本发明涉及环境保护,具体为一种石油工业污染排放管理系统及方法。
背景技术:
1、石油工业作为能源产业的重要组成部分,在生产过程中往往伴随着大量的废水、废气、固体废弃物等污染物的排放。这些污染物若未经有效处理直接排放,将对生态环境造成严重破坏。
2、然而,现有部分石油工业企业的污染排放监测系统可能无法做到全面覆盖和实时监测,导致部分污染排放未能及时发现和处理。同时,石油工业污染排放管理涉及多个部门和领域,如环保、能源、工业等,但部门之间的协作机制可能不够完善,导致信息共享不畅、政策执行不一致等问题,影响污染排放管理的整体效果。
3、鉴于此,有必要开发一种全面、高效、智能的石油工业污染排放管理系统及方法。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一,通过提出一种石油工业污染排放管理系统及方法,能够智能化、系统化的有效监控和管理石油工业生产过程中的各类污染排放,确保排放物符合国家及地方环保标准,减少对环境的影响。
2、为实现上述目的,第一方面,本申请提供一种石油工业污染排放管理系统,包括:实时监测模块、数据管理平台、污染面积识别模块以及整改策略生成模块;
3、其中,
4、所述实时监测模块实时监测石油生产加工过程中各个环节的污染排放数据,并将所述污染排放数据发送至所述数据管理平台进行存储;
5、所述数据管理平台展示石油工业区域地图,并根据存储的污染排放数据识别受污染的具体面积及影响程度,在所述石油工业区域地图上显示污染区域信息,并发布污染区域信息及污染排放数据;
6、所述整改策略生成模块根据数据管理平台发布的信息,生成最优的整改策略并传输至所述数据管理平台进行显示。
7、进一步地,所述污染排放数据包括:废水、废气、固体废弃物的排放量及成分。
8、进一步地,所述数据管理平台包括:
9、石油工业区域地图展示单元,展示石油工业区域地图,提供石油工业区域的地理信息展示;
10、存储单元,接收并存储所述实时监测模块发送的污染排放数据并存储;
11、识别单元,根据存储的污染排放数据,识别受污染面积及影响程度;
12、污染区域信息展示单元,基于受污染面积及影响程度在石油工业区域地图上标注出当前的污染区域信息;
13、发布预警单元,发布污染区域信息及污染排放数据。
14、进一步地,所述识别单元,根据存储的污染排放数据,识别受污染面积及影响程度,包括:
15、基于石油生产加工过程中各个环节需要监测的监测节点建立网络拓扑模型;
16、结合网络拓扑模型和污染排放数据,构建节点矩阵;
17、基于高斯烟羽模型统计各节点污染浓度;
18、将污染浓度根据污染等级赋予权重,计算污染面积。
19、进一步地,结合网络拓扑模型和污染排放数据,构建节点矩阵,包括:
20、结合网络拓扑模型与监测节点的监测事件标识,从网络拓扑模型的当前节点开始至结束节点为止,将污染排放数据中的污染事件标识添加至网络拓扑模型中与所述监测节点对应的节点中,构建节点矩阵为:
21、 式中,=1 表示节点i与节点 i有连接,=0表示没有连接。
22、进一步地,基于高斯烟羽模型统计各节点污染浓度,并将污染浓度根据污染等级赋予权重,包括:
23、 式中,c(x,y,z) 是观测节点坐标,q 是排放源强度,u 是风速,和分别是水平方向和垂直方向的扩散参数,h 是污染源高度。
24、进一步地,将污染浓度根据污染等级赋予权重,计算污染面积,包括:
25、将每个节点的污染浓度根据污染等级赋予权重,表达式为:
26、 其中,为第i个节点的污染浓度,w1、w2、w3分别代表不同权重,c1和c2为预设为的污染等级值,是节点 i的权重;
27、计算污染面积,表达式为:
28、 式中,是对应节点i的面积,为总污染面积。
29、进一步地,所述污染区域信息展示单元,基于受污染面积及影响程度在石油工业区域地图上标注出当前的污染区域信息,包括:
30、确定污染面积所在的图层,按照污染面积中污染事件标识的监测节点对应污染源的地理位置信息,设置缓冲区距离及缓冲区类型,基于污染源的位置向外延伸预设距离,显示污染影响范围;
31、对不同污染类型使用不同的颜色或图标进行渲染;
32、按照影响程度将污染区域进行分级,并用不同颜色区分污染等级。
33、进一步地,所述整改策略生成模块,包括:
34、根据数据管理平台发布的信息,通过lightgbm-pso模型对污染源设置不同扰动比例,得到最优排放比例,生成最优的整改策略并传输至所述数据管理平台进行显示。
35、第二方面,本申请还提供一种石油工业污染排放管理方法,包括以下步骤:
36、s1:通过实时监测模块实时监测石油生产加工过程中各个环节的污染排放数据,将通过数据管理平台进行存储;
37、s2:通过数据管理平台展示石油工业区域地图,并根据存储的污染排放数据识别受污染的具体面积及影响程度,在所述石油工业区域地图上显示污染区域信息及环境敏感区域信息,并发布污染区域信息、污染排放数据及环境敏感区域信息;
38、s3:通过整改策略生成模块根据数据管理平台发布的信息,生成最优的整改策略并传输至所述数据管理平台进行显示。
39、本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明提供了一种石油工业污染排放管理系统及方法,整个系统通过实时监测、精准识别、信息发布和科学整改等环节的紧密配合,构建了一个高效、智能的石油工业污染排放管理体系。实现了对石油工业污染排放的全面、精准、高效管理,对于提升企业环保水平、保护生态环境、促进可持续发展具有重要意义,具体包括以下有益效果:
40、(1)通过实时监测模块,系统能够不间断地监控石油生产加工过程中的污染排放数据,确保数据的时效性和准确性。
41、(2)数据管理平台不仅存储污染排放数据,还能基于这些数据精准识别受污染的具体面积及其影响程度,在石油工业区域地图上直观展示污染区域信息,有助于管理者和相关部门快速定位污染源和污染范围,为后续的污染治理提供精确指导。
42、(3)系统能够发布污染区域信息及污染排放数据,这增强了信息透明度,使得企业内外部相关人员都能及时了解污染状况,提高了公众参与度,促进了环境保护意识的提升。同时,预警机制有助于提前采取预防措施,减少潜在的环境风险。
43、(4)整改策略生成模块基于数据管理平台发布的信息,运用科学的方法生成最优的整改策略,这种策略不仅针对性强,而且能够有效降低整改成本,提高整改效率。
1.一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,包括:实时监测模块、数据管理平台、污染面积识别模块以及整改策略生成模块;
2.根据权利要求1所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,所述污染排放数据包括:废水、废气、固体废弃物的排放量及成分。
3.根据权利要求1所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,所述数据管理平台包括:
4.根据权利要求3所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,所述识别单元,根据存储的污染排放数据,识别受污染面积及影响程度,包括:
5.根据权利要求4所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,结合网络拓扑模型和污染排放数据,构建节点矩阵,包括:
6.根据权利要求4所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,基于高斯烟羽模型统计各节点污染浓度,并将污染浓度根据污染等级赋予权重,包括:
7.根据权利要求6所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,将污染浓度根据污染等级赋予权重,计算污染面积,包括:
8.根据权利要求6所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,所述污染区域信息展示单元,基于受污染面积及影响程度在石油工业区域地图上标注出当前的污染区域信息,包括:
9.根据权利要求1所述的一种石油工业污染排放管理系统,其特征在于,所述整改策略生成模块,包括:
10.一种石油工业污染排放管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
