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傳感器對于大氣網(wǎng)格化監(jiān)控的重要意義

閱讀:783        發(fā)布時間:2020-7-9

各地大氣污染防治工作艱巨,各地在監(jiān)控網(wǎng)的建設中,對大量的無組織排放尚缺乏完整的動態(tài)污染源排放清單。只有精確找到本地污染排放來源,結合地理、氣象、環(huán)境衍生等眾多條件綜合分析,才能實現(xiàn)大氣污染決策和快速應對。

傳感器技術憑借費用低、安裝方便快捷及可持續(xù)動態(tài)監(jiān)測等特點,可實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的全面布點、全面覆蓋,消滅監(jiān)測盲區(qū),為各地進行大氣網(wǎng)格化環(huán)境監(jiān)管提供科技支撐。但是在實際應用過程中,若單純采用傳感器進行網(wǎng)格化建設時,仍存在監(jiān)測布點不合理、參數(shù)不全面以及傳感器固有的零漂、溫漂、時漂等缺陷,會造成網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準。只有解決這些問題,才能更有效地發(fā)揮傳感器網(wǎng)格化的優(yōu)勢。保證傳感器監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確、穩(wěn)定、可靠,是目前開展大氣網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)絡設計的重點和難點。本文提出以下參考手段和質控方法:

1

對傳感器技術的網(wǎng)格化監(jiān)測進行科學的點位布設

首先,在布點方法上,需采用可露天使用的小型國標監(jiān)測方法設備與傳感器技術的微型站組合使用,以國標法設備為基礎,運用大數(shù)據(jù)管理平臺進行數(shù)據(jù)的監(jiān)控,實時甄別異常數(shù)據(jù)。另外,采用國標法設備對污染源區(qū)域進行監(jiān)測,數(shù)據(jù)具有法律效力,有利于環(huán)境執(zhí)行。傳感器網(wǎng)格化監(jiān)測技術還需要融合常規(guī)空氣質量監(jiān)控網(wǎng)格、重點污染源監(jiān)控、顆粒物成分分析系統(tǒng)等不同監(jiān)測網(wǎng)格,為實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境空氣質量精細化管理提供支撐。

其次,為達到區(qū)域大氣污染防治精細化管理的目的,大氣網(wǎng)格化監(jiān)測技術需實現(xiàn)對整個區(qū)域的全覆蓋監(jiān)測,根據(jù)不同污染源類型及監(jiān)控需求,在目標區(qū)域采用高密度網(wǎng)格點布設實測的方法進行網(wǎng)格化布點,從而實現(xiàn)整個區(qū)域高時間分辨率、高空間分辨率和多參數(shù)的實時動態(tài)監(jiān)測,實時反映整個城市、背景、邊界、傳輸通道、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及城鄉(xiāng)結合部等區(qū)域的空氣質量整體狀況和變化趨勢。

 

對傳感器技術的網(wǎng)格化監(jiān)測配置全面的監(jiān)測參數(shù)

實際應用過程中,大氣網(wǎng)格化監(jiān)測需進行全面的監(jiān)測參數(shù),應能夠對環(huán)境大氣中的顆粒物(PM10、PM2.5)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)及臭氧(O3)進行監(jiān)測,在特殊地區(qū),還應能對硫化氫、VOC、氯化氫、氨氣等特征污染物進行監(jiān)測。不同監(jiān)測對象間存在較大的環(huán)境差異性,只有進行全面的監(jiān)測參數(shù),結合科學布點方法,才能確保在不同應用場景下的測量結果具有良好的一致性和可靠性。

3

對傳感器技術的網(wǎng)格化監(jiān)測進行全生命周期質控

為了提高傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的數(shù)據(jù)準確性與長期運行穩(wěn)定性,將傳感器技術與國標法技術聯(lián)合的“大數(shù)據(jù)融合聯(lián)動修正”技術,通過四種校準體系,可提高氣體傳感器在應用過程中的數(shù)據(jù)準確性和長期運行穩(wěn)定性。

級校準是標物校準,將傳感器設備放進專業(yè)的實驗室,使用標準氣體對傳感器進行標定,篩選出合格的傳感器,達到微型站基本的*;第二級是環(huán)境校準,在不同的溫度、濕度及污染濃度等環(huán)境下,使傳感器設備與國標法設備進行嚴格的深度學習、比對,并通過基因算法自動適應環(huán)境變化,保證氣體傳感器在不同環(huán)境條件下數(shù)據(jù)質量的一致性;第三級是監(jiān)督校準,在應用現(xiàn)場布點時,采用氣體傳感器與國家標準方法儀器組合布點的方式,解決了在環(huán)境應用中本地值不同的問題,保證監(jiān)測結果的有效性和準確性;第四級是周期性校準,采用裝有國家標準方法儀器的移動校準車進行定期質控和校準,可解決化工園區(qū)、企業(yè)、特殊污染區(qū)域、特殊時段測量的偏差,保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)長期準確性。

綜上,采用傳感器與國標方法小型化露天儀器、以及空氣自動站組合布設,并配置全面的監(jiān)測參數(shù)和大數(shù)據(jù)融合質控技術,可以確保氣體傳感器數(shù)據(jù)的準確性和長期穩(wěn)定性,對大氣污染防治實施精細化管理具有重要意義。

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