CN113960252A - 用于引航道船舶尾气监测的方法、***及数据处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于引航道船舶尾气监测的方法、***及数据处理设备，方法包括：在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备采集的实时监测数据；其中，尾气监测设备设置于河岸或引航道平台上，目标区域为尾气监测设备的监测区域；在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取船舶驶入目标区域之前设定时间段内的历史监测数据，并根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量，本发明限定了基于监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量的条件，确保实时监测数据的有效性并提高最终确定出船舶尾气中的污染物气体的含量的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种用于引航道船舶尾气监测的方法、***及数据处理设备。
背景技术
船舶运输带来的污染问题日益突出，每年全球二氧化硫、氮氧化物排放量有很大一部分来自于船舶，船舶污染已成为许多港口城市和内河区域大气质量的主要污染源。目前，我国船舶大气污染常用监管手段有：登船对燃油进行取样，然后用燃油硫含量监测设备进行分析，以及，登船将尾气监测设备放入船舶尾气排放口中，通过监测船舶尾气中的硫含量判断船舶燃油硫含量。为克服这些常用监管手段登船困难和检查效率低的缺陷，提供了利用遥测技术的尾气监测设备监测船舶尾气排放的***，为船上燃油样本取样提供有力依据。然而，由于引航道环境稳定性较差，过分依赖尾气监测设备的监测数据会降低对船舶污染物排放监测的精确度。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于引航道船舶尾气监测的方法、***及数据处理设备，以解决过分依赖尾气监测设备的监测数据会降低对船舶污染物排放监测的精确度的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于引航道船舶尾气监测的方法，所述方法包括：
在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备采集的实时监测数据；其中，所述尾气监测设备设置于河岸或引航道平台上，所述目标区域为所述尾气监测设备的监测区域；
在所述风向信息和所述风速信息均满足监测条件时，获取所述船舶驶入目标区域之前设定时间段内的历史监测数据，并根据所述实时监测数据和所述历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
在一种可能的实现方式中，所述实时监测数据包括一组或多组监测数据；所述多组监测数据为所述船舶在所述目标区域内行驶至不同位置时监测的数据；其中，每组监测数据中包括多种气体的浓度数据。
在一种可能的实现方式中，确定所述多组监测数据的平均值为所述实时监测数据。
在一种可能的实现方式中，还包括：
根据船舶的航速和所述目标区域的长度确定船舶通过所述目标区域的通过时间；
根据所述通过时间确定监测数据的获取时间间隔，并根据所述获取时间间隔采集所述多组监测数据。
在一种可能的实现方式中，所述监测条件包括：风向在设定范围内，且风速小于风速阈值；其中，所述设定范围根据所述尾气监测设备的设置位置与所述引航道宽度确定。
在一种可能的实现方式中，所述设定范围根据从所述尾气监测设备的设置位置引出的目标圆形区域的两条切线确定；其中，所述目标圆形区域的直径为引航道的宽度，圆心与所述尾气监测设备的设置位置之间的连线垂直于所述引航道，圆心位于所述引航道宽度方向的中心位置。
在一种可能的实现方式中，所述设定范围为位于目标角度范围内的风向的范围；其中，所述目标角度为以所述尾气检测设备的设置位置为顶点，以两条切线为边所形成夹角的对顶角的角度。
在一种可能的实现方式中，所述实时监测数据和所述历史监测数据中均包括指定气体的浓度；所述指定气体为两种及两种以上，包括至少一种污染物气体；所述实时监测数据为所述船舶经过所述目标区域的时段内的监测数据；
所述根据所述实时监测数据和所述历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量包括：
根据所述历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值；其中，所述历史监测数据包括至少一种污染物气体的浓度数据；
确定所述实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值，并以差值作为船舶尾气中对应的指定气体的含量；其中，包括至少一种污染物气体的含量。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值，包括：
确定所述历史监测数据中各指定气体的浓度的变化曲线；
根据各指定气体的最小平滑波动曲线片段对应的浓度数据值确定各指定气体的平均浓度值。
在一种可能的实现方式中，所述指定气体包括：二氧化碳；所述指定气体还包括二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮中的一项或多项。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
根据所述船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量；
在所述硫含量和/或氮含量超过含量阈值时，生成预警信息。
第二方面，本发明实施例提供了一种数据处理设备，包括：
第一获取模块，用于在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据；其中，所述目标区域为所述尾气监测设备的监测区域；
第二获取模块，用于在所述风向信息和所述风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据；
确定模块，用于根据所述实时监测数据和所述历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
在一种可能的实现方式中，所述实时监测数据包括一组或多组监测数据；所述多组监测数据为所述船舶在所述目标区域内行驶至不同位置时监测的数据；其中，每组监测数据中包括多种气体的浓度数据。
在一种可能的实现方式中，确定所述多组监测数据的平均值为所述实时监测数据。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块，还用于根据船舶的航速和所述目标区域的长度确定船舶通过所述目标区域的通过时间，并根据所述通过时间确定监测数据的获取时间间隔；
所述第一获取单元，具体用于根据所述获取时间间隔采集所述多组监测数据。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块，还用于在确定所述实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值之前，根据所述历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值对历史监测数据进行预处理；
根据预处理后的历史监测数据对各指定气体浓度的平均浓度值进行更新。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块，还用于根据所述船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量；
在所述硫含量和/或氮含量超过含量阈值时，生成预警信息。
第三方面，本发明实施例提供了一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种用于引航道船舶尾气监测的方法、***及数据处理设备，通过在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据，其中，目标区域为尾气监测设备的监测区域，以保证实时监测数据为有船舶通过时的监测数据，环境中有船舶排放的尾气。在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据，并根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量，进一步地限定了基于监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量的条件，确保实时监测数据的有效性并提高最终确定出船舶尾气中的污染物气体的含量的精确度，从而为船上燃油样本取样提供有力依据，避免误判。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的尾气监测设备的设置位置示意图；
图2是本发明一实施例提供的风向的设定范围示意图；
图3是本发明一实施例提供的用于引航道船舶尾气监测的方法的实现流程图；
图4是本发明一实施例提供的数据处理设备的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的引航道船舶尾气监测***的结构示意图；
图6是本发明一实施例提供的数据处理设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
图1是本发明一实施例提供的尾气监测设备的设置位置示意图。其中，尾气监测设备设置在船舶来往密集的主引航道盛行风下风向的河岸或引航道平台上，以远离其他干扰排放源。
图1中示出的bcc'b'区域为尾气监测设备的监测区域，即本发明实施例中的目标区域，根据bac区域确定对应于风向的设定范围，风向在设定区域内获取的尾气监测设备监测数据为有效数据。
其中，设定范围的具体确定过程如下：
尾气监测设备安装于引航道一侧，在设备正前方河道中心点位置o点为圆心，以引航道的宽度为直径划定一个圆形区域，以尾气监测设备安装位置a为起点做圆形区域的两条切线ab和ac，其中，切线与引航道的交点为b和c，基于该交点和尾气监测设备的设置位置a确定角度∠bac，∠bac的对顶角的角度范围即对应风向的设定范围。
图2是本发明一实施例提供的风向的设定范围示意图。其中，E、W、S和N为方向标识东、西、南和北。
由于嗅探法监测船舶尾气是一种被动的遥测方法，需要等待尾气扩散到监测点监测数据视为有效，因此，风是一个影响监测的一个重要因素。如图2所示，若风向在∠bac的对顶角∠b'ac'范围内(即风向在如图中灰色箭头范围内)判断尾气监测设备能检测到船舶尾气的排放。当风向超出此角度范围认为船舶排放尾气没有进入到尾气监测设备，此时设备监测的仍是环境空气的浓度。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图3是本发明一实施例提供的用于引航道船舶尾气监测的方法的实现流程图，如图所示，该方法包括如下步骤：
S301，在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据；其中，目标区域为尾气监测设备的监测区域。
在不同实施例中，获取实时检测数据的数量不同。
在一种可能的实现方式中，实时监测数据包括一组监测数据。可选的，在船舶驶到目标区域的中间位置时获取一组监测数据作为实时监测数据。其中，监测数据中包括多种气体的浓度数据。
在一种可能的实现方式中，实时监测数据包括多组监测数据。多组监测数据为船舶在目标区域内行驶至不同位置时监测的数据。其中，每组监测数据中包括多种气体的浓度数据。
在一种可能的实现方式中，确定多组监测数据的平均值为实时监测数据，以提高实时监测数据的精确度。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：根据船舶的航速和目标区域的长度确定船舶通过目标区域的通过时间；根据通过时间确定监测数据的获取时间间隔，并根据获取时间间隔采集多组监测数据。其中，根据船舶通过目标区域的时间确定采样时间间隔以保证能够获取到多组监测数据。
其中，尾气监测设备作为尾气监测***的重要组成部件，与数据处理设备连接。数据处理设备获取尾气监测设备的监测数据，并基于监测数据完成数据存储和分析操作，以确定船舶尾气中的污染物气体的含量，以及，根据尾气污染物的含量进行预警等操作。可选的，数据处理设备为电脑、笔记本、手机等终端设备。
S302，在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据，并根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
其中，基于设定时间段内的历史监测数据确定引航道的环境背景值，进而通过船舶驶入目标区域的监测数据和背景值确定船舶尾气的实际排放数据，并确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
可选的，设定时间段为船舶驶入目标区域之前的20分钟～30分钟。其中，设定时间段的时间不宜过长，以保证历史监测数据可参考有效性，设定时间段的时间不宜过短，避免历史监测数据中的受到驶入目标区域内船舶的尾气影响的数据占比过大，提高确定船舶尾气中的污染物气体的含量的精确度。
本实施例中，在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据，其中，目标区域为尾气监测设备的监测区域，以保证实时监测数据为有船舶通过时的监测数据，环境中有船舶排放的尾气。在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据，并根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量，进一步地限定了基于监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量的条件，确保实时监测数据的有效性并提高最终确定出船舶尾气中的污染物气体的含量的精确度，从而为船上燃油样本取样提供有力依据，避免误判。
在一种可能的实现方式中，步骤S302中，监测条件包括：风向在设定范围内，且风速小于风速阈值；其中，设定范围根据尾气监测设备的设置位置与引航道宽度确定。在具体的检测过程中，不仅风向影响尾气监测设备的检测效果，在风速特别大的情况下，船舶排放的尾气及尾气中的污染物在未吹到尾气监测设备时已经吹散。可选的，风速阈值为5m/s～10m。
在一种可能的实现方式中，在步骤S302中，风向信息和风速信息不满足监测条件时，记录实时监测数据以作为后续监测过程中的历史监测数据。
可选的，风向信息和风速信息满足监测条件时，记录实时监测数据，以将船舶经过目标区域过程中获取的监测结果作为后续监测过程中的历史监测数据。可选的，风向信息和风速信息满足监测条件时，不记录实时监测数据，避免船舶经过目标区域过程中获取的监测结果中污染物浓度过高，并影响后续监测过程中引航道的环境背景值，提高确定船舶尾气污染物中对应的指定气体的含量的精确度，即历史监测数据为目标区域内无船舶通过时的数据。
在一种可能的实现方式中，设定范围根据从尾气监测设备的设置位置引出的目标圆形区域的两条切线确定；其中，目标圆形区域的直径为引航道的宽度，圆心与尾气监测设备的设置位置之间的连线垂直于引航道，圆心位于引航道宽度方向的中心位置。
在一种可能的实现方式中，设定范围为位于目标角度范围内的风向的范围；其中，目标角度为以尾气检测设备的设置位置为顶点，以两条切线为边所形成夹角的对顶角的角度。具体的设定范围的具体确定过程参见前述实施例的说明。
在一种可能的实现方式中，实时监测数据和历史监测数据中均包括指定气体的浓度；指定气体为两种及两种以上，包括至少一种污染物气体；实时监测数据为船舶经过目标区域的时段内的监测数据。
步骤S302中根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量包括：
根据历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值；其中，历史监测数据包括至少一种污染物气体的浓度数据；
确定实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值，并以差值作为船舶尾气中对应的指定气体的含量；其中，包括至少一种污染物气体的含量。
其中，以历史监测数据中各指定气体浓度的平均浓度值作为背景值，以实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值作为船舶经过目标区域时的变化量，并基于变化量确定船舶尾气污染物中对应的指定气体的含量。
在不同实施例中，根据历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值的方式不同。可选的，直接根据历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值。可选的，对历史监测数据进行筛选处理，然后，基于筛选结果计算各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值。
在一种可能的实现方式中，根据历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值，包括：
确定历史监测数据中各指定气体的浓度的变化曲线；
根据各指定气体的最小平滑波动曲线片段对应的浓度数据值确定各指定气体的平均浓度值。
其中，选取历史监测数据中各指定气体的浓度变化最小的片段进行平均浓度值计算，以避免历史数据对应的设定时间段内有船舶经过时，船舶尾气影响历史监测数据。
在一种可能的实现方式中，确定实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值之前，还包括：
根据历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值对历史监测数据进行预处理；
根据预处理后的历史监测数据对各指定气体浓度的平均浓度值进行更新。
其中，历史监测数据会受到引航道中环境变化的影响，因次，在确定实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值之前，对历史监测数据进行预处理排除一些存在明显影响船舶尾气中的污染物气体的含量精确物数据，提高精确度。
在不同实施例中，预处理的方式不同。
在一种可能的实现方式中，根据历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值对历史监测数据进行预处理，包括：
计算历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值的差值；
筛选差值小于等于浓度阈值对应的历史监测数据。
其中，基于历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值的差值进行筛选，避免了其他地点的气体影响到引航道的监测结果导致部分历史监测数据数值过大，从而提高确定船舶尾气污染物中指定气体的含量的精确度。
在一种可能的实现方式中，基于历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值的差值的比值进行筛选，即计算历史监测数据中各指定气体浓度及对应的平均浓度值的比值；筛选比值小于等于比值阈值对应的历史监测数据。
在一种可能的实现方式中，指定气体包括：二氧化碳；还包括二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮中的一项或多项。
其中，指定气体根据目标区域的船舶大气污染物排放控制标准确定，在不同引航道会有对应的控制标准，主要包括针对船舶大气污染物中氮含量和硫含量设定的标准。例如：当目标区域对应的船舶大气污染物排放控制标准中限定了硫含量标准时，则在监测过程中，指定气体包括：二氧化碳和二氧化硫；当目标区域对应的船舶大气污染物排放控制标准中限定了氮含量标准时，则在监测过程中，指定气体包括：二氧化碳和一氧化氮，或者，二氧化碳和二氧化氮，或者，二氧化碳、一氧化氮和二氧化氮；当目标区域对应的船舶大气污染物排放控制标准中限定了硫含量和氮含量标准时，指定气体包括：二氧化碳和二氧化硫，以及，一氧化氮和/或二氧化氮。
在一种可能的实现方式中，为了向船上燃油样本取样提供有力依据，该方法还包括：
根据船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量；
在硫含量和/或氮含量超过含量阈值时，生成预警信息。
其中，基于船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量作为参考值，以燃油样本取样的检测结果更准确地反映船舶燃油的硫含量和/或氮含量。
在一种可能的实现方式中，燃油硫含量的计算式如下：
其中，S为燃油中硫的含量；
为二氧化硫在尾气中的浓度变化值；
为二氧化碳在尾气中的浓度变化值。
在一种可能的实现方式中，预警信息包括船舶的船号，可选的，预警信息还包括航向、经纬度、速度、船舶类型、过船时间、船舶尾气中的污染物气体的含量中一项或多项。
其中，生成预警信息后进行预警的方式有多种。可选的，在数据处理设备进行预警提示。可选的，数据处理设备发送预警信息至指定移动终端，便于相关人员及时获取到预警信息并对相关的船舶进行检测。可选的，数据处理设备和移动终端联合进行预警。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图4示出了本发明实施例提供的数据处理设备的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图4所示，数据处理设备包括：第一获取模块401、第二获取模块402和确定模块403。
其中，第一获取模块401，用于在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据；其中，目标区域为尾气监测设备的监测区域。
第二获取模块402，用于在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据。
确定模块403，用于根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
在一种可能的实现方式中，实时监测数据包括一组或多组监测数据；多组监测数据为船舶在目标区域内行驶至不同位置时监测的数据；其中，每组监测数据中包括多种气体的浓度数据。
在一种可能的实现方式中，确定多组监测数据的平均值为实时监测数据。
在一种可能的实现方式中，确定模块403，还用于根据船舶的航速和目标区域的长度确定船舶通过目标区域的通过时间，并根据通过时间确定监测数据的获取时间间隔；
第一获取单元，具体用于根据获取时间间隔采集多组监测数据。
在一种可能的实现方式中，确定模块403，还用于根据船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量；在硫含量和/或氮含量超过含量阈值时，生成预警信息。
本实施例中，在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备的实时监测数据，其中，目标区域为尾气监测设备的监测区域，以保证实时监测数据为有船舶通过时的监测数据，环境中有船舶排放的尾气。在风向信息和风速信息均满足监测条件时，获取设定时间段内的历史监测数据，并根据实时监测数据和历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量，进一步地限定了基于监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量的条件，确保实时监测数据的有效性并提高最终确定出船舶尾气中的污染物气体的含量的精确度，从而为船上燃油样本取样提供有力依据，避免误判。
图5是本发明实施例提供的引航道船舶尾气监测***的结构示意图，如图所示，该***包括：数据处理设备501、尾气监测设备502、船舶监听设备503和气象仪504。
其中，尾气监测设备502，用于监测引航道环境数据。
船舶监听设备503，用于监听目标区域中船舶信息。
气象仪504，用于获取风向信息和风速信息。
数据处理设备501，用于获取尾气监测设备502、船舶监听设备503和气象仪504的信息，并执行前述方法实施例提供的方法的步骤。
图6是本发明实施例提供的数据处理设备的示意图。如图6所示，该实施例的数据处理设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个用于引航道船舶尾气监测的方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S301至步骤S302。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至403的功能。
示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述数据处理设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成图4所示模块401至403。
所述数据处理设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述数据处理设备6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是数据处理设备6的示例，并不构成对数据处理设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述数据处理设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述数据处理设备6的内部存储单元，例如数据处理设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述数据处理设备6的外部存储设备，例如所述数据处理设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述数据处理设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述数据处理设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/数据处理设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/数据处理设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立地产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个用于引航道船舶尾气监测的方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于引航道船舶尾气监测的方法，其特征在于，所述方法包括：
在船舶驶入目标区域时，获取风向信息、风速信息和尾气监测设备采集的实时监测数据；其中，所述尾气监测设备设置于河岸或引航道平台上，所述目标区域为所述尾气监测设备的监测区域；
在所述风向信息和所述风速信息均满足监测条件时，获取所述船舶驶入目标区域之前设定时间段内的历史监测数据，并根据所述实时监测数据和所述历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测条件包括：风向在设定范围内，且风速小于风速阈值；其中，所述设定范围根据所述尾气监测设备的设置位置与所述引航道宽度确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定范围根据从所述尾气监测设备的设置位置引出的目标圆形区域的两条切线确定；其中，所述目标圆形区域的直径为引航道的宽度，圆心与所述尾气监测设备的设置位置之间的连线垂直于所述引航道，圆心位于所述引航道宽度方向的中心位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定范围为位于目标角度范围内的风向的范围；其中，所述目标角度为以所述尾气检测设备的设置位置为顶点，以两条切线为边所形成夹角的对顶角的角度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时监测数据和所述历史监测数据中均包括指定气体的浓度；所述指定气体为两种及两种以上，包括至少一种污染物气体；所述实时监测数据为所述船舶经过所述目标区域的时段内的监测数据；
所述根据所述实时监测数据和所述历史监测数据确定船舶尾气中的污染物气体的含量包括：
根据所述历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值；其中，所述历史监测数据包括至少一种污染物气体的浓度数据；
确定所述实时监测数据中各指定气体浓度与对应平均浓度值的差值，并以差值作为船舶尾气中对应的指定气体的含量；其中，包括至少一种污染物气体的含量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述历史监测数据中各指定气体的浓度确定各指定气体的平均浓度值，包括：
确定所述历史监测数据中各指定气体的浓度的变化曲线；
根据各指定气体的最小平滑波动曲线片段对应的浓度数据值确定各指定气体的平均浓度值。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述指定气体包括：二氧化碳；所述指定气体还包括二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮中的一项或多项；
所述方法还包括：
根据所述船舶尾气中的污染物气体的含量确定船舶燃油的硫含量和/或氮含量；
在所述硫含量和/或氮含量超过含量阈值时，生成预警信息。
8.一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种引航道船舶尾气监测***，其特征在于，包括：权利要求8所述的数据处理设备、尾气监测设备、船舶监听设备和气象仪；
所述尾气监测设备，用于监测引航道环境数据；
所述船舶监听设备，用于监听目标区域中船舶信息；
所述气象仪，用于获取风向信息和风速信息。
所述数据处理设备，用于获取所述尾气监测设备、船舶监听设备和气象仪的信息，并执行如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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