建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)方法研究

關(guān)鍵詞：揚(yáng)塵污染；綠色施工；監(jiān)測(cè)方法；建筑工程；污染源定位

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

如今，社會(huì)在發(fā)展的同時(shí)，國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也越來越強(qiáng)，建筑業(yè)也隨之迅速發(fā)展，城市建筑和工業(yè)建筑以及交通建設(shè)都在大幅度增長(zhǎng)，帶來了一系列的環(huán)境污染問題。中大型城市面臨著嚴(yán)重的霧霾和揚(yáng)塵天氣，這與建筑施工過程中揚(yáng)塵污染有著密不可分的聯(lián)系，這些懸浮的可吸入污染顆粒已經(jīng)嚴(yán)重地影響到人們的健康，城市的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)急需解決的重點(diǎn)問題?，F(xiàn)有的建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)方法，多數(shù)呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)量化的模式，看似結(jié)果較為準(zhǔn)確，但是在實(shí)際的建筑施工過程中，無法保證監(jiān)測(cè)精度。因此，研究科學(xué)有效的建筑工程綠色施工揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)成為當(dāng)前該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。

戴源等人提出了一種基于光譜分析技術(shù)的水質(zhì)污染等級(jí)檢測(cè)方法，用來監(jiān)測(cè)當(dāng)今地表的水污染狀況，協(xié)助治理現(xiàn)階段的水污染問題。白亞洲等人為了對(duì)液壓油污染進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)，利用圖像處理技術(shù)設(shè)計(jì)一種檢測(cè)方法，首先利用圖像處理技術(shù)對(duì)采集的液壓油樣本進(jìn)行處理，并根據(jù)部分元件的組成形式，獲取液壓油的線性規(guī)律圖，再結(jié)合線性分析法構(gòu)建液壓油檢測(cè)模型，并通過衰減曲線對(duì)該模型的檢測(cè)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，盡管基于圖像處理技術(shù)的液壓油污染檢測(cè)方法在測(cè)量的過程中存在一定誤差，但是測(cè)量的液壓油污染等級(jí)基本相同，該模型可滿足現(xiàn)階段對(duì)液壓油污染檢測(cè)的精準(zhǔn)度要求。

基于以上研究背景，文章針對(duì)建筑工程綠色施工揚(yáng)塵，設(shè)計(jì)一種污染監(jiān)測(cè)方法，從而提高監(jiān)測(cè)精度。

1建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)方法設(shè)計(jì)

以上利用區(qū)域特征匹配法，構(gòu)建了揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)的空間分布函數(shù)，根據(jù)建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染源的特征，構(gòu)建污染源特征矩陣，結(jié)合三維重構(gòu)技術(shù)，定位了建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染源。

1.2計(jì)算建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染排放因子

在定位建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染源后，需要計(jì)算建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染排放因子，在計(jì)算過程中，將揚(yáng)塵排放因子分成建筑工程因子和車輛排放因子，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，對(duì)主要的建筑區(qū)域進(jìn)行揚(yáng)塵污染排放因子的研究。在確定建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染排放因子的過程中，需要考慮到多種影響因素。利用下式表示揚(yáng)塵污染因子排放模型：

其中，ω表示經(jīng)過圖像處理后的建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)圖像的特征向量，A_i表示特征向量集，D表示誤差函數(shù)。

Step4：對(duì)建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)圖像的目標(biāo)像素點(diǎn)i進(jìn)行采集，然后經(jīng)過集中訓(xùn)練后，得到分類器對(duì)污染源進(jìn)行單獨(dú)識(shí)別，并對(duì)揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。這一步完成了建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)圖像陰影部分與背景部分的剝離，最后利用圖像二值化處理法得到最終的建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)圖像，則建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)算法可表示為公式（14）：

綜上，設(shè)計(jì)了建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)了建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)。

2仿真分析

2.1布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)

根據(jù)建筑工程施工的風(fēng)場(chǎng)分布情況及揚(yáng)塵污染濃度的擴(kuò)散特征，在主導(dǎo)風(fēng)向的上、下風(fēng)向圍擋處分別布置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并以上風(fēng)向圍擋處的監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為參照。在有建筑物遮擋的情況下，根據(jù)揚(yáng)塵顆粒的擴(kuò)散特征，在兩個(gè)建筑之間的空地處也布置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)?？紤]到監(jiān)測(cè)成本和時(shí)間的限制，選取10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)，具體見表1。

2.2實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)

利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備，再將揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)傳感器與報(bào)警設(shè)備連接在一起，以保證監(jiān)測(cè)傳感器一直運(yùn)行。仿真分析所用到的材料包括細(xì)煤粉、揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)傳感器和插電式小風(fēng)扇，實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)見表2。

2.3結(jié)果分析

為提高文中監(jiān)測(cè)方法的性能，分別以表2中的木屑、沙土和灰塵為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，引入基于三維熒光光譜技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法和基于濾膜阻塞技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法作對(duì)比，在表1布置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)下，測(cè)試建筑工程綠色施工中揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度，結(jié)果如下。

木屑揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度測(cè)試結(jié)果見圖1。

圖1的結(jié)果顯示，對(duì)于木屑揚(yáng)塵污染而言，采用基于三維熒光光譜技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法時(shí)監(jiān)測(cè)精度在52%～62%之間，采用基于濾膜阻塞技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法時(shí)木屑揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度在70%以上，而采用文中方法監(jiān)測(cè)木屑揚(yáng)塵污染時(shí)，可將監(jiān)測(cè)精度控制在90%以上，說明文中方法在監(jiān)測(cè)輕度污染時(shí)的精度最高。

沙土揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度測(cè)試結(jié)果見圖2。

根據(jù)圖2的結(jié)果可知，采用基于三維熒光光譜技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法和基于濾膜阻塞技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法在監(jiān)測(cè)沙土揚(yáng)塵污染時(shí)，監(jiān)測(cè)精度都在80%以下，而采用文中方法監(jiān)測(cè)沙土揚(yáng)塵污染時(shí)，沙土揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)精度在85%以上，說明當(dāng)建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染為中度時(shí)，文中方法的監(jiān)測(cè)精度仍然是最高的。

灰塵揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度測(cè)試結(jié)果見圖3。

從圖3的結(jié)果可以看出，與木屑揚(yáng)塵污染和沙土揚(yáng)塵污染相比，三種方法在監(jiān)測(cè)灰塵揚(yáng)塵污染時(shí)的精度都偏低，但是文中方法在監(jiān)測(cè)灰塵揚(yáng)塵污染時(shí)，監(jiān)測(cè)精度仍然可以控制在80%以上，說明文中方法在監(jiān)測(cè)重度揚(yáng)塵污染時(shí)，監(jiān)測(cè)精度滿足建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)要求。

3結(jié)語

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑行業(yè)獲得快速發(fā)展，其施工揚(yáng)塵問題難以解決，對(duì)環(huán)境造成極其惡劣的影響。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，建筑企業(yè)應(yīng)及時(shí)對(duì)其污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并提出行之有效的方式對(duì)其進(jìn)行整改。研究針對(duì)傳統(tǒng)揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)精度低的問題，提出了建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)方法研究。研究引入了三維重構(gòu)技術(shù)完成建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染源的定位，然后對(duì)揚(yáng)塵污染因子排放模型進(jìn)行構(gòu)建，完成揚(yáng)塵污染排放因子擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算，最后通過揚(yáng)塵污染排放因子特性完成其計(jì)算，實(shí)現(xiàn)建筑工程綠色施工中揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該方法可以有效提高監(jiān)測(cè)精度，其對(duì)木屑揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)精度達(dá)到90%以上，對(duì)沙土揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)精度在85%以上，對(duì)灰塵揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)精度在80%以上，優(yōu)于對(duì)比方法，具有一定研究?jī)r(jià)值。