[发明专利]一种散货港口粉尘全域网格化监测方法

说明书

本发明公开了一种散货港口粉尘全域网格化监测方法，依次通过：1)网格化处理监测区域并安装激光雷达和粉尘在线监测仪；2)持续地利用激光雷达获取全部区域内消光系数，同时利用粉尘在线监测仪获取多点位的实时粉尘浓度数据；3)利用同周期同位置处的粉尘浓度数据与消光系数对标获得二者比例关系，进而得到粉尘浓度的全域时空分布情况的持续监控结果；4)在包含监测区域的地图上标记粉尘浓度超过阈值的点位；5)结合风向粉尘点位的变化趋势及其源头；该方法能够有效获取散货堆场区域及其周边区域的三种关键粉尘的全区域浓度分布，并利用网格化处理实现直观判断粉尘扩散路径和来源，为后续抑尘工作的有效开展提供布局基础和数据基础。

技术领域

本发明涉及大气颗粒物监测技术领域，特别涉及一种散货港口粉尘全域网格化监测方法。

背景技术

散货港口粉尘污染作为一种无组织排放源，其粉尘监测一直是大气污染监控的难题。传统的堆场粉尘监测是采用粉尘在线监测仪，在场界周边或场界内开展监测，这些监测方法存在许多问题，主要表现在：一、监测结果只能反映监测点位的粉尘浓度，无法得到堆场全域粉尘浓度分布情况；二、无法溯源，无法讲清楚粉尘是由散货港口产生还是由场界外迁移进入的。

将颗粒物激光雷达技术应用于散货堆场粉尘监测，可实现监测区域的全面覆盖，但激光雷达是利用颗粒物消光系数来表征颗粒物浓度，是一种定性/半定量的监测方法；此外，现有的激光雷达监测颗粒物浓度的技术，是利用经验模型来进行消光系数和颗粒物浓度的转换，其准确性不容乐观。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决传统监测手段无法精准反映区域粉尘浓度分布情况、无法分析粉尘来源的问题的散货港口粉尘全域网格化监测方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种散货港口粉尘全域网格化监测方法，如图1所示，其具体步骤如下：

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，粉尘在线监测仪的安装高度与激光雷达的安装高度的高度差≤10m；粉尘在线监测仪的安装数量优选为1～20台；

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C_i-tsp＝{C_i-tsp-1,C_i-tsp-2,…,C_i-tsp-j,…,C_i-tsp-M}，

PM10的质量浓度C_i-PM10＝{C_i-PM10-1,C C_i-PM10-2,…,C C_i-PM10-j,…,C_i-PM10-M}，

以及PM2.5的质量浓度C_i-PM2.5＝{C_i-PM2.5-1,C_i-PM2.5-2,…,C_i-PM2.5-j,…,C_i-PM2.5-M}；

其中，i为该粉尘在线监测仪所在网格的编号；