車載掩日通量遙測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、VOCs對(duì)人類健康和大氣環(huán)境具有重要影響，作為VOCs重要排放源的工業(yè)園區(qū)數(shù)量多，增長(zhǎng)趨勢(shì)大，而對(duì)排放通量進(jìn)行有效的測(cè)量對(duì)制定有效的大氣污染強(qiáng)化控制政策評(píng)估和評(píng)估工業(yè)園區(qū)對(duì)周邊大氣環(huán)境的影響有重要意義，因此對(duì)工業(yè)園區(qū)的排放通江進(jìn)行有效觀測(cè)具有著重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。車載掩日通量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)快速，有效的排放源通量測(cè)量和短時(shí)間內(nèi)完成排放源附近多點(diǎn)處的濃度監(jiān)測(cè)，對(duì)進(jìn)行排放源定位和源強(qiáng)解析提供方便，準(zhǔn)確的技術(shù)手段。基于此，本文對(duì)掩日通量遙測(cè)系

2、統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　針對(duì)車載掩日通量有遙測(cè)系統(tǒng)研發(fā)了以光電跟蹤為主視日跟蹤為輔移動(dòng)式全自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)。其中在光電跟蹤系統(tǒng)中，提出了遺傳算法-后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GA-BPNN）算法進(jìn)行參數(shù)在線自整定的二自由度PID控制算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，研發(fā)的全自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了跟蹤性能和抗干擾性能均達(dá)到最優(yōu)的目的，具有穩(wěn)定的全自動(dòng)化跟蹤性能。視日跟蹤百次累計(jì)誤差為1.225°，小于切換至光電模式時(shí)的3.882°，滿足要求。光電跟蹤

3、的跟蹤速度小于100ms，精度小于15mrad，測(cè)量得到的光譜信噪比得到了大大提升。
　　分析了排放通量計(jì)算結(jié)果的誤差影響因素，研究了基于氣體有效高度的垂直風(fēng)速廓線對(duì)排放通量計(jì)算進(jìn)行有效風(fēng)速校正的方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了引入實(shí)測(cè)風(fēng)速垂直廓線和復(fù)合指數(shù)風(fēng)速廓線和對(duì)數(shù)風(fēng)速廓線對(duì)排放通量誤差的影響，提出了在無(wú)實(shí)測(cè)風(fēng)速垂直廓線的情況下，利用復(fù)合指數(shù)風(fēng)速廓線和煙羽抬升高度的對(duì)有效風(fēng)速進(jìn)行校正的排放通量計(jì)算模型。
　　研究了基于系統(tǒng)測(cè)量得

4、到的污染氣體的時(shí)空分布和排放通量計(jì)算結(jié)合高斯擴(kuò)散模型的源解析方法。提出了針對(duì)高架點(diǎn)源的以濃度分布相關(guān)性作為評(píng)價(jià)函數(shù)的排放源定位方法和采用遺傳尋優(yōu)算法進(jìn)行源強(qiáng)反演的方法，對(duì)造成計(jì)算結(jié)果誤差的主要因素進(jìn)行分析，并采用高架單點(diǎn)源放氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了方法驗(yàn)證。
　　根據(jù)上述研究結(jié)果，采用車載掩日通量遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)多個(gè)重點(diǎn)污染排放源進(jìn)行了外場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。通過(guò)大量外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度，為多點(diǎn)源，無(wú)組織排放