[发明专利]污染源在线监测系统及在线监测数据作假识别分析方法

权利要求书

1.一种在线监测数据作假识别分析方法，采用污染源在线监测系统，所述污染源在线监测系统包括环境数据采集模块、数采仪、门禁模块、视频监控模块、上位机和监控分析后台，所述的环境数据采集模块与所述的数采仪电连接，所述的数采仪、所述的门禁模块、所述的视频监控模块和所述的监控分析后台分别与所述的上位机电连接，其中所述的环境数据采集模块用于采集排污的原始数据并发送给数采仪，所述的数采仪用于接收所述的环境数据采集模块发来的原始数据，并转发给所述的上位机，所述的门禁模块用于识别进入站房内的人员信息，并将识别信息发送给上位机，所述的视频监控模块用于对监控现场的视频信息进行连续自动监测，并将视频信息发送给上位机，所述的上位机用于处理接收的信息，并将分析结果发送给监控分析后台，所述的监控分析后台通过网络传输模块与所述的上位机双向通讯，当所述的监控分析后台接收到由所述的上位机发送的异常信息时，生成报警信息发送给动态监管平台；所述的门禁模块包括门禁识别器和电磁锁，所述的门禁识别器与所述的电磁锁分别与所述的上位机电连接，所述的门禁识别器为生物识别器或IC卡识别器，所述的监控分析后台储存有合法身份信息以及合法身份信息所对应的操作权限，所述的上位机接收由所述的门禁识别器识别的进入站房内的人员信息，并与储存在所述的监控分析后台的合法身份信息进行对比，若接收到的身份信息与合法身份信息不匹配，所述的上位机控制所述的电磁锁保持锁定状态，若接收到的身份信息与合法身份信息相匹配，所述的上位机根据合法身份信息所对应的操作权限控制对应所述的电磁锁解锁，其特征在于：包括安保核验的处理过程和排污的原始数据的处理过程，

1)安保核验的处理过程包括如下步骤，

S11：门禁识别器获取进入者的身份信息，发送给上位机；

S12：上位机将接受到的身份信息与储存在监控分析后台的合法身份信息进行对比，若接收到的身份信息与合法身份信息不匹配，上位机控制电磁锁保持锁定状态，若接收到的身份信息与合法身份信息相匹配，上位机根据合法身份信息所对应的操作权限控制对应电磁锁解锁，并进入到步骤S13；

S13：视频监控模块对进入者进行跟踪摄影，以生成运动轨迹信息并通过上位机发送给监控分析后台；

S14：当监控分析后台根据运动轨迹信息分析得到进入者存在异常行为时，禁用门禁模块，并生成报警信息发送给动态监管平台和上位机；

S15：动态监管平台收到报警信息后通知位于附近的职能单位对该污染源采集点进行现场稽查，上位机则通过现场报警设备发出告警信息；

2)排污的原始数据的处理过程包括如下步骤，

S21：获取环境数据采集模块采集的原始数据，并进行预处理，剔除无效的原始数据，保留有效的原始数据；

S22：将有效的原始数据同时进行零值检验、波动检验、恒值检验和超标检验，若上述四个检验任意一个检验判定该原始数据为异常数据，生成异常信息发送给监控分析后台，并转至步骤S23，若上述四个检验都判定该原始数据为正常数据，则生成正常信息发送给监控分析后台，并转至步骤S25；

S23：监控分析后台收到异常信息后，将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，并通过动态监管平台发送异常提醒信息给职能单位；

S24：职能单位收到异常提醒信息后进行人工在线研判，若该原始数据无法通过人工在线研判，则对该污染源采集点进行现场稽查，反之则无需进行现场稽查；

S25：监控分析后台将该原始数据进行保存，作为历史数据以备查看，同时检测到原始数据被后期异常修改时，发出报警提示；

其中，在步骤S22中零值检验包括如下步骤，

1)、若在持续一小时内监测指标的分均值或流量数据为零的数据占比超过5％，则将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点；

2)、若在12小时内监测指标的流量数据持续为零，则核对该污染源采集点所对应的企业是否为定时排污企业，若不是定时排污企业，则将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，若为定时排污企业，则转至步骤3；

3)、对定时排污企业的持续零值的异常判定条件为≥24小时，即t_m-t_n≥24(h)，若持续零值的时间超过24h，则将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，反之则正常，其中t_m为第一次出现流量为零值的时间，t_n为上一次出现流量为零值后，流量恢复非零值的时间；

在步骤S22中波动检验包括如下步骤，

1)、当监测指标的分均值发生超标突降时，采集该突变时间点邻近的监测指标的分均值进行比较，设定突变前监测指标的分均值为C_n，突变后的监测指标的分均值为C_n+i，i≤5；

2)、定义波动幅度Δ_波动，采用以下公式进行计算得到Δ_波动值，Δ_波动＝(t_i-t₀)×10％，其中，t₀为突降发生的前一个时间点，t_i为突降发生后的第i个时间点，并且i≤5；

3)、计算突变幅度值Δ_突变，采用以下公式若Δ_突变＞Δ_波动，则视为异常波动，将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，反之则代表正常；

在步骤S22中恒值检验包括如下步骤，

1)、若某日的非零值监测指标的时均值C_i处于稳定状态，通过以下公式计算得到标准差，，其中C_均为该日监测指标时均值的算术平均值，n为非零值监测指标的时均值的总数，若标准差低于C_均的3％，则将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，反之则代表正常；

2)、若某日的非零值监测指标的时均值长时间处于较低水平，且非零低值在每日非零值中占比超过30％，则将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，反之则代表正常；

在步骤S22中超标检验包括如下步骤，

1)、设定监测指标的分均值的超标值，并将超标值的80％作为警戒值；

2)、当监测指标的分均值超过警戒值但还未达到超标值时，汇总前10分钟内的监测指标的分均值形成数据集；

3)、对该数据集进行二项式曲线拟合，曲线公式用f(x)＝ax²+bx+c表示，f(x)在[x₁,x₂]区间上的平均变化率是曲线在该区间上陡峭程度的数量化，通过计算平均变化率若平均变化率的数值大于超标预警标准斜率K，则可判断监测指标即将超标，发出警报；

4)、当连续两个监测指标的分均值超过超标值时，发出警报，并将该污染源采集点标记为作弊嫌疑点，反之则代表正常。