[发明专利]一种基坑施工区域环境监测装置及方法

权利要求书

1.一种基坑施工区域环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算机对基坑施工区域内空气质量传感器S1输出的检测数据D_s1(t)进行处理，得到调整数据V_s1(t)，对基坑施工区域内粉尘传感器S2输出的检测数据D_s2(t)进行处理，得到调整数据V_s2(t)，对基坑施工区域内温度传感器S3输出的检测数据D_s3(t)进行处理，得到调整数据V_s3(t)，对基坑施工区域内湿度传感器S4输出的检测数据D_s4(t)进行处理，得到调整数据V_s4(t)，对基坑施工区域内风速传感器S5输出的检测数据D_s5(t)进行处理，得到调整数据V_s5(t)，对基坑施工区域内风向传感器S6输出的检测数据D_s6(t)进行处理，得到调整数据V_s6(t)，对基坑施工区域内雨量传感器S7输出的检测数据D_s7(t)进行处理，得到调整数据V_s7(t)，对基坑施工区域内气压传感器S8输出的检测数据D_s8(t)进行处理，得到调整数据V_s8(t)，对基坑施工区域内噪声传感器S9输出的检测数据D_s9(t)进行处理，得到调整数据V_s9(t)，对基坑施工区域内紫外线传感器S10输出的检测数据D_s10(t)进行处理，得到调整数据V_s10(t)，t为时间；

计算机每隔N秒计算一次环境评价指数Str，当A3≤Str≤A4时，判断生态环境健康，当A2≤Str＜A3或者A4＜Str≤A5时，判断生态环境亚健康，当A1≤Str＜A2或者A5＜Str≤A6时，A1＜A2＜A3＜A4＜A5＜A6，判断生态环境不健康；

所述计算机每隔N秒计算一次环境评价指数Str的方法包括以下步骤：

M1：计算机计算N秒内传感器S1每个时刻t对应的环境评价因子PJ1(t)、传感器S2每个时刻t对应的环境评价因子PJ2(t)、传感器S3每个时刻t对应的环境评价因子PJ3(t)、传感器S4每个时刻t对应的环境评价因子PJ4(t)、传感器S5每个时刻t对应的环境评价因子PJ5(t)、传感器S6每个时刻t对应的环境评价因子PJ6(t)、传感器S7每个时刻t对应的环境评价因子PJ7(t)、传感器S8每个时刻t对应的环境评价因子PJ8(t)、传感器S9每个时刻t对应的环境评价因子PJ9(t)、传感器S10每个时刻t对应的环境评价因子PJ10(t)，方法如下：

将调整数据V_s1(t)、V_s2(t)、V_s3(t)、V_s4(t)、V_s5(t)、V_s6(t)、V_s7(t)、V_s8(t)、V_s9(t)、V_s10(t)分别进行归一化处理，归一化到[1，10]区间内，得到对应的归一化数据L_s1(t)、L_s2(t)、L_s3(t)、L_s4(t)、L_s5(t)、L_s6(t)、L_s7(t)、L_s8(t)、L_s9(t)、L_s10(t)；

PJ1(t)＝a1L_s1(t)，PJ2(t)＝a2L_s2(t)，PJ3(t)＝a3L_s3(t)，PJ4(t)＝a4L_s4(t)，PJ5(t)＝a5L_s5(t)，PJ6(t)＝a6L_s6(t)，PJ7(t)＝a7L_s7(t)，PJ8(t)＝a8L_s8(t)，PJ9(t)＝a9L_s9(t)，PJ10(t)＝a10L_s10(t)；

其中，a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a10为权重系数；

M2：将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ1(t)输入非线性协同模型：

其中，B(x)为负载系统，k(x)为负载激励信号，x为非线性协同模型的动态参数，P为调节实参数，cos(2πft)为输入信号的频率分量，为初始角度，f是频率，Q是负载激励信号的强度，a、b为实参数，

当x＝x_j1时，非线性协同模型产生阶跃，计算阶跃状态的特征值

同理，将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ2(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ3(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ4(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ5(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ6(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ7(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ8(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ9(t)输入非线性协同模型，得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ10(t)输入非线性协同模型，得到特征值

M3：建立XY直角坐标系，Y轴表示特征值LAP，X轴上等间距设有10个点，10个点从左至右依次代表传感器S1、传感器S2、传感器S3、传感器S4、传感器S5、传感器S6、传感器S7、传感器S8、传感器S9、传感器S10，将传感器S1对应的特征值LAP1、传感器S2对应的特征值LAP2、传感器S3对应的特征值LAP3、传感器S4对应的特征值LAP4、传感器S5对应的特征值LAP5、传感器S6对应的特征值LAP6、传感器S7对应的特征值LAP7、传感器S8对应的特征值LAP8、传感器S9对应的特征值LAP9、传感器S10对应的特征值LAP10在XY直角坐标系中标出并连接成特征线；在XY直角坐标系上绘制出阈值上边界线、阈值下边界线，计算环境评价指数Str，F1为特征线与阈值下边界线之间的包络面积，F2为阈值上边界线与阈值下边界线之间的包络面积；所述计算机对传感器Si的检测数据Dsi(t)进行处理，得到调整数据V_si(t)的方法包括以下步骤，i＝1-10：

N1：计算机计算t-Δt时刻至t时刻检测数据D_si(t)的幅度均值SSU(t)、幅度最大值SMA(t)和幅度最小值SMI(t)；

N2：计算传感器特征角度映射函数K1(t)，突变抑制函数K2(t)，信号幅度调整函数K3(t)，

N3：计算调整数据V_si(t)，

2.根据权利要求1所述的一种基坑施工区域环境监测方法，其特征在于，所述空气质量传感器为RS-MG111-1传感器，粉尘传感器为PM1003传感器，温度传感器为RS-WS-*-SMG-*传感器，湿度传感器为GWSD50-100传感器，风速传感器为GD51传感器，风向传感器为GFD5X传感器，雨量传感器为Mini-RL传感器，气压传感器为MIK-P300传感器，噪声传感器为WS600A传感器，紫外线传感器为RY-CZW传感器。