1.一种基坑施工区域环境监测装置,其特征在于,包括中央处理单元、人机交互模块和设置在基坑施工区域内的传感器组,所述传感器组包括空气质量传感器S1、粉尘传感器S2、温度传感器S3、湿度传感器S4、风速传感器S5、风向传感器S6、雨量传感器S7、气压传感器S8、噪声传感器S9、紫外线传感器S10,所述中央处理单元分别与人机交互模块、空气质量传感器S1、粉尘传感器S2、温度传感器S3、湿度传感器S4、风速传感器S5、风向传感器S6、雨量传感器S7、气压传感器S8、噪声传感器S9、紫外线传感器S10电连接。
2.一种基坑施工区域环境监测方法,其特征在于,包括以下步骤:计算机对基坑施工区域内空气质量传感器S1输出的检测数据Ds1(t)进行处理,得到调整数据Vs1(t),对基坑施工区域内粉尘传感器S2输出的检测数据Ds2(t)进行处理,得到调整数据Vs2(t),对基坑施工区域内温度传感器S3输出的检测数据Ds3(t)进行处理,得到调整数据Vs3(t),对基坑施工区域内湿度传感器S4输出的检测数据Ds4(t)进行处理,得到调整数据Vs4(t),对基坑施工区域内风速传感器S5输出的检测数据Ds5(t)进行处理,得到调整数据Vs5(t),对基坑施工区域内风向传感器S6输出的检测数据Ds6(t)进行处理,得到调整数据Vs6(t),对基坑施工区域内雨量传感器S7输出的检测数据Ds7(t)进行处理,得到调整数据Vs7(t),对基坑施工区域内气压传感器S8输出的检测数据Ds8(t)进行处理,得到调整数据Vs8(t),对基坑施工区域内噪声传感器S9输出的检测数据Ds9(t)进行处理,得到调整数据Vs9(t),对基坑施工区域内紫外线传感器S10输出的检测数据Ds10(t)进行处理,得到调整数据Vs10(t),t为时间;
计算机每隔N秒计算一次环境评价指数Str,当A3≤Str≤A4时,判断生态环境健康,当A2≤Str<A3或者A4<Str≤A5时,判断生态环境亚健康,当A1≤Str<A2或者A5<Str≤A6时,A1<A2<A3<A4<A5<A6,判断生态环境不健康。
3.根据权利要求2所述的一种基坑施工区域环境监测方法,其特征在于,所述计算机每隔N秒计算一次环境评价指数Str的方法包括以下步骤:M1:计算机计算N秒内传感器S1每个时刻t对应的环境评价因子PJ1(t)、传感器S2每个时刻t对应的环境评价因子PJ2(t)、传感器S3每个时刻t对应的环境评价因子PJ3(t)、传感器S4每个时刻t对应的环境评价因子PJ4(t)、传感器S5每个时刻t对应的环境评价因子PJ5(t)、传感器S6每个时刻t对应的环境评价因子PJ6(t)、传感器S7每个时刻t对应的环境评价因子PJ7(t)、传感器S8每个时刻t对应的环境评价因子PJ8(t)、传感器S9每个时刻t对应的环境评价因子PJ9(t)、传感器S10每个时刻t对应的环境评价因子PJ10(t),方法如下:将调整数据Vs1(t)、Vs2(t)、Vs3(t)、Vs4(t)、Vs5(t)、Vs6(t)、Vs7(t)、Vs8(t)、Vs9(t)、Vs10(t)分别进行归一化处理,归一化到[1,10]区间内,得到对应的归一化数据Ls1(t)、Ls2(t)、Ls3(t)、Ls4(t)、Ls5(t)、Ls6(t)、Ls7(t)、Ls8(t)、Ls9(t)、Ls10(t);
PJ1(t)=a1Ls1(t),PJ2(t)=a2Ls2(t),PJ3(t)=a3Ls3(t),PJ4(t)=a4Ls4(t),PJ5(t)=a5Ls5(t),PJ6(t)=a6Ls6(t),PJ7(t)=a7Ls7(t),PJ8(t)=a8Ls8(t),PJ9(t)=a9Ls9(t),PJ10(t)=a10Ls10(t);
其中,a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a10为权重系数;
M2:将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ1(t)输入非线性协同模型:其中,B(x)为负载系统,k(x)为负载激励信号,x为非线性协同模型的动态参数,P为调节实参数,cos(2πft)为输入信号的频率分量,为初始角度,f是频率,Q是负载激励信号的强度,a、b为实参数,
当x= xj1时 ,非线性 协同模型 产生阶 跃 ,计算阶 跃状 态的特征 值同理,将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ2(t)输入非线性协同模型,得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ3(t)输入非线性协同模型,得到特征值 将N秒内每个时 刻t 的 环境 评 价因 子 PJ 4 (t ) 输 入非 线 性协 同 模型 ,得到 特 征 值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ5(t)输入非线性协同模型,得到特征值 将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ6(t)输入非线性协同模型,得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ7(t)输入非线性协同模型,得到特征值 将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ8(t)输入非线性协同模型,得到特征值将N秒内每个时刻t的环境评价因子PJ9(t)输入非线性协同模型,得到特征值 将N秒内每个时刻 t的 环 境 评 价 因 子 P J1 0 (t ) 输 入 非 线 性 协同 模 型 ,得 到 特 征 值M3:建立XY直角坐标系,Y轴表示特征值LAP,X轴上等间距设有10个点,10个点从左至右依次代表传感器S1、传感器S2、传感器S3、传感器S4、传感器S5、传感器S6、传感器S7、传感器S8、传感器S9、传感器S10,将传感器S1对应的特征值LAP1、传感器S2对应的特征值LAP2、传感器S3对应的特征值LAP3、传感器S4对应的特征值LAP4、传感器S5对应的特征值LAP5、传感器S6对应的特征值LAP6、传感器S7对应的特征值LAP7、传感器S8对应的特征值LAP8、传感器S9对应的特征值LAP9、传感器S10对应的特征值LAP10在XY直角坐标系中标出并连接成特征线;
在XY直角坐标系上绘制出阈值上边界线、阈值下边界线,计算环境评价指数Str,F1为特征线与阈值下边界线之间的包络面积,F2为阈值上边界线与阈值下边界线之间的包络面积。
4.根据权利要求2所述的一种基坑施工区域环境监测方法,其特征在于,所述计算机对传感器Si的检测数据Dsi(t)进行处理,得到调整数据Vsi(t)的方法包括以下步骤,i=1‑10:N1:计算机计算t‑Δt时刻至t时刻检测数据Dsi(t)的幅度均值SSU(t)、幅度最大值SMA(t)和幅度最小值SMI(t);
N2:计算传感器特征角度映射函数K1(t),突变抑制函数K2(t),信号幅度调整函数K3(t),
N3:计算调整数据Vsi(t),
5.根据权利要求2所述的一种基坑施工区域环境监测方法,其特征在于,所述空气质量传感器为RS‑MG111‑1传感器,粉尘传感器为PM1003传感器,温度传感器为RS‑WS‑*‑SMG‑*传感器,湿度传感器为GWSD50‑100传感器,风速传感器为GD51传感器,风向传感器为GFD5X传感器,雨量传感器为Mini‑RL传感器,气压传感器为MIK‑P300传感器,噪声传感器为WS600A传感器,紫外线传感器为RY‑CZW传感器。