[发明专利]基于支持向量机技术的大气颗粒物重金属磁学评估方法在审
| 申请号： | 201710308435.6 | 申请日： | 2017-05-04 |
| 公开（公告）号： | CN107121650A | 公开（公告）日： | 2017-09-01 |
| 发明（设计）人： | 李慧明;钱新;王金花;王呈;孙一轩;冷湘梓 | 申请（专利权）人： | 南京大学 |
| 主分类号： | G01R33/12 | 分类号： | G01R33/12;G01R33/16;G01N21/73;G06F19/00 |
| 代理公司： | 贵阳派腾阳光知识产权代理事务所(普通合伙)52110 | 代理人： | 谷庆红 |
| 地址： | 210023 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 支持 向量 技术 大气 颗粒 重金属 磁学 评估 方法 | ||
【说明书】：
技术领域
本发明涉及城市大气颗粒物重金属污染的监测与评估技术领域，具体是涉及一种基于支持向量机技术的大气颗粒物重金属磁学评估方法。
背景技术
大气颗粒物是近年来影响我国众多城市空气质量的重要污染物。国际癌症研究机构(WHO-IARC)2013年提出单独评估大气颗粒物，是对人类的一级致癌物。除了浓度和粒径，大气颗粒物的化学成分也是影响其毒性的重要因素。研究表明，大气细颗粒物中重金属与人类呼吸系统疾病和心血管疾病等的发生具有重要联系。重金属具有一定累计性和不可降解性，其危害人体健康的传播途径复杂，往往具有特定的目标脏器，如呼吸系统、消化系统、免疫系统、生殖系统和神经系统。我国于2012年颁布的环境空气质量标准(GB3095-2012)在大气铅常规监测基础上，将大气汞、砷、六价铬和镉列为省级政府机构建议制定和实施监测的指标。然而，由于大气重金属污染特征复杂、分析工作量大，较难开展系统的分析工作，因此，选择合适的对象，使用科学、便捷的方法研究大气重金属污染及其健康影响具有重要现实意义。
环境磁学是从20世纪80年代发展起来的一门新兴学科，它利用矿物磁性技术研究大气圈、水圈和岩石圈中的磁性颗粒受环境作用影响后的迁移、沉积或变化等情况。与传统化学分析方法相比，环境磁学测试具有样品用量少、灵敏度高、简单快捷、非破坏性和费用低等特点。磁学参数已被广泛用来评估土壤、沉积物和街道降尘中重金属污染水平。城市大气颗粒物中铁元素占其总质量的5-15％，而磁性铁氧化物和铁的氢氧化物占铁元素质量的10-70％，因此，磁铁矿颗粒物也是大气颗粒物的重要成分，且它们与大气颗粒物重金属具有极强共源性，均主要来自于化石燃料燃烧、钢铁加工、机动车零部件磨损及自然过程(如：岩石风化、土壤扬尘)等所产生的亚铁磁性矿物。被排放到大气中的磁性颗粒，可通过大气和径流迁移，在表土层中沉降或被植物、微生物等吸附并汇集，分布于各类环境系统中，如城市工业区及交通沿线附近环境介质中的重金属污染往往伴随着其磁性的增强。因此，可通过分析大气颗粒物磁学特征来对其中重金属污染进行模拟、评估。而由于城市大气颗粒物重金属来源众多，大气颗粒物成分复杂且受气象因素影响较大，使用磁学测试对大气颗粒物重金属进行模拟仍具有一定挑战性。
对大气污染物的模拟方法主要包括两种：数值预报模式和统计预报。数值预报通常需较详尽的污染源强及时空分布资料，以及时空分辨率很高的气象预报模式等，在实际中往往难以获取，因此在许多基础资料缺乏的地区，该方法的应用会受到限制。大气污染物浓度的统计预报是以统计学方法为基础，通过分析污染物的变化规律，建立典型因子与污染物浓度实测值之间的定量或半定量关系，这些关系可以是线性的或非线性的，最后根据这些关系作浓度预报。统计模型方法不需要构建数理模型及复杂的地理和气象数据，比较简便、易于实现，且在借助合适的输入变量及模型下，常可以获得较高的模拟预测精度。大气环境是典型的非线性系统，近年来发展起来的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型在处理复杂的非线性动力系统方面显示出明显优势，已被广泛用来对大气污染物如O3、SO2、NOx、CO、PM10和PM2.5等进行模拟、预测，并获得了较为理想的模拟效果。
因此，本发明采用支持向量机这种非线性数学方法，以大气颗粒物重金属现场观测的数据、大气颗粒物磁学参数和气象数据为基础，筛选合适因子作为输入变量，构建大气重金属磁学评估模型，对城市大气颗粒物中有毒、有害或需重点关注的重金属浓度进行模拟，该模型可为我国城市大气重金属的监测、污染评估和风险管理提供重要支持。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种基于支持向量机技术的大气颗粒物重金属磁学评估方法。
本发明的技术方案如下：
基于支持向量机技术的大气颗粒物重金属磁学评估方法，包括以下步骤：
S1、大气颗粒物样品采集：使用大气颗粒物采样设备，结合不同级别粒径切割器采集大气颗粒物；在研究区域，按季节采样，每个季节晴朗天气连续采样10-20，避免大风和雨雪等极端天气；采样介质使用高纯石英滤膜，采样前后滤膜恒温恒湿48h后称重；每张滤膜的1/4用于分析重金属总量，3/4用于进行常温磁学参数的测试；
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- 本实用新型是提供一种粉体磁化度测试装置，其包括线圈罐，还包括用于装填测试粉体磁化度粉料的粉料杯，所述粉料杯匹配的套装于线圈罐的内腔，于线圈罐体的外周圈壁面上相对应的绕有漆包线圈；所述漆包线圈的漆包线为耐高温漆包线，控制漆包线的绕线圈数≥100圈；所述线圈罐外壁面上的漆包线圈的一端上连接有两极测试端，所述两极测试端为黄铜片材料。测试方便，测试效率高，测试数据准确，稳定性高；装置耐用且不易损伤漆包线；并能有效降低损耗，提高能效，节约了测试成本。
- 一种磁铁检测装置-201822239641.9
- 张新忠;龚文斌;段长军 - 温岭甬岭水表有限公司
- 2018-12-28 - 2019-08-30 - G01R33/12
- 本实用新型提供了一种磁铁检测装置，属于检测装置技术领域。它解决了现有的磁铁大多采用人工检测，导致磁铁的检测效率低的问题。本磁铁检测装置，包括工作台，工作台上设有自动上料结构、机械夹头结构、夹具结构、检测结构和自动下料结构，自动上料机构包括可前后移动的推板一、放置块一和可供放置块一放置的上料板，放置块一上开设有可供多个工件竖直放置的安装槽一，放置块一与上料板之间具有可供推板一将工件推出的间隙，机械夹头结构将推板一推出的工件夹取后放置在夹具结构上，夹具结构能将工件夹紧并带动工件旋转，检测结构上设有能对位于夹具结构内的工件进行检测的检测杆。本磁铁检测装置能提高工件的检测效率。
- 用于磁力泵内磁转子磁性的测试机-201711472314.1
- 颜安 - 安徽富乐泰水泵系统有限公司
- 2017-12-28 - 2019-08-23 - G01R33/12
- 本发明提供了用于磁力泵内磁转子磁性的测试机，属于流体机械技术领域。它解决了现有内磁转子磁性测试困难等技术问题。用于磁力泵内磁转子磁性的测试机,包括底座和固设在底座上的固定架，其特征在于，所述的底座上固设有不导磁的隔离箱，隔离箱位于固定架一侧，所述的隔离箱内一侧壁开设有圆形的凹槽，所述的隔离箱内另一侧壁上开设有通孔，所述的通孔上穿设有转轴，所述的转轴一端转动设置在凹槽内。本发明具有可以简单、方便的测试内磁转子磁性的特点。
- 一种南极磷虾复眼的磁性检测方法-201910517736.9
- 尹成文;刘代成 - 山东师范大学
- 2019-06-14 - 2019-08-23 - G01R33/12
- 本发明涉及一种南极磷虾复眼的磁性检测方法，将南极磷虾复眼或复眼切片放入磁力计中进行磁性检测。磁性检测的温度为270‑275K；发明人发现南极磷虾复眼具有顺磁性，南极磷虾的复眼做成切片后和不进行处理的南极磷虾复眼均具有顺磁性，发现单独的Y标准品和Y2O3标准品均具有顺磁性，通过与Y标准品和Y2O3标准品和单独的载玻片进行对比，证实南极磷虾复眼具有顺磁性。未来南极稀土元素矿藏研究开辟了新的思路。
- 一种基于局部磁滞回线斜率的变压器铁芯剩磁估算方法-201710806245.7
- 李建生;陶风波;周志成;魏旭;吴益明;杨小平;蔚超;吴鹏;陆云才;廖才波 - 国网江苏省电力公司电力科学研究院;国家电网公司;国网江苏省电力公司;江苏省电力试验研究院有限公司
- 2017-09-08 - 2019-08-23 - G01R33/12
- 本发明涉及一种基于局部磁滞回线斜率的变压器铁芯剩磁估算方法，包括以下步骤：步骤S1，测量变压器铁芯材料的饱和磁滞回线；步骤S2，采用JA模型仿真变压器铁芯的磁滞特性；步骤S3，基于JA模型得到剩磁与剩磁点附近局部磁滞回线斜率的关系；并对两者间关系进行拟合得到对应公式关系；步骤S4，对待测变压器铁芯通电试验，通过电磁关系转换获得剩磁点附近的正负向斜率，再根据上一步获得的公式测算剩磁值。本发明方法简单，剩磁测算实验只需施加正反向小激励并对电压电流量记录，无需复杂的在线实验，试验功率小，实验成本低。
- 一种磁性圈充磁检测设备-201822026243.9
- 沈涛 - 苏州灵山智能科技有限公司
- 2018-12-04 - 2019-08-23 - G01R33/12
- 本实用新型涉及一种磁性圈充磁检测设备，包括检测设备、专用工装、圆盘压紧装置和接线盒，所述检测设备固定在桌面板长度方向的一端，所述专用工装卡设在气动夹具组件的顶部，所述气动夹具组件通过螺钉固定在所述桌面板的中部位置，所述圆盘压紧装置通过气缸控制把磁性圈产品压设在专用工装上；所述接线盒固设在检测设备侧边的桌面板上；所述检测设备自下而上依次设有底板、滑盖板、安装平台、微调底板、高精度滑台、气缸平台连接板、滑台气缸、传感器转换支架和传感器安装条，且相邻部件之间通过螺栓固定；本实用新型涉及的磁性圈充磁检测设备对单磁极磁性圈的检测，提高了劳动生产率。
- 一种螺线管线圈的磁轴测量系统-201822126012.5
- 江孝国;廖树清;杨兴林;臧宗旸;蒋薇;李洪;龙全红;王远 - 中国工程物理研究院流体物理研究所
- 2018-12-18 - 2019-08-23 - G01R33/12
- 本实用新型公开了一种螺线管线圈的磁轴测量系统，所述系统包括：穿过待测螺线管线圈的金属悬丝，金属悬丝两端均绕过定位滑轮后与牵引重物连接；金属悬丝分别穿过两个互相垂直安装的水平方向光电探测器中部、竖直方向光电探测器中部；金属悬丝分别穿过两个互相垂直安装的亥姆霍兹线圈中部；其中，光电探测器的发光头均连接有一驱动线路，光电探测器的接收头均连接有一信号检测线路；金属悬丝与待测螺线管线圈均分别连接有一驱动电源；其中，光电探测器发光头的驱动线路采用恒流电流驱动。提高测量系统抵抗外界干扰信号影响的能力。
- 基于LABVIEW的磁钢组件测量方法-201910462562.0
- 孙睿;戴思丹;姚立新;马常松;谢隽;李志东 - 核工业理化工程研究院
- 2019-05-30 - 2019-08-20 - G01R33/12
- 本发明公开了基于LABVIEW的磁钢组件测量方法，包括以下步骤：开始、初始化内部变量、读取设置参数文件、建立通讯、是否开启采集、数据采集、数据处理、采集是否结束、数据计算、数据显示、数据存储、数据发送、是否结束、结束。本发明通过模拟电压信号的输入完成对传感器输出数据信号的采集，通过网络通信完成对CCD摄像机输出数据的采集，并将传感器输出数据以及CCD输出数据进行计算，从而得计算结果；将磁偏角通过串口通信传输至LED方向指示盘进行方位显示；并与参数的标准值比较判断是否合格；并显示控制状态和测量结果，供相关人员操作与参考；本发明并实现了测量结果的存储与查询的功能。
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