[发明专利]一种基于大数据处理的污染源在线分析系统及方法

权利要求书

1.一种基于大数据处理的污染源在线分析方法，其特征在于：所述的污染源分析方法包括

对大气污染进行分析，选择PM2.5、PM10、SO2、NO2与CO这5种大气污染物，作为目标污染物；

对水域污染进行分析，采用单因子评价法分析监测数据评价主要污染物种类、采用内梅罗综合评价法处理监测数据对水域的污染程度进行评价，使用污染普查、环境统计数据采用改进的输出系数模型对各区域进行污染源分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析方法，其特征在于：所述的对大气污染进行分析；采用离散弗雷歇距离对各个目标污染物的迁移变化曲线，进行二维路径的空间相似性描述；

采用24小时的供暖期均值差分累积，来计算冬季燃煤对各类污染物的贡献率，计算公式如下：

式中：i表示污染物种类，j表示小时，表示污染物冬季供暖期小时浓度，表示污染物非供暖期小时浓度，表示冬季燃煤对某种污染物贡献率。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析方法，其特征在于：所述的采用单因子评价法分析监测数据评价主要污染物种类，该方法将各种具体水质参数的浓度数值和评价分析指标进行比较，将单项评估最差因子的水体类型为水样的水质类型。计算公式如下：

为单个水质质量参数污染指数，为污染物的实际测量污染物浓度；

当时，表示当前样品水体无超标因子，可评价为水体无污染影响；

当时，表示当前样品水体评价为已经受到污染，与污染程度成正比关系。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析方法，其特征在于：所述的采用内梅罗综合评价法处理监测数据对水域的污染程度进行评价，计算公式如下：

其中，表示各样品中单项水质参数的评价值的平均值，为各样品中单项水质参数评分制的最大值，n是水质参数项数。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析方法，其特征在于：所述的输出系数模型，为改进后的输出风险模型计算式如下：

式中，X降雨修正数，Y地形修正数，其他同输出系数模型公式。

6.一种基于大数据处理的污染源在线分析系统，所述的系统适用于如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述的系统包括系统架构包括数据采集、消息传输、数据存储、多个不同的可视化子系统模块；

所述的数据采集模块，用于将监控设备监控所得的环境数据进行采集并最终存储到本系统的数据库中；

所述的消息传输模块，用于在接收到监控设备以及其他数据源的数据之后，将其持久化到数据库中，以供后期的使用；

所述的数据存储模块，用于将数据进行持久化存储。需要考虑海量数据存储的情况。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析系统，其特征在于：所述的数据存储模块中采用MySQL与MongoDB混合存储；不同的子系统根据是否需要使用事务操作以及是否需要支持海量数据存储，使用不同的数据库。

8.根据权利要求6所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析系统，其特征在于：所述的消息传输模块使用Kafka服务，选择Kafka作为系统的消息队列。

9.根据权利要求6所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析系统，其特征在于：所述的数据采集模块采用Netty框架，Netty框架对于单台服务器能够建立一个能够高效建立长连接的方式。

10.根据权利要求9所述的一种基于大数据处理的污染源在线分析系统，其特征在于：所述的数据采集模块中的数据传输格式使用GoogleProtocolBuffer简称GPB，作为Netty框架中监控设备和服务器的通讯格式。