(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211480742.X (22)申请日 2022.11.24 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 (72)发明人 蔚辉　邱凌云　于沈文　王忠静　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 张润 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种气流体污染物排放源的溯源方法及装 置 (57)摘要 本发明提出一种气流体污染物排放源的溯 源方法及装置， 属于气流体污染物 排放源的监测 和追踪技术领域。 其中， 所述方法包括： 获取监测 区域边界的污染物浓度观测数据； 通过构建污染 物浓度函数， 得到监测区域的污染物浓度模型； 将污染物浓度函数转化为试值函数； 根据观测数 据和试值函数， 求解污染物浓度模型的反问题， 得到每个预测的污染物点源的位置和在该点源 污染物排放浓度的傅里叶系数； 通过筛选， 对保 留的预测的污染物点源的傅里叶系数进行傅里 叶逆变换， 以得到污染物点源的溯源结果。 本发 明实现了多个污染源的定位和定量反演， 对于动 力学特征和反应参数不明确的场景， 可多次使用 本发明， 以实现对污染源的准确定位和定量。 权利要求书3页 说明书12页 附图2页 CN 115544919 A 2022.12.30 CN 115544919 A 1.一种气流体污染物排 放源的溯源方法， 其特 征在于， 包括： 获取监测区域 边界的污染物浓度观测数据； 通过构建污染物浓度函数， 得到所述 监测区域的污染物浓度模型； 将所述污染物浓度函数转 化为试值函数； 根据所述污染物浓度观测数据和所述试值函数， 求解所述污染物浓度模型的反问题， 得到每个预测的污染物点源的位置和在所述 点源污染物排 放浓度的傅里叶系数； 对所述预测的污染物点源进行筛选后， 对保留的所述预测的污染物点源的傅里叶系数 进行傅里叶逆变换， 以得到 污染物点源的溯源结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过构建污染物浓度函数， 得到所述 监测区域的污染物浓度模型， 包括： 将观测时间段[0， T]中任一时刻t在监测区域内任一坐标x处的污染物浓度记为函数 ， 表示监测区域所有位置的坐标集合， 时刻表示没有污染物排 放的时刻， T为观测时间段的终止时刻， ， 为污染物完全消失或停止排放的 时刻； 则构建监测区域的污染物浓度模型如式 （1） 所示： 其中， 为t时刻位于x处的污染物跟随气流体的传播速度； 代表污染物的生 成或分解化学反应； ； m为实际的污染物点源的数目， 脉冲函数 代 表第j个污染物点源的位置， ； 为第j个污染物点源在t时刻的污染物 强度； 为t时刻位于x处污染物在气流体中的扩散 速率矩阵， 表达式如下： 其中， n为空间维数； 表示由污染物在第 j维空间方向 的浓度变 化率导致的沿着第 i维空间方向的扩散 速率。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述试值函数采用复几何光学解， 表达式 如下： 其中， 和 分别为复数和复向量， 满足 。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述复数取值为0， 所述复向量有9个取值，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115544919 A 2共组成9个试值 函数； 其中， 第k个复向量的表达式如下： 式中， 为第k个复向量对应的角度， 表示虚数 单位。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述污染物浓度观测数据和所述 试值函数， 求解所述污染物浓度模型 的反问题， 得到每个预测的污染物点源的位置和在所 述点源污染物排 放浓度的傅里叶系数， 包括： 将所述污染物浓度模型的反问题转 化为如下所示的最优化问题： 其中 代表所取试值函数 组成的函数集合， 表示对应 下的第 个污染物点源 污染物排 放浓度的傅里叶系数； 泛函 的计算表达式如下： 其中， 为 时刻监测区域内任一 坐标x处的污染物浓度； 对式 （2） 求解， 得到每个预测的污染物点源的位置和在该点源污染物排放浓度的傅里 叶系数记为 ， M为预测的污染物点源个数。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述对所述预测的污染物点源进行筛选， 包括： 计算第j个预测的污染物点源污染物排 放浓度的傅里叶系数的绝对值 ： 对 进行判定： 若 小于等于设定的阈值， 则判定第j个预测的污 染物点源为虚假点 源， 舍去第j个污染物点源， 更新预测的污染物点源个数为 ； 否则， 保留第j个预测的污 染物点源； 对所有预测的污染物点源遍历完毕后， 将保留的所有预测的污染物点源作为最终得到 的实际污染物点源， 得到各实际污染物点源的位置和傅里叶系数记为 。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述污染物点源的溯源结果包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115544919 A 3