一种环境监测异常数据的识别方法

本发明涉及环境监测，具体为一种环境监测异常数据的识别方法。

背景技术：

1、环境监测是通过采集、分析和评估环境参数和指标的过程，以了解环境质量、检测环境污染、评估环境风险，并为环境保护和管理提供科学依据。环境监测的主要目的是监测和评估环境状况，包括大气、水质、土壤、噪音等环境要素，环境监测通常使用各类监测设备和仪器进行数据采集，如气体分析仪、水质分析仪、噪声测量仪、辐射监测仪等。监测数据可以进行实时监测、连续监测或定期采样，根据监测结果进行环境风险评估、环境影响评价、环境规划和环境保护措施的制定和实施。

2、环境监测技术通常需要与数据记录与处理系统结合，以收集、存储和分析监测数据。同时，新兴的技术和方法，如人工智能、大数据分析和无线通信技术，也开始在大气环境监测中得到应用，为数据处理和预测提供更多的可能性。

3、但目前常规监测方法是采用传统的各种大气监测设备和仪器，如气体分析仪、粒子计数器、气象站等，定期对大气环境中的污染物和气象参数进行实时或定点监测和数据收集，这些数据需要在一定时间内采集监测区域内的相关数据后，才对相关数值进行计算分析，判定区域内是否有存在环境污染，无法对数据进行实时分析判定，无法及时判定环境是否出现污染同时无法及时判定相关要素的增长速度，导致无法对污染的速度作出及时的对应的对策。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种环境监测异常数据的识别方法，具备通过数据采集模块采集监测区域内的相关数值，并将相关数值发送至数据处理模块中，数据处理模块根据算法公式按照采集间隔时间分别计算变化速率或增速，计算得出的变化速率或增速通过网络发送至数据分析模块中，数据分析模块将计算得出的变化速率或增速根据分别与对应的阈值进行对比，判定监测区域内相关数值是否超标，当数值超标时，发出预警信号，提示监测人员环境出现异常，利用对实时数据进行处理分析，可以及时判定环境是否出现污染，同时无法及时判定相关要素的增长速度，以便于监测人员及时发现环境异常数值，并及时作出应对策略等优点，解决了上述问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环境监测异常数据的识别方法，包括以下步骤：

5、s1、将环境数据采集模块放置在监测区域，数据采集模块采集区域内的温度数值、湿度数值、噪音数值以及有害气体数值，数据采集模块将采集到的相关数值发送至数据分析模块中；

6、s2、数据处理模块根据算法计算监测区域内的温度变化速率、湿度变化速率、噪声增速以及有害气体数值增速；

7、s3、数据处理模块将计算得出的温度变化速率、湿度变化速率、噪声增速以及有害气体数值增速通过网络发送至数据分析模块；

8、s4、数据分析模块将计算得出的温度变化速率、湿度变化速率、噪声增速以及有害气体数值增速与其内部存储的对应阈值对比，当某个或多个数值大于对应阈值时，判定为环境异常，并向预警模块发出预警信号；

9、s5、预警模块接收到预警信号后，向监测人员发出预警，提示监测区域内环境出现异常数值。

10、优选的，所述环境数据采集模块由温度采集单元、湿度采集单元、噪声采集单元和气体成分采集单元构成，所述温度采集单元用于采集监测区域内实时温度数值w，所述湿度采集单元用于采集监测区域内实时湿度数值s，所述噪声采集单元用于采集监测区域内实时噪声数值z，所述气体成分采集单元用采集监测区域内实时气体成分数值c，所述环境采集模块将采集到这些数值发送至数据处理模块中，所述数据处理模块根据算法公式计算对应数值的变化速率或增速。

11、优选的，所述温度变化速率算法公式如下：

12、

13、公式中，wh表示当前的实时温度数值，wq当前的实时温度数值的上一次采集到的实时温度数值，δt表示wh与wq两个数值采集的时间间隔。

14、优选的，所述湿度变化速率算法公式如下：

15、

16、公式中，f(w)表示当前温度对湿度变化速率的影响函数，该函数为固定函数，e_p(sck)表示当前温度下的饱和湿度数值，该数值根据不同的温度有着不同的固定数值，e_a(s)表示当前采集到的实时湿度数值s，δt表示每次采集实时湿度数值s的时间间隔。

17、优选的，所述噪声增速算法公式如下：

18、

19、公式中，zcs为刚开始监测区域内的实时噪声初始数值，zh表示当前的实时噪声数值,zq表示当前的实时噪声数值上一次采集的实时噪声数值，20表示两次采集时间间隔为20分钟，表示两次采集的噪声数值的增长率。

20、优选的，所述有害气体数值增速算法公式如下：

21、

22、公式中，ccs为刚开始监测区域内的实时气体成分初始值，ch表示当前的实时气体成分数值，cq表示当前的实时气体成分数值前一次采集到的实时气体成分数值，表示两次采集到的实时气体成分数值的增长率，5表示两次采集时间间隔为5分钟。

23、优选的，所述数据处理模块将计算得出的温度变化速率或湿度变化速率或噪声增速或有害气体数值增速通过网络发送至数据分析模块中。

24、优选的，所述数据分析模块内设置有存储介质，用于临时存储温度变化速率、湿度变化速率、噪声增速、有害气体数值增速的数值以及存储预设的对应的储温度变化速率阈值、湿度变化速率算法阈值、噪声增速阈值和有害气体数值增速阈值。

25、优选的，所述数据处理模块将计算得出的温度变化速率与预设的温度变化速率阈值对比，当温度变化速率大于温度变化速率阈值时，判定为监测区域内，温度增速异常，发出温度增速异常信号；

26、所述数据处理模块将计算得出的湿度变化速率与预设的湿度变化速率阈值对比，当湿度变化速率大于湿度变化速率阈值时，判定为监测区域内，湿度增速异常，发出湿度增速异常信号；

27、所述数据处理模块将计算得出的噪声增速与预设的噪声增速阈值对比，当噪声增速大于噪声增速阈值时，判定为监测区域内，噪声增速异常，发出噪音增速异常信号；

28、所述数据处理模块将计算得出的有害气体数值增速与有害气体数值增速阈值对比，当有害气体数值增速大于有害气体数值增速阈值时，判定监测区域内，有害气体数值增速异常，发出气体增速异常信号；

29、所述数据处理模块将得出的温度增速异常信号或湿度增速异常信号或噪音增速异常信号或气体增速异常信号通过网络发送至预警模块。

30、优选的，所述预警模块接收到温度增速异常信号或湿度增速异常信号或噪音增速异常信号或气体增速异常信号中的任意一个或多个信号时，向监测人员发出预警信息。

31、与现有技术相比，本发明提供了一种环境监测异常数据的识别方法，具备以下有益效果：

32、本发明通过数据采集模块采集监测区域内的相关数值，并将相关数值发送至数据处理模块中，数据处理模块根据算法公式按照采集间隔时间分别计算变化速率或增速，计算得出的变化速率或增速通过网络发送至数据分析模块中，数据分析模块将计算得出的变化速率或增速根据分别与对应的阈值进行对比，判定监测区域内相关数值是否超标，当数值超标时，发出预警信号，提示监测人员环境出现异常，利用对实时数据进行处理分析，可以及时判定环境是否出现污染，同时无法及时判定相关要素的增长速度，以便于监测人员及时发现环境异常数值，并及时作出应对策略。