1.一种基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,包括,
信息获取模块,用以获取废气信息与洗涤塔信息;
气体监测模块,用以根据监测周期内获取的废气中二氧化硫浓度与氮氧化物浓度对气体排放的污染等级进行划分,还用以根据监测周期内获取的平均PM2.5与平均VOCs浓度对气体排放的污染等级的划分过程进行调整;
重金属监测模块,用以根据管理周期内获取的废气中的铅浓度对废气中重金属含量的异常性进行一次分析,并根据一次分析的结果与废气中的镉浓度对废气中重金属含量的异常性进行二次分析;
排放管理模块,用以根据管理周期内气体排放污染等级的划分结果与重金属含量异常性的分析结果对下一管理周期洗涤塔中的废气流速与液气比进行管理;
脱水监测模块,用以根据监测周期内获取的平均废气湿度对废气的脱水效率进行判断;
管理迭代模块,用以根据更新周期内废气脱水效率的判断结果对下一更新周期洗涤塔中的液气比的管理过程进行迭代;
所述气体监测模块设有第一调整单元和第二调整单元,所述第一调整单元用以将监测周期内获取的平均PM2.5浓度pm0与预设PM2.5浓度pm1进行比对,并根据比对结果对气体排放的污染等级的划分过程进行一次调整,其中:当pm0≤pm1时,所述第一调整单元判定当前监测周期PM2.5浓度正常,不进行调整;
当pm0>pm1时,所述第一调整单元判定当前监测周期PM2.5浓度异常,并对气体排放的污染等级的划分过程进行一次调整,将调整后的预设污染阈值设为Cc’,设定Cc’=Cc×{1-In[1+(pm0-pm1)/(pm0+pm1)]/In2};
其中,Cc为预设污染阈值,c=1,2;
所述第二调整单元用以将监测周期内获取的平均VOCs浓度vc0与预设VOCs浓度vc1进行比对,并根据比对结果对气体排放的污染等级的划分过程进行二次调整,其中:当vc0≤vc1时,所述第二调整单元判定当前监测周期VOCs浓度正常,不进行调整;
当vc0>vc1时,所述第二调整单元判定当前监测周期VOCs浓度异常,并对气体排放的污染等级的划分过程进行二次调整,将调整后的预设PM2.5浓度设为pm1’,设定pm1’=pm1×[1-α×(vc0-vc1)/(vc0+vc1)],α为预设调整系数;
所述重金属监测模块设有铅浓度分析单元与镉浓度分析单元,所述铅浓度分析单元用以将管理周期内获取的废气中的铅浓度CPb0与预设铅浓度CPb1进行比对,并根据比对结果对废气中重金属含量的异常性进行一次分析,其中:当CPb0≤CPb1时,所述铅浓度分析单元判定当前管理周期废气中的铅浓度正常;
当CPb0>CPb1时,所述铅浓度分析单元判定当前管理周期废气中的铅浓度异常,废气中重金属含量异常;
当当前管理周期废气中的铅浓度正常时,所述镉浓度分析单元用以将管理周期内获取的废气中的镉浓度CCd0与预设铅浓度CCd1进行比对,并根据比对结果对废气中重金属含量的异常性进行二次分析,其中:当CCd0≤CCd1时,所述镉浓度分析单元判定当前管理周期废气中的镉浓度正常,废气中重金属含量正常;
当CCd0>CCd1时,所述镉浓度分析单元判定当前管理周期废气中的镉浓度异常,废气中重金属含量异常;
所述排放管理模块设有流速管理单元,所述流速管理单元用以根据管理周期内气体排放污染等级的划分结果与重金属含量异常性的分析结果对下一管理周期洗涤塔中的废气流速进行管理,其中:当(w1×i1+w2×i2+w3×i3)/i0≤u时,所述流速管理单元判定当前管理周期气体排放污染正常,若废气中重金属含量正常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V1,设定V1=v0;若废气中重金属含量异常且废气中的铅浓度异常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V2,设定V2=v0×{1-arctan[(CPb0-CPb1)/(CPb0+CPb1)×(π/4)]};若废气中重金属含量异常且废气中的镉浓度异常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V3,设定V3=v0×{1-β×(CCd0-CCd1)/(CCd0+CCd1)};
当(w1×i1+w2×i2+w3×i3)/i0>u时,所述流速管理单元判定当前管理周期气体排放污染异常,若废气中重金属含量正常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V4,设定V4=v0×[1-γ×(u0-u)];若废气中重金属含量异常且废气中的铅浓度异常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V5,设定V5=v0×{1-arctan[(CPb0-CPb1)/(CPb0+CPb1)×(π/4)]-γ×(u0-u)};若废气中重金属含量异常且废气中的镉浓度异常,所述流速管理单元将下一管理周期洗涤塔中的废气流速设为V6,设定V6=v0×{1-β×(CCd0-CCd1)/(CCd0+CCd1)-γ×(u0-u)},其中,u0=(w1×i1+w2×i2+w3×i3)/i0;
其中,w1为一级污染等级权重,w2为二级污染等级权重,w3为三级污染等级权重,w1+w2+w3=1,w1<w2<w3;i1为气体排放的污染等级为一级的监测周期的数量,i2为气体排放的污染等级为二级的监测周期的数量,i3为气体排放的污染等级为三级的监测周期的数量,i0为管理周期内监测周期的数量,u为预设异常比例,v0为预设流速,β为第一预设校正系数,γ为第二预设校正系数;
所述排放管理模块设有液气比管理单元,所述液气比管理单元用以根据管理周期内气体排放污染等级的划分结果与下一管理周期洗涤塔中的废气流速的管理结果对下一管理周期洗涤塔中的液气比进行管理,其中:当当前管理周期气体排放污染正常时,若Vv≤V0,所述液气比管理单元将下一管理周期洗涤塔中的液气比设为Y1,设定Y1=y0×[1-η×(V0-Vv)/V0];若Vv>V0,所述液气比管理单元将下一管理周期洗涤塔中的液气比设为Y2,设定Y2=y0;
当当前管理周期气体排放污染异常时,若Vv≤V0,所述液气比管理单元将下一管理周期洗涤塔中的液气比设为Y3,设定Y3=y0×[1+sin(u0-u)-η×(V0-Vv)/V0];若Vv>V0,所述液气比管理单元将下一管理周期洗涤塔中的液气比设为Y4,设定Y4=y0×[1+sin(u0-u)];
其中,Vv为下一管理周期洗涤塔中的废气流速的管理结果,v=1,2,3,4,5,6;y0为预设液气比,η为预设比例调整系数,V0为预设流速阈值。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,所述气体监测模块设有气体监测单元和等级划分单元,所述气体监测单元用以将监测周期内获取的平均二氧化硫浓度a0与预设二氧化硫浓度a1进行比对,并根据比对结果对废气中二氧化硫浓度的异常性进行分析,其中:当a0≤a1时,所述气体监测单元判定当前监测周期废气中二氧化硫浓度正常;
当a0>a1时,所述气体监测单元判定当前监测周期废气中二氧化硫浓度异常;
所述气体监测单元将监测周期内获取的平均氮氧化物浓度n0与预设氮氧化物浓度n1进行比对,并根据比对结果对废气中氮氧化物浓度的异常性进行分析,其中:当n0≤n1时,所述气体监测单元判定当前监测周期废气中氮氧化物浓度正常;
当n0>n1时,所述气体监测单元判定当前监测周期废气中氮氧化物浓度异常;
所述等级划分单元用以根据监测周期内废气中二氧化硫浓度异常性与氮氧化物浓度异常性的分析结果对气体排放的污染等级进行划分,其中:当废气中二氧化硫浓度正常且氮氧化物浓度正常时,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放无污染;
当废气中二氧化硫浓度正常且氮氧化物浓度异常时,若m2×(n0-n1)/n1≤C1,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为一级;若C1<m2×(n0-n1)/n1<C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为二级;若m2×(n0-n1)/n1>C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为三级;
当废气中二氧化硫浓度异常且氮氧化物浓度正常时,若m1×(a0-a1)/a1≤C1,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为一级;若C1<m1×(a0-a1)/a1<C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为二级;若m1×(a0-a1)/a1>C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为三级;
当废气中二氧化硫浓度异常且氮氧化物浓度异常时,若m1×(a0-a1)/a1+m2×(n0-n1)/n1≤C1,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为一级;若C1<m1×(a0-a1)/a1+m2×(n0-n1)/n1<C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为二级;若m1×(a0-a1)/a1+m2×(n0-n1)/n1>C2,所述等级划分单元判定当前监测周期气体排放的污染等级为三级;
其中,m1为二氧化硫权重,m2为氮氧化物权重,m1+m2=1,m1≤m2;C1为第一预设污染阈值,C2为第二预设污染阈值。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,还包括排放优化模块,其用以根据获取的洗涤塔高度与洗涤塔直径对下一管理周期洗涤塔中的废气流速与液气比的管理过程进行优化,所述排放优化模块设有排放优化单元,所述排放优化单元用以将获取的洗涤塔高度h0与预设高度h1进行比对,并根据比对结果对下一管理周期洗涤塔中废气流速与液气比的管理过程进行一次优化,其中:当h0≤h1时,所述排放优化单元判定洗涤塔高度正常,不进行优化;
当h0>h1时,所述排放优化单元判定洗涤塔高度异常,并对下一管理周期洗涤塔中废气流速与液气比的管理过程进行一次优化,将优化后的预设流速设为v0’,设定v0’=v0×[1-H×(h0-h1)/(h0+h1)],H为预设高度优化系数。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,所述排放优化模块设有优化调整单元,所述优化调整单元用以将获取的洗涤塔直径z0与预设直径z1进行比对,并根据比对结果对下一管理周期洗涤塔中废气流速与液气比的管理过程进行二次优化,其中:当z0≤z1时,所述优化调整单元判定洗涤塔的直径正常,不进行优化;
当z0>z1时,所述优化调整单元判定洗涤塔的直径异常,并对下一管理周期洗涤塔中废气流速与液气比的管理过程进行二次优化,将优化后的预设高度设为h1’,设定h1’=h1×{1+{[(z0-z1)/(z0+z1)+1]
5.根据权利要求1所述的基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,所述脱水监测模块将监测周期内获取的平均废气湿度s0与预设湿度s1进行比对,并根据比对结果对废气的脱水效率进行判断,其中;当s0≤s1时,所述脱水监测模块判定当前监测周期废气的脱水效率合格;
当s0>s1时,所述脱水监测模块判定当前监测周期废气的脱水效率不合格。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的废气排放监测系统,其特征在于,所述管理迭代模块根据更新周期内废气脱水效率的判断结果对下一更新周期洗涤塔中液气比的管理过程进行迭代,其中:当r1/r0≤T时,所述管理迭代模块判定当前更新周期废气的脱水效率正常,不进行迭代;
当r1/r0>T时,所述管理迭代模块判定当前更新周期废气的脱水效率异常,并对下一更新周期洗涤塔中液气比的管理过程进行迭代,将迭代后的预设流速阈值设为V0’,设定V0’=V0×{1+{exp{sin[(r1/r0-T)/(r1/r0+T)]}-1}/2};
其中,T为预设脱水异常占比,r1为更新周期内废气脱水效率不合格的监测周期的数量,r0为更新周期内监测周期的数量。