19089.基于doas和支持向量回歸的so2濃度檢測(cè)方法研究

1、基于DOAS和支持向量回歸的SO2濃度檢測(cè)方法研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：王海玲指導(dǎo)教師：馮海亮教授專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一五年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要近年來(lái)，隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快和交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展，能源消耗不斷增長(zhǎng)，大氣污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻。大氣污染不僅嚴(yán)重危害了人們的身心健康，而且也極大地制約了自然和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。二氧化硫作為主要的大氣污染物之一，濃度超標(biāo)會(huì)

2、引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題，如霧霾、酸雨等，給人類的生產(chǎn)生活造成不可估量的影響和損失。因此，開發(fā)用于二氧化硫濃度檢測(cè)的氣體分析儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化硫排放的在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制顯得十分迫切和必要。目前的氣體分析儀主要采用光譜測(cè)量技術(shù)檢測(cè)氣體濃度，其中紫外差分吸收光譜技術(shù)利用分子的窄帶吸收特征實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè)，因其結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快和精度高等優(yōu)點(diǎn)特別適用于氮氧化物和二氧化硫的檢測(cè)，已在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面得到成功應(yīng)用。本文主要負(fù)責(zé)紫外氣體分析儀的前期研究工

3、作，并對(duì)分析儀中檢測(cè)二氧化硫濃度的軟件算法作了深入研究。本文的主要內(nèi)容有：一、以吸收光譜理論為基礎(chǔ)，介紹氣體分子的選擇吸收原理和二氧化硫的分子光譜，重點(diǎn)闡述和說(shuō)明了光的吸收定律的修正和紫外差分吸收光譜技術(shù)的理論推導(dǎo)過(guò)程；二、基于紫外差分技術(shù)原理，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，簡(jiǎn)要說(shuō)明了數(shù)據(jù)采集流程，設(shè)計(jì)濾波器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，詳細(xì)分析了數(shù)據(jù)處理過(guò)程，對(duì)比不同擬合方式的反演效果，選擇了分段線性擬合方式；三、提出了基于流形學(xué)習(xí)與遺傳支持向量回歸的二氧化硫濃

4、度測(cè)量方法，詳細(xì)介紹了方法中所涉及的流形學(xué)習(xí)、遺傳算法尋優(yōu)和支持向量回歸原理，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明了方法的有效性和實(shí)用性。本文基于紫外差分吸收光譜技術(shù)設(shè)計(jì)了用于檢測(cè)二氧化硫濃度的軟件算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明了方法的有效性以及存在的不足。另外，基于不同濃度吸收光譜數(shù)據(jù)的不同特征，提出了基于流形學(xué)習(xí)與遺傳支持向量回歸的二氧化硫濃度測(cè)量方法，并通過(guò)與紫外差分技術(shù)對(duì)比，說(shuō)明了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。最后，對(duì)本文的軟件算法工作予以總結(jié)和展望，給出實(shí)際的建議。