基于紅外技術(shù)的二氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，過多煤炭、石油、天然氣的使用導(dǎo)致了大氣中CO2含量日益增多，改變了全球氣候環(huán)境。日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)不僅在一定程度上破壞了人們的生活環(huán)境，而且還直接威脅到地球上每一個生物的生存。為了減少CO2的排放，控制全球變暖的趨勢，人類一直在從不同層面探索解決問題的方案，如研發(fā)新技術(shù)、實施有效政策、頒布強(qiáng)制法規(guī)法令等。通過持續(xù)不斷的研究以及國際間的合作，CO2的捕獲與封存(CCS)技術(shù)逐漸成為了研究熱點和減少碳排放的重要

2、選擇方案，作為一項能將CO2從工業(yè)生產(chǎn)中分離，并將其儲存在地下或海底，實現(xiàn)與空氣隔絕的碳儲存技術(shù)，CCS技術(shù)能夠從根本上解決二氧化碳的控制問題，因此具有很大的發(fā)展?jié)摿?。雖然CCS技術(shù)興起的時間還不長，但我國對二氧化碳地質(zhì)封存的研究已經(jīng)由試驗階段向工業(yè)化推廣階段邁進(jìn)。
　　伴隨著CCS示范工程的推廣，解決CO2地質(zhì)儲存的安全性問題已經(jīng)迫在眉睫，需要對CCS工程建立嚴(yán)格的監(jiān)測管理體系和預(yù)警機(jī)制以避免CO2泄漏造成的危害。對于儲存庫周圍

3、土壤和大氣中CO2的監(jiān)測是CO2地質(zhì)儲存監(jiān)測的重要組成部分，通過長期監(jiān)測不僅可以發(fā)現(xiàn)來自儲存庫CO2的逃逸，確定逃逸路徑和數(shù)量，而且還可以為分析CO2地質(zhì)儲存對周圍環(huán)境的影響提供幫助。雖然對于CO2的監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測、溫室大棚、機(jī)動車尾氣監(jiān)測等領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，但目前還沒有一套完整成熟的監(jiān)測體系適用于CO2地質(zhì)儲存的監(jiān)測。
　　本文通過對地質(zhì)儲存CO2的監(jiān)測需求分析，考慮到野外監(jiān)測環(huán)境的復(fù)雜性，利用模塊式結(jié)構(gòu)組合開發(fā)了基于紅外技

4、術(shù)的CO2監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由供電裝置、氣象因子監(jiān)測裝置、紅外CO2監(jiān)測裝置以及無線傳輸模塊等部分組成:以太陽能供電裝置作為電源，解決了其他部分的用電需求;通過CO2和氣象因子監(jiān)測裝置，完成了CO2和對其產(chǎn)生影響的氣象因子的監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理功能;利用無線傳輸模塊實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與GPRS網(wǎng)絡(luò)之間的通信;通過上位機(jī)監(jiān)測平臺軟件的開發(fā)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計，實現(xiàn)了對CO2和相關(guān)氣象因子的遠(yuǎn)程監(jiān)測。
　　本文得到以下結(jié)論:
　　(1)利用傳感系

5、統(tǒng)對氣象因子進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，DT50采集器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了對影響CO2氣象因子的實時監(jiān)測;采用非色散紅外技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu)組建的CO2監(jiān)測裝置，提高了CO2的采集精度，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
　　(2)采用太陽能供電裝置對系統(tǒng)供電，保證了系統(tǒng)的正常運行和對野外工作環(huán)境的適應(yīng);利用GPRS通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，減少了外界環(huán)境因素的干擾，降低了傳輸設(shè)計的復(fù)雜性，實現(xiàn)了簡單快捷的無線通信。
　　(3)采用MYSQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫對系