專利名稱：一種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種污染源氣體排放通量紅外多組份
監(jiān)測方法與系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
確定各種污染源(點(diǎn)、面源)的大氣污染排放量是污染控制中不可或缺的一個(gè)重要部分。對于點(diǎn)源，如工業(yè)煙囪的排放，采用的常規(guī)測量系統(tǒng)為連續(xù)排放測量系統(tǒng)(CEMS)，有插入式的煙道光譜測量方法，或用抽取式的采樣稀釋光學(xué)測量(紫外熒光法、化學(xué)發(fā)光法)，但CEMS系統(tǒng)都比較龐大笨重，并且價(jià)格昂貴；也有采用電化學(xué)方法測量，但其壽命較短，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量， 一般應(yīng)用于定期檢測目的。對于多點(diǎn)源、無組織排放源，其所包含的各種污染排放情況復(fù)雜且存在較多未知因素，通常是采用污染源調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法來獲得排放總量，然而源清單調(diào)查耗時(shí)費(fèi)力，數(shù)據(jù)更新很慢，不能快速的獲得排放狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，彌補(bǔ)常規(guī)測量污染源氣體排放量方法的不足，提供一種移動(dòng)式、快速、簡便、成本相對低廉、能夠多組份測量的污染源氣體排放通量監(jiān)測方法與系統(tǒng)。
為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為 —種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測系統(tǒng)包括有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)，可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上設(shè)置有太陽跟蹤器，太陽跟蹤器的出光口的前方設(shè)置有紅外光譜儀，紅外光譜儀的輸出端連接有計(jì)算機(jī)，可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上還設(shè)置有GPS定位器，GPS定位器連接到計(jì)算機(jī)的對應(yīng)輸入端。
監(jiān)測方法包括以下步驟 (1)、將系統(tǒng)置于待測區(qū)域中的某一固定地點(diǎn)，太陽光穿過待測氣體，射入到太陽跟蹤器的入光口，再經(jīng)其內(nèi)部的多道平面鏡反射后，通過太陽跟蹤器的出光口反射到光譜儀上； (2)、光譜儀對經(jīng)待測氣體吸收并反射過來的太陽光進(jìn)行測量和分析，再將所得的數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理； (3)、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫計(jì)算出氣體分子標(biāo)準(zhǔn)吸收截面，并結(jié)合光譜儀送來的光譜測量數(shù)據(jù)，再通過定量分析軟件進(jìn)行光譜擬合，并計(jì)算出地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃度；
(4)、再將系統(tǒng)移動(dòng)到待測區(qū)域的另一固定地點(diǎn)，按照以上步驟測量，計(jì)算出這一地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃度，并由設(shè)置于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的GPS定位器計(jì)算出這兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的距離； (5)、對上述兩固定地點(diǎn)氣體污染物的柱濃度取平均值，然后乘以這兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的距離，得出這兩個(gè)固定地點(diǎn)的氣體豎直截面污染物的面濃度；再由待測區(qū)域的氣象儀器測量出地點(diǎn)的風(fēng)速，將風(fēng)速乘以氣體豎直截面污染物的面濃度，得出單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過
3該氣體豎直截面的污染物通量； (6)、按照上述步驟沿著待測區(qū)域一周進(jìn)行測量，再將得出的每相鄰兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的氣體豎直截面的污染物通量進(jìn)行累加，就可以計(jì)算出待測區(qū)域的氣體污染物總通 當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)彎時(shí)，太陽跟蹤器通過調(diào)整其內(nèi)部反射鏡的角度和位置，可
以始終對準(zhǔn)太陽。 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明彌補(bǔ)了常規(guī)測量污染源氣體排放量方法的不足，能夠快算準(zhǔn)確的監(jiān)測出污染源氣體排放通量，且整套系統(tǒng)操作簡單，成本相對低廉，在監(jiān)測過程中全部由軟件自動(dòng)控制，使用方便。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1、2，一種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測系統(tǒng)包括有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)l，可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)l上設(shè)置有太陽跟蹤器2，太陽跟蹤器2的出光口的前方設(shè)置有紅外光譜儀3，紅外光譜儀3的輸出端連接有計(jì)算機(jī)4，可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)1上還設(shè)置有GPS定位器5， GPS定位器5連接到計(jì)算機(jī)4的對應(yīng)輸入端。
監(jiān)測方法包括以下步驟 (1)、將系統(tǒng)置于待測區(qū)域中的某一固定地點(diǎn)，太陽光穿過待測氣體6，射入到太陽跟蹤器2的入光口 ，再經(jīng)其內(nèi)部的多道平面鏡反射后，通過太陽跟蹤器2的出光口反射到光譜儀3上； (2)、光譜儀3對經(jīng)待測氣體6吸收并反射過來的太陽光進(jìn)行測量和分析，再將所得的數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)4進(jìn)行處理； (3)、計(jì)算機(jī)4的數(shù)據(jù)庫計(jì)算出氣體分子標(biāo)準(zhǔn)吸收截面，并結(jié)合光譜儀3送來的光譜測量數(shù)據(jù)，再通過定量分析軟件進(jìn)行光譜擬合，并計(jì)算出該地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃度； (4)、再將系統(tǒng)移動(dòng)到待測區(qū)域的另一固定地點(diǎn)，按照以上步驟測量，計(jì)算出這一地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃度，并由設(shè)置于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的GPS定位器5計(jì)算出這兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的距離； (5)、對上述兩固定地點(diǎn)氣體污染物的柱濃度取平均值，然后乘以這兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的距離，得出這兩個(gè)固定地點(diǎn)的氣體豎直截面污染物的面濃度；再由待測區(qū)域的氣象儀器測量出地點(diǎn)的風(fēng)速，將風(fēng)速乘以氣體豎直截面污染物的面濃度，得出單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過該氣體豎直截面的污染物通量； (6)、按照上述步驟沿著待測區(qū)域一周進(jìn)行測量，再將得出的每相鄰兩個(gè)固定地點(diǎn)之間的氣體豎直截面的污染物通量進(jìn)行累加，就可以計(jì)算出待測區(qū)域的氣體污染物總通
當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)彎時(shí)，太陽跟蹤器2通過調(diào)整其內(nèi)部反射鏡的角度和位置， 可以始終對準(zhǔn)太陽。
權(quán)利要求
一種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測系統(tǒng)包括有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)，所述可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上設(shè)置有太陽跟蹤器，所述太陽跟蹤器的出光口的前方設(shè)置有紅外光譜儀，所述紅外光譜儀的輸出端連接有計(jì)算機(jī)，所述可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上還設(shè)置有GPS定位器，所述的GPS定位器連接到所述計(jì)算機(jī)的對應(yīng)輸入端。
2. —種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測方 法包括以下步驟(1) 、將所述的系統(tǒng)置于待測區(qū)域中的某一固定地點(diǎn)，太陽光穿過待測氣體，射入到所 述太陽跟蹤器的入光口，再經(jīng)其內(nèi)部的多道平面鏡反射后，通過太陽跟蹤器的出光口反射 到所述的光譜儀上；(2) 、光譜儀對經(jīng)待測氣體吸收并反射過來的太陽光進(jìn)行測量和分析，再將所得的數(shù)據(jù) 輸送到所述的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；(3) 、所述計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫計(jì)算出氣體分子標(biāo)準(zhǔn)吸收截面，并結(jié)合所述光譜儀送來的光 譜測量數(shù)據(jù)，再通過定量分析軟件進(jìn)行光譜擬合，并計(jì)算出所述地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃 度；(4) 、再將所述的系統(tǒng)移動(dòng)到待測區(qū)域的另一固定地點(diǎn)，按照以上步驟測量，計(jì)算出這 一地點(diǎn)的氣體污染物的柱濃度，并由設(shè)置于所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的GPS定位器計(jì)算出這兩個(gè)固 定地點(diǎn)之間的距離；(5) 、對上述兩固定地點(diǎn)氣體污染物的柱濃度取平均值，然后乘以這兩個(gè)固定地點(diǎn)之間 的距離，得出這兩個(gè)固定地點(diǎn)的氣體豎直截面污染物的面濃度；再由待測區(qū)域的氣象儀器 測量出所述地點(diǎn)的風(fēng)速，將所述的風(fēng)速乘以所述氣體豎直截面污染物的面濃度，得出單位 時(shí)間內(nèi)經(jīng)過該氣體豎直截面的污染物通量；(6) 、按照上述步驟沿著待測區(qū)域一周進(jìn)行測量，再將得出的每相鄰兩個(gè)固定地點(diǎn)之 間的氣體豎直截面的污染物通量進(jìn)行累加，就可以計(jì)算出所述待測區(qū)域的氣體污染物總通
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特 征在于當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)彎時(shí)，所述太陽跟蹤器通過調(diào)整其內(nèi)部反射鏡的角度和 位置，可以始終對準(zhǔn)太陽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污染源氣體排放通量紅外多組份監(jiān)測方法與系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測系統(tǒng)包括有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)，可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上設(shè)置有太陽跟蹤器、紅外光譜儀、計(jì)算機(jī)以及GPS定位器；以太陽為光源，穿過污染氣體且被氣體分子選擇吸收，由太陽跟蹤器將太陽光導(dǎo)入紅外光譜儀，并測量太陽光譜，通過軟件分析計(jì)算出污染物分子的柱濃度；再移動(dòng)可運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)，測量出不同位置的柱濃度，由GPS定位器測量出不同點(diǎn)的距離，再結(jié)合各測量點(diǎn)的風(fēng)速信息，通過軟件計(jì)算可以得到整個(gè)測量區(qū)域的污染氣體排放通量。本發(fā)明能夠快算準(zhǔn)確的監(jiān)測出污染源氣體排放通量，且整套系統(tǒng)操作簡單，成本相對低廉，在監(jiān)測過程中全部由軟件自動(dòng)控制，使用方便。
文檔編號G01N21/35GK101694461SQ200910184849
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者劉志明, 劉文清, 張?zhí)焓? 徐亮, 王亞萍, 金嶺, 陳軍, 高閩光, 魏秀麗 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所;