一种企业环保综合监管系统和监管方法与流程

本发明属于企业环保监管，具体涉及一种企业环保综合监管系统和监管方法。

背景技术：

1、随着工业化进程的加速和环境保护意识的日益增强，企业环保管理面临着前所未有的挑战。传统的人工巡检方式已经难以满足现代企业对环保管理的精准化、实时化和智能化需求；人工巡检需要耗费大量的人力、物力和时间，且监管效率低下，难以及时发现和处理环保问题；传统环保管理方式缺乏智能化手段的支持，难以实现对环保数据的深度分析和精准预警。因此，开发一种高效、准确的企业环保综合监管系统成为解决当前环保管理问题的关键。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺点与不足，本发明第一目的是提供一种企业环保综合监管系统；本发明第二目的是提供一种企业环保综合监管方法。

2、本发明第一目的采用如下技术方案：

3、一种企业环保综合监管系统，包括数据采集模块、数据存储模块、第一指标模块、第二指标模块、违规预警模块和违规识别模块；

4、数据采集模块用于实时测量企业的环保参数；环保参数包括废气排放浓度、废水排放浓度、噪声水平、固废处理量、能源消耗量、污染物排放总量；

5、数据存储模块用于存储环保参数，并配置有历史数据库；

6、第一指标模块基于环保参数，计算企业的短期状态指标，并计算企业的环保健康指数；第一指标模块包括短期指标单元和健康指数单元；

7、第二指标模块基于环保参数，计算企业的长期状态指标，并计算企业的环保损耗指数；第二指标模块包括长期指标单元和损耗指数单元；

8、违规预警模块基于环保健康指数和环保损耗指数进行企业的违规预警；违规预警模块包括第一监测单元，用于监测短期状态指标与环保健康指数；还包括第二监测单元，用于监测长期状态指标与环保损耗指数；

9、违规识别模块基于历史数据库、短期状态指标、长期状态指标进行企业的违规识别。

10、作为优选，短期指标单元用于计算短期状态指标；短期状态指标包括废气排放超标次数、废水排放超标次数、噪声超标次数、固废处理异常次数、能源消耗异常次数；

11、计算方法如下：

12、读取废气排放浓度，统计单位时间内每次废气排放超标的次数，作为废气排放超标次数；

13、读取废水排放浓度，统计单位时间内每次废水排放超标的次数，作为废水排放超标次数；

14、监测单位时间内噪声水平超过标准限值的次数，作为噪声超标次数；

15、监测单位时间内固废处理量异常（如超出正常范围）的次数，作为固废处理异常次数；

16、监测单位时间内能源消耗量异常（如超出正常范围）的次数，作为能源消耗异常次数。

17、作为优选，健康指数单元用于计算环保健康指数，计算公式如下：

18、；

19、其中，表示环保健康指数；表示第种短期状态指标；的取值范围为，为短期状态指标的种类数；表示的偏移系数；表示的权重系数。

20、作为优选，长期指标单元设置有统计周期，用于计算长期状态指标；

21、长期状态指标包括平均废气排放浓度、平均废水排放浓度、平均噪声水平、平均固废处理量、平均能源消耗量；每隔时长为 t的统计周期进行一次长期状态指标的计算；其中，计算平均废气排放浓度的方法如下：

22、；

23、其中，表示一个统计周期内的平均废气排放浓度；表示在时间内的废气排放浓度；表示周期长度；

24、损耗指数单元用于计算环保损耗指数，计算公式如下：

25、；

26、其中，表示环保损耗指数；表示第种长期状态指标；的取值范围为，为长期状态指标的种类数；表示的参考阈值；表示的权重系数。

27、作为优选，第一监测单元配置有每种短期状态指标的阈值范围以及环保健康指数的健康阈值；当任一种短期状态指标超出对应的阈值范围或环保健康指数低于健康阈值，第一监测单元生成预警信息，并将预警信息发送至违规识别模块；

28、第二监测单元配置有每种长期状态指标的阈值范围以及环保损耗指数的损耗阈值；当任一种长期状态指标超出对应的阈值范围或环保损耗指数高于损耗阈值，第二监测单元生成预警信息，并将预警信息发送至违规识别模块；

29、第一监测单元或第二监测单元在识别到异常情况时生成的预警信息包括异常数据以及异常数据对应的时间戳；异常数据包括超出阈值范围的短期状态指标、长期状态指标，低于健康阈值的环保健康指数，高于损耗阈值的环保损耗指数。

30、作为优选，第一监测单元还配置有第一调整阈值，长期指标单元还配置有统计周期的调整策略，当环保健康指数低于第一调整阈值，第一监测单元向长期指标单元发送周期调整指令，长期指标单元响应周期调整指令，并基于统计周期的调整策略，调整统计周期的周期长度；

31、第一监测单元还配置有环保健康指数的调整策略，第二监测单元还配置有第二调整阈值；当环保损耗指数高于第二调整阈值，第二监测单元向第一监测单元发送阈值调整指令，第一监测单元响应阈值调整指令，并基于环保健康指数的调整策略，调整环保健康指数的健康阈值。

32、作为优选，违规识别模块包括编码单元，用于响应预警信息并生成企业的状态特征向量，方法如下：

33、s11、提取预警信息对应的相关参数，包括短期状态指标、长期状态指标、控制参数；控制参数包括废气处理设施运行状态、废水处理设施运行状态、噪声控制设施运行状态、固废处理设施运行状态；控制参数与短期状态指标同步采集；

34、s12、对预警信息对应的相关参数进行标准化处理；

35、s13、将标准化处理后的每种相关参数编码为特征向量，并将所有特征向量拼接成企业的状态特征向量。

36、作为优选，违规识别模块还包括识别单元，用于基于状态特征向量进行企业的违规识别，方法如下：

37、s21、读取历史数据库中的历史特征向量；

38、s22、计算状态特征向量与每个历史特征向量之间的相似度；

39、s23、提取与状态特征向量之间的相似度大于预设的相似度阈值的历史特征向量，作为匹配向量；

40、s24、提取每个匹配向量对应的企业的违规类型，并统计每种违规类型出现的次数；

41、s25、将出现次数最多的违规类型作为违规识别的结果。

42、作为优选，历史数据库用于存储历史数据，任一条历史数据包括一个历史特征向量，以及历史特征向量对应的时间戳和企业的违规类型；违规识别模块每进行一次企业的违规识别，数据存储模块进行一次历史数据库的更新，将违规识别涉及的状态特征向量作为历史特征向量，与违规识别的结果对应的违规类型及时间戳共同组成一条历史数据，添加到历史数据库中。

43、本发明第二目的采用如下技术方案：

44、一种企业环保综合监管方法，用于实现一种企业环保综合监管系统，方法步骤如下：

45、步骤一、实时测量企业的环保参数；

46、步骤二、存储环保参数，并配置有历史数据库；

47、步骤三、计算企业的短期状态指标和环保健康指数；计算企业的长期状态指标和环保损耗指数；

48、步骤四、基于环保健康指数和环保损耗指数进行违规预警；

49、步骤五、根据环保健康指数和环保损耗指数动态调整系统参数；

50、步骤六、基于历史数据库、短期状态指标、长期状态指标进行违规识别；

51、步骤七、存储历史数据，支持违规识别。

52、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

53、1、本发明的第一指标模块和第二指标模块分别计算企业的短期状态指标和长期状态指标，为环保健康指数和环保损耗指数的计算提供了基础，短期指标反映了企业环保的即时状态，而长期指标则揭示了企业环保的长期趋势和损耗情况，短期与长期状态指标的设定使得评估结果更加准确和客观；本发明引入了环保健康指数和环保损耗指数两个关键指标，用于量化企业的环保表现，这两个指数的计算考虑了多种环保参数和权重系数，使得评估结果更加全面和准确。

54、2、本发明引入违规预警与识别机制，违规预警模块根据短期和长期状态指标以及相应的阈值进行预警；违规识别模块则基于历史数据库和状态特征向量进行违规类型的识别，提高了识别的准确性和效率。

55、3、本发明通过物联网和大数据技术实现了数据的实时采集、存储和分析。通过设定阈值、报警规则以及调整策略等，系统能够自动进行预警和识别，减少了人工干预，提高了监管效率。通过实时采集企业的环保参数（如废气排放浓度、废水排放浓度等），实现了对企业环保情况的全面监控。