一种基于Calpuff模型的大气污染溯源系统及方法与流程

本发明涉及大气污染溯源领域，具体涉及一种基于calpuff模型的大气污染溯源系统及方法。

背景技术：

1、当前各地生态环境部门越来越希望能够通过一定的手段，追溯到造成某个国、省、市控空气监测站点污染物超标的具体原因。calpuff模型是现有使用的空气质量模型之一，在空气质量模拟和溯源方面有着广泛的应用。污染源排放清单的输入是决定calpuff模型的溯源数据质量的重要因素，目前行业内在制作calpuff模型输入的小时排放清单时主要有如下方法：

2、1）使用清华大学的污染源清单。该清单用于某一地级城市时分辨率相对较低，并且相对比较旧。

3、2）使用地方环保部门提供的污染源清单。该清单是统计的上一年度的污染源排放总量，需要使用smoke工具根据行业特征和经验值，分配到每一天的某一小时，如果污染源变化较大，去年的清单并不能真实反映今年的排放情况，对calpuff模型模拟的大气污染物浓度等数据质量大大折扣。

4、3）使用某一行业的污染源排放清单。该方法虽然具有分辨率高，相对稳定的特点，但空气质量中污染物浓度间不是线性关系，缺少其他行业的污染源排放，同样会影响calpuff模型的数据质量。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种基于calpuff模型的大气污染溯源系统及方法，直接将污染源实时监测到的单位时间排放数据制作符合calpuff模型需要的污染源排放清单，具有行业覆盖范围广，实时性高，可管控力度大的特点，能够提高calpuff空气质量模型的数据质量，实现精准溯源。

2、第一方面，本发明的技术方案提供一种基于calpuff模型的大气污染溯源系统，包括：

3、现场端数据采集设备：对污染源的废气排放数据进行现场采集；

4、污染源在线监测服务端：获取所有现场端数据采集设备所采集的废气排放数据，并将废气排放数据以单位时间的格式进行存储；

5、溯源分析终端：配置有calpuff模型，从污染源在线监测服务端动态获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，并基于calpuff模型利用指定单位时间的废气排放清单对污染源空气质量进行模拟，根据模拟结果进行空气质量预测和污染溯源。

6、进一步地，污染源在线监测服务端所存储废气排放数据包括：颗粒物单位时间排放量、氮氧化物单位时间排放量、二氧化硫单位时间排放量、vocs单位时间排放量、烟温和流速。

7、进一步地，溯源分析终端从污染源在线监测服务端获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，具体包括：

8、获取监测范围内每个污染源的基础数据；

9、获取监测范围内每个污染源指定时间段的单位时间废气排放数据；

10、对污染源的废气排放数据进行无效数据和造假数据的筛选过滤；

11、根据行业排放经验库对颗粒物、氮氧化物、vocs进行物种分配；

12、将废气排放数据转换为calpuff模型要求的计量单位；

13、根据污染源基础数据和处理后的单位数据废气排放数据生成单位时间废气排放清单。

14、进一步地，污染源基础数据包括：烟囱编号、经度、纬度、烟囱出口内径、烟囱离地高度、烟囱出口温度、烟囱出口速度，烟囱流速、生产状态、所属行业。

15、第二方面，本发明的技术方案提供一种基于calpuff模型的大气污染溯源方法，包括以下步骤：

16、对污染源的废气排放数据进行现场采集；

17、获取所采集的废气排放数据，并将废气排放数据以单位时间的排放数据进行存储；

18、动态获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单；

19、基于calpuff模型利用单位时间废气排放清单对污染源空气质量进行模拟，根据模拟结果进行污染预测和溯源。

20、进一步地，废气排放数据包括：颗粒物单位时间排放量、氮氧化物单位时间排放量、二氧化硫单位时间排放量、vocs单位时间排放量、烟温和流速。

21、进一步地，动态获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，具体包括：

22、获取监测范围内每个污染源的基础数据；

23、获取监测范围内每个污染源指定时间段的单位时间废气排放数据；

24、对污染源的废气排放数据进行无效数据和造假数据的筛选过滤；

25、根据行业排放经验库对颗粒物、氮氧化物、vocs进行物种分配；

26、将废气排放数据转换为calpuff模型要求的计量单位；

27、根据污染源基础数据和处理后的单位数据废气排放数据生成单位时间废气排放清单。

28、进一步地，污染源基础数据包括：烟囱编号、经度、纬度、烟囱出口内径、烟囱离地高度、烟囱出口温度、烟囱出口速度，烟囱流速、生产状态、所属行业。

29、本发明提供的一种基于calpuff模型的大气污染溯源系统及方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：使用现场端数据采集设备直接采集污染源的实时废气排放数据，由溯源分析终端根据污染源的实时数据生成单位时间废气排放清单，根据该实时的单位时间废气排放清单对污染源空气质量进行模拟，进而进行空气质量预测和污染源溯源。本发明直接将污染源实时监测到的单位时间排放数据制作符合calpuff模型需要的污染源排放清单，具有行业覆盖范围广，实时性高，可管控力度大的特点，能够提高calpuff空气质量模型的数据质量，实现精准溯源。

技术特征：

1.一种基于calpuff模型的大气污染溯源系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于calpuff模型的大气污染溯源系统，其特征在于，污染源在线监测服务端所存储废气排放数据包括：颗粒物单位时间排放量、氮氧化物单位时间排放量、二氧化硫单位时间排放量、vocs单位时间排放量、烟温和流速。

3.根据权利要求2所述的基于calpuff模型的大气污染溯源系统，其特征在于，溯源分析终端从污染源在线监测服务端获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，具体包括：

4.根据权利要求3所述的基于calpuff模型的大气污染溯源系统，其特征在于，污染源基础数据包括：烟囱编号、经度、纬度、烟囱出口内径、烟囱离地高度、烟囱出口温度、烟囱出口速度，烟囱流速、生产状态、所属行业。

5.一种基于calpuff模型的大气污染溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于calpuff模型的大气污染溯源方法，其特征在于，废气排放数据包括：颗粒物单位时间排放量、氮氧化物单位时间排放量、二氧化硫单位时间排放量、vocs单位时间排放量、烟温和流速。

7.根据权利要求6所述的基于calpuff模型的大气污染溯源方法，其特征在于，动态获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，具体包括：

8.根据权利要求7所述的基于calpuff模型的大气污染溯源方法，其特征在于，污染源基础数据包括：烟囱编号、经度、纬度、烟囱出口内径、烟囱离地高度、烟囱出口温度、烟囱出口速度，烟囱流速、生产状态、所属行业。

技术总结
本发明涉及大气污染溯源领域，具体公开一种基于Calpuff模型的大气污染溯源系统及方法。现场端数据采集设备对污染源的废气排放数据进行现场采集；污染源在线监测服务端获取所有现场端数据采集设备所采集的废气排放数据，并将废气排放数据以单位时间的格式进行存储；溯源分析终端动态获取污染源指定时间段的废气排放数据，生成单位时间废气排放清单，并基于Calpuff模型对指定单位时间的空气质量进行模拟，根据模拟结果进行空气质量预测和污染源溯源。本发明动态将污染源实时监测到的单位时间段内的排放数据制作成符合Calpuff模型需要的污染源排放清单，能够提高Calpuff空气质量模型的数据质量，实现精准溯源。

技术研发人员：周广伟,张茂利,徐改花,郑益公
受保护的技术使用者：江苏三希科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12