[发明专利]一种基于大数据的城市扬尘数字化监控系统

说明书

本发明公开了一种基于大数据的城市扬尘数字化监控系统，包括包括数据采集终端、实时监控平台、数据中心，所述数据中心用于存储和处理数据采集终端采集的数据，还包括以下步骤：S1、收集目标城市历史气象大数据和空气质量大数据，并将数据归一化处理；S2、采用PSO‑SVM模型对历史气象数据和空气质量数据进行训练；S3、将数据采集终端采集的实时数据输入已经训练好的PSO‑SVM模型，利用PSO‑SVM模型对空气质量预测；S4、将空气质量预测结果通过无线传输方式传送到实时监控平台供决策者分析执行。本发明不仅可以同时对粉尘、噪声、气象、环境进行监测，为城市环境治理提供综合性数据；还基于污染数据的大数据，实现城市污染物的预测并实现监测的信息化和动态化。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种基于大数据的城市扬尘数字化监控系统。

背景技术

近年来，随着工业化、城市化的快速推进，雾霾天气在我国频繁发生。雾霾一旦被人从呼吸道吸入，就会容易造成血液中毒。未被溶解的部分被细胞吸收容易破坏细胞造成尘肺。雾霾严重时，其污染物杂质可使人的中枢神经发生病变，引起肺水肿或慢性气管炎，特别是当人们吸入肺部，严重时可导致肺气肿及肺癌等症。而导致雾霾天气的主要元凶就是漂浮在空气中的尘埃，城市空气中的尘埃来源于工业烟尘和粉尘的数量逐年减少，而来源于扬尘所占的比重却在逐年增加，目前已经成为影响空气质量、危害居民身体健康的重要污染源之一。

当前，随着经济建设的迅速发展，大刀阔斧的城市建设所引发的扬尘污染已成为城市环境污染的突出问题，它给人们身体健康带来了极大的危害，严重的影响环境空气质量和我们的生存环境，因此控制扬尘污染迫在眉睫，需要建立一种基于大数据、能实时预警预报的城市扬尘监控系统。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于大数据的城市扬尘数字化监控系统,能够实时监控并预测城市控制质量。

本发明采用下述的技术方案：

一种基于大数据的城市扬尘数字化监控系统，包括数据采集终端、实时监控平台、数据中心，所述数据中心用于存储和处理数据采集终端采集的数据，还包括以下步骤：

S1、收集目标城市历史气象大数据和空气质量大数据，并将数据归一化处理；

S2、采用PSO-SVM模型对历史气象数据和空气质量数据进行训练；

S3、将数据采集终端采集的实时数据输入已经训练好的PSO-SVM模型，利用PSO-SVM模型对空气质量预测；

S4、将空气质量预测结果通过无线传输方式传送到实时监控平台供决策者分析执行。

优选的，所述历史气象大数据包括风速、风向、大气温度、带起湿度、大气压力，空气质量大数据包括噪声、颗粒物浓度。

优选的，所述归一化处理的计算公式如下：

式中，x为待处理的数据，x_max和x_min分别为数据中相应评价指标的最大值和最小值。

优选的，步骤S3中，对预测结果精度进行评估，计算公式如下：

式中，f_i表示预测值，y_i表示真实值。

优选的，所述数据采集终端包括数据采集模块、图像采集模块、位置信息采集模块、数据采集处理模块、LED显示屏、语音播报模块和电源，所述数据采集模块、图像采集模块、位置信息采集模块、LED显示屏、语音播报模块、电源均与数据采集处理模块相连。