申请/专利权人：北京众蓝科技有限公司

申请日：2019-09-29

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110889079B

主分类号：G06F17/13

分类号：G06F17/13;G01N33/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2020.04.10#实质审查的生效;2020.03.17#公开

摘要：本发明公开了一种基于动态反演排放源数据的空气质量预报系统，利用多重手段对排放源数据进行动态更新，提高空气质量预报准确率。该系统中，对于安装有烟气在线监测设备的排放源，通过排放参数计算排放源数据Sa，并在反演时不调整Sa的数据；利用Sa中的数据替换基于排放源清单生成的排放源数据Sb中的内容，生成排放源数据Sc；空气质量预报单元利用排放源数据Sc获得空气质量预报数据；排放源数据反演单元反演令空气质量预报数据和监测数据差异最小的排放源数据S1；组合单元对于未安装烟气在线监测设备的排放源，将反演前后的排放源数据进行组合，得到最终的排放源数据Sfinal，反馈给排放源数据反演单元生成最终的空气质量预报结果。

主权项：1.一种基于动态反演排放源数据的空气质量预报系统，其特征在于，包括：第一排放源数据生成单元、第二排放源数据生成单元、第三排放源数据生成单元、空气质量监测数据下载单元、气象场预报数据下载单元、空气质量预报单元、排放源数据反演单元和组合单元；空气质量监测数据下载单元，用于获取空气质量监测数据Co；气象场预报数据下载单元，用于获取气象场预报数据；第一排放源数据生成单元，用于从安装有烟气在线监测设备的排放源获取排放参数，基于排放参数计算第一排放源数据Sa；第二排放源数据生成单元，用于根据原始排放源清单产生第二排放源数据Sb；第三排放源数据生成单元，用于利用第一排放源数据Sa替换第二排放源数据Sb中的相应内容，生成第三排放源数据Sc；空气质量预报单元，用于利用排放源数据Sc、气象场预报数据和空气质量监测数据Co获得空气质量预报数据C；排放源数据反演单元，用于根据定义的衡量空气质量预报数据C和空气质量监测数据Co之间差异的目标函数J，反演令目标函数J最小的排放源数据S1；反演时，对来自于第一排放源数据Sa中的数据不做调整；组合单元，用于对于未安装烟气在线监测设备的排放源，将反演前后的排放源数据进行组合，获得新的排放源数据Snew，替换反演后排放源数据S1中的相应内容，得到最终的排放源数据Sfinal，反馈给排放源数据反演单元；其中，将反演前后的排放源数据进行组合的组合算法为：Snew＝S1+S0-S1e-σ其中，S0为反演前排放源数据，S1表示反演后排放源数据，σ为相对误差；空气质量预报单元进一步利用排放源数据Sfinal获得最终的空气质量预报结果；将所述排放源数据S1的优化求解表述为： 其中，公式I为目标函数寻优表达，公式II为空气质量预报模型；T为所采用监测数据的时间段，t为时间；Ω表示在全空间范围内积分；λ为权系数，反映了不同空间位置观测数据的可靠性，是空间位置的函数；排放量分布S＝Sx,y,z,t，x,y为排放口的位置，z为烟气抬升高度，t表示时间；FC,P1,P2...Pn是表示污染物在大气中经历的输送、扩散、化学转化一系列过程的数学描述，P1,P2...Pn是气象场预报数据中的n个组成元素；在式I中引入伴随变量C*构造拉格朗日函数L，并推导出伴随模型III： 所述排放源数据反演单元包括目标函数J计算模块、梯度值解算模块、基于梯度的最优解解算模块和判断模块；其中，目标函数J计算模块，用于将空气质量预报数据C和空气质量监测数据Co代入目标函数的表达式，获得目标函数值J；梯度值解算模块，用于运行伴随模型III，计算出梯度向量g，即伴随变量C*；基于梯度的最优解解算模块，配置用于梯度信息寻优的软件包；将伴随变量C*、目标函数值J、以及所需维度的待求解排放源数据向量输入到所述软件包中，软件包自动解算输出本次迭代的排放源数据寻优结果Sk；上角标k表示第k次迭代；基于梯度的最优解解算模块输出排放源数据寻优结果Sk到空气质量预报模型中，获得新的空气质量预报数据；该新的空气质量预报数据进入梯度值解算模块和模板函数J计算模块，进行下一轮的计算迭代，产生新的Sk，以此类推，进行多次循环迭代，直到判断模块确定空气质量预报数据与空气质量监测数据的差异满足设定条件，则获得了反演结果S1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京众蓝科技有限公司 一种基于动态反演排放源数据的空气质量预报系统

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