域计数P的大小结合子区域之间环境监测数据的平均值的差值的大小是否超过限值来综合判断。

[0054] 尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。