本發(fā)明屬于大氣污染防治，尤其是一種區(qū)域碳排放的溯源方法。

背景技術(shù)：

1、為保證碳交易目標的實現(xiàn)，建立標準化、規(guī)范化的計量方法，架構(gòu)基于ai的網(wǎng)絡(luò)化區(qū)域溯源體系，實現(xiàn)區(qū)域碳排放精準溯源勢在必行。

2、當前技術(shù)已經(jīng)可以利用在排放源處安裝的監(jiān)測設(shè)備，對部分碳排放進行計量。但是這些設(shè)備往往價格昂貴，且在區(qū)分碳基固態(tài)微顆粒方面存在局限。此外，僅僅依靠有限數(shù)量的監(jiān)測點進行離散數(shù)據(jù)采集，還遠遠不能滿足全面、精確的排放監(jiān)測需求，也難以實現(xiàn)區(qū)域性的智能化、精準的溯源聯(lián)動。為了提升監(jiān)測的全面性和精準度，需要進一步優(yōu)化技術(shù)，降低成本，并增強設(shè)備對不同類型碳排放的識別能力，以實現(xiàn)更高效的環(huán)境管理和碳排放控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了至少解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明提供一種區(qū)域碳排放的溯源方法，提升監(jiān)測的全面性和精準度，有利于實現(xiàn)高效的環(huán)境管理和碳排放控制。

2、注意，這些目的的記載并不妨礙其他目的的存在。本發(fā)明的一個方式并不需要實現(xiàn)所有上述目的。可以從說明書、附圖、權(quán)利要求書的記載中抽取上述目的以外的目的。

3、本發(fā)明在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中，劃分區(qū)域內(nèi)排放源；收集排放源數(shù)據(jù)；布置監(jiān)測節(jié)點，采集節(jié)點處氣象、地理和碳排放數(shù)據(jù)；根據(jù)排放源數(shù)據(jù)、節(jié)點氣象和地理數(shù)據(jù)建立碳排放動態(tài)分布模型。本發(fā)明采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的快速收集、處理和分析。通過整合各監(jiān)測節(jié)點的氣象數(shù)據(jù)，構(gòu)建碳排放的動態(tài)分布模型，用碳顆粒區(qū)分芯片，增加了碳基固態(tài)微顆粒的分析，覆蓋更全面的碳排放污染物類型，有利于對特定區(qū)域的碳排放進行全面的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，進而及時發(fā)出預(yù)警，精確追蹤碳排放中的各種污染物，從而對區(qū)域碳排放進行全面精準溯源。

4、本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

5、一種區(qū)域碳排放的溯源方法，包括以下步驟：

6、步驟s1、劃分區(qū)域內(nèi)排放源：對區(qū)域內(nèi)的不同排放源進行空間定位和分類，并將劃分的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)皆跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中；

7、步驟s2、收集排放源排放數(shù)據(jù)：在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中，根據(jù)步驟s1所劃分出來的不同排放源，計算產(chǎn)生的碳排放污染物成分、含量以及排放速率；

8、步驟s3、布置監(jiān)測節(jié)點，采集節(jié)點處氣象、地理和碳排放數(shù)據(jù)：布置監(jiān)測節(jié)點，將采集到的節(jié)點處氣象、地理和碳排放數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中；

9、步驟s4、建立碳排放動態(tài)分布模型：在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中，利用calpuff非穩(wěn)態(tài)拉格朗日煙團模型，結(jié)合步驟s3采集的氣象數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)和排放源排放數(shù)據(jù)，模擬污染物在大氣中的擴散過程，預(yù)測不同條件下的碳排放的動態(tài)分布；

10、步驟s5、區(qū)域碳排放的溯源：將區(qū)域內(nèi)各排放源的監(jiān)測數(shù)據(jù)與步驟s4得到的碳排放動態(tài)分布模型的預(yù)測結(jié)果進行對比，如果在預(yù)測結(jié)果范圍內(nèi)，則說明區(qū)域內(nèi)各排放源的排放活動處于正常范圍內(nèi)，若存在顯著差異，則表明存在排放源的排放量超出了正常水平的情況，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)通過分析模擬的污染物煙團的軌跡和變化，從監(jiān)測節(jié)點逆向識別并追蹤異常排放的源頭。

11、上述方案中，所述步驟s1中劃分區(qū)域內(nèi)排放源具體為：

12、對區(qū)域內(nèi)的不同排放源：工業(yè)排放、交通排放、生活排放進行空間定位和分類，并將劃分的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)皆跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中。

13、上述方案中，所述步驟s2中收集排放源數(shù)據(jù)具體為：

14、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中，根據(jù)步驟s1所劃分出來的不同排放源，綜合每個排放源燃料使用量、燃料消耗情況以及燃燒效率，計算產(chǎn)生的碳排放污染物成分、含量以及排放速率。

15、上述方案中，所述步驟s3中布置監(jiān)測節(jié)點，采集節(jié)點處氣象、地理和碳排放數(shù)據(jù)具體為：

16、在整個區(qū)域內(nèi)根據(jù)各個排放源的位置布置節(jié)點，用環(huán)境與地理信息檢測裝置采集各節(jié)點位置的氣象數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)，用環(huán)境氣體檢測裝置采集各節(jié)點處碳排放的氣體污染物數(shù)據(jù)，用碳顆粒區(qū)分芯片采集節(jié)點處碳排放中碳基固態(tài)微顆粒排放數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn系統(tǒng)中。

17、進一步的，所述環(huán)境與地理信息檢測裝置包括風向傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和雷達，風向傳感器用于采集節(jié)點位置的風向，風速傳感器用于采集節(jié)點位置的風速，溫度傳感器用于采集節(jié)點位置的溫度，濕度傳感器用于采集節(jié)點位置的濕度，雷達用于采集節(jié)點位置的地理數(shù)據(jù)包括監(jiān)測城市建筑、地形、植被的高度和分布等三維結(jié)構(gòu)信息；

18、進一步的，所述環(huán)境氣體檢測裝置包括電化學傳感器、紅外傳感器、金屬氧化物半導體傳感器，所述電化學傳感器用于檢測甲烷ch4和二氧化硫so2濃度，所述紅外傳感器用于檢測一氧化碳co濃度，所述金屬氧化物半導體傳感器用于檢測二氧化碳co2濃度。

19、上述方案中，所述步驟s3中監(jiān)測節(jié)點的類型包括高空固定節(jié)點、高空移動節(jié)點、地面固定節(jié)點和地面移動節(jié)點。

20、上述方案中，所述步驟s3中布置監(jiān)測節(jié)點時，需要滿足以下條件：

21、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)能夠全面覆蓋整個區(qū)域；

22、各節(jié)點之間應(yīng)保持距離，避免監(jiān)測數(shù)據(jù)的交叉重疊；

23、根據(jù)排放區(qū)域的排放濃度梯度布置節(jié)點。

24、進一步的，所述根據(jù)排放區(qū)域的排放濃度梯度布置節(jié)點具體為：

25、將監(jiān)測區(qū)域劃分為不同的濃度梯度區(qū)塊，識別出高污染區(qū)、中污染區(qū)和低污染區(qū)，在污染濃度高的區(qū)域，布置更多的監(jiān)測節(jié)點，以獲得詳細的污染數(shù)據(jù)。

26、上述方案中，所述步驟s4中calpuff非穩(wěn)態(tài)拉格朗日煙團模型包括calmet氣象預(yù)處理模塊、calpuff非穩(wěn)態(tài)三維拉格朗日煙團輸送模塊和calpost后處理模塊；

27、在calmet氣象預(yù)處理模塊中輸入風速、風向、濕度、溫度氣象數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)，模擬氣象場，得到各節(jié)點附近的氣象數(shù)據(jù)的水平和垂直分布；

28、在calpuff非穩(wěn)態(tài)三維拉格朗日煙團輸送模塊中輸入calmet氣象預(yù)處理模塊得到的氣象場，以及不同排放源排放數(shù)據(jù)的排放源的位置、排放速率，進行數(shù)據(jù)模擬得到碳排放濃度分布，污染物煙團的軌跡和變化；

29、在calpost后處理模塊對煙團軌跡、排放濃度分布的文件進行3d的描述，得到碳排放中各個污染物在各個節(jié)點處的濃度信息。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

31、本發(fā)明通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)wsn對碳排放數(shù)據(jù)進行高效的處理和解析，這種集成化的數(shù)據(jù)管理方式不僅顯著提高了排放監(jiān)測的效率和準確性，還實現(xiàn)了對排放源的實時監(jiān)控和動態(tài)管理。此外，由于減少了布線需求并采用低功耗運行，本發(fā)明在確保環(huán)保性的同時，也降低了成本。

32、本發(fā)明采用了calpuff非穩(wěn)態(tài)拉格朗日煙團模型，這一模型綜合考慮了氣象條件和地理環(huán)境因素，模擬整個區(qū)域碳排放的動態(tài)分布情況。同時，通過使用碳顆粒區(qū)分芯片，能夠區(qū)分不同大小的碳基固態(tài)微顆粒，并檢測它們的濃度，精確采集碳基固態(tài)微顆粒的成分信息。與傳統(tǒng)僅針對氣體污染物的溯源方法相比，本發(fā)明的方法增強設(shè)備對不同類型碳排放的識別能力，提供了更為精確的分析結(jié)果，而且覆蓋了更全面的污染物類型。

33、本發(fā)明針對目前碳排放區(qū)域精準溯源技術(shù)缺失，提出基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)wsn的區(qū)域碳碳排放溯源新技術(shù)，創(chuàng)新區(qū)域監(jiān)測節(jié)點布局，在多個污染源同時排放污染物的復雜區(qū)域環(huán)境中，對監(jiān)測節(jié)點進行布局，采集固定監(jiān)測點和移動監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)wsn對碳排放數(shù)據(jù)進行有效地處理，突破復雜氣源多點排放模式下的固定監(jiān)測點和移動監(jiān)測點的智能融合解析關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)區(qū)域碳排放的精準溯源。

34、注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發(fā)明的一個方式并不一定必須具有所有上述效果。可以從說明書、附圖、權(quán)利要求書等的記載顯而易見地看出并抽出上述以外的效果。