[发明专利]一种散货港口粉尘全域网格化监测方法

权利要求书

1.一种散货港口粉尘全域网格化监测方法，其特征在于，步骤如下：

S1、对散货港口区域及自其边界向外侧延伸1000～2000m的环状区域进行网格化处理；在散货港口区域内/外制高点处安装一台激光雷达，并在散货港口区域内均布安装若干台粉尘在线监测仪；其中，粉尘在线监测仪的数量为1～20台，粉尘在线监测仪的安装高度与激光雷达的安装高度的高度差≤10m；

步骤S1的网格化处理方式包括：

对散货港口区域内的网格化划分：

i)若散货港口区域内已安装有抑尘喷洒水系统，则将每个可单独控制的喷枪的控制范围作为一个网格单位，剩余道路及其他区域按照平均化原则进行网格划分，且各网格面积不大于喷枪的控制范围对应的网格面积；

ii)若散货港口区域内无喷洒水系统，则将全区域按照平均化原则进行网格划分，且每个网格的宽度为10～200米、长度为10～200米；

对散货港口区域外的环状区域的网格化划分：

i)若散货港口区域内已安装有抑尘喷洒水系统，则对环状区域按照平均化原则进行网格划分，且各网格面积不大于喷枪的控制范围对应的网格面积；

ii)若散货港口区域内无喷洒水系统，则对环状区域按照平均化原则进行网格划分，且每个网格的宽度为10～200米、长度为10～200米；

S2、按照预设的监测间隔周期，持续地利用安装高度为H处的激光雷达对散货港口区域及其周边环状区域进行水平扫描，以获取全部区域内N个点位的消光系数ε＝{ε₁,ε₂,…,ε_i,…,ε_N}；同时，利用若干台粉尘在线监测仪获取其所在网格内M个点位的实时粉尘浓度数据，包括TSP的质量浓度、PM₁₀的质量浓度和PM_2.5的质量浓度；

S3、根据步骤S2的监测结果，提取相同监测周期下相同位置处的三种粉尘浓度数据和消光系数以进行对标，获得相同位点下三种粉尘浓度数据分别与消光系数的比例关系α_tsp、α_pm10和α_pm2.5，进而通过计算α_tsp、α_pm10和α_pm2.5与全部区域内N个点位的消光系数的乘积，获得高度为H的平面上粉尘浓度的全域时空分布情况的持续监控结果；

S4、在包含有散货港口区域及其周边环状区域的地图上，根据步骤S3的处理结果，对在同一监测周期内监测到的任一类型粉尘浓度超过阈值的点位进行标记，得到若干张具有粉尘污染气团标记的地图；

S5、结合监测过程的风向情况，按照监测时间顺序对若干张具有粉尘点位标记的地图进行对比，判断监测过程中粉尘污染气团迁移过程：

i)若高粉尘浓度网格区域沿风向有明显的由外而内穿越场界过程，则说明粉尘污染是由外界传输进入散货港口；

ii)若高粉尘浓度网格区域沿风向有明显的由内而外穿越场界过程，则说明粉尘污染是由散货港口产生传输到港口区域以外。

2.根据权利要求1所述的散货港口粉尘全域网格化监测方法，其特征在于，在步骤S2中，所述激光雷达采用激光波长为532nm，空间分辨率≤10m，时间分辨率优于30s，探测距离不低于4km，探测盲区≤50m，扫描周期为0.25～1h，精度为1°～5°，范围为1°～360°的激光雷达。

3.根据权利要求1所述的散货港口粉尘全域网格化监测方法，其特征在于，在步骤S2中，所述粉尘在线监测仪具有监测TSP、PM10和PM2.5三种粉尘指标的功能，其测量量程至少覆盖0.01mg/m³～30.00mg/m³，数据分辨率≤1μg/m³。

4.根据权利要求1所述的散货港口粉尘全域网格化监测方法，其特征在于，在步骤S2中，监测间隔周期为1min～60min。