基于差分吸收光譜的光纖收發(fā)小型化空氣監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國城市化、工業(yè)化進程的不斷推進,大氣環(huán)境形勢日趨嚴峻,嚴重危害到人類的健康。人們對生存環(huán)境的改善要求也越來越強烈,開發(fā)性能高、應用范圍廣的環(huán)境監(jiān)測儀器,是目前環(huán)境保護和治理的基礎性重點工作。
　　本文根據(jù)差分吸收光譜(DOAS)技術的基本原理,首次提出將光纖一體式結構用于DOAS系統(tǒng)發(fā)射和接收光譜。在已開發(fā)的典型結構DOAS系統(tǒng)基礎上,研制基于光纖收發(fā)一體的小型化DOAS樣機,用于連續(xù)監(jiān)測空氣中的主要污染氣體,增強系統(tǒng)的環(huán)境

2、適應能力,可用于露天環(huán)境的安裝和使用;在性能方面,可提高光譜利用效率、減小硬件復雜的結構、簡化調整。以該樣機為核心,開發(fā)了空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng),采用小型化的工控機,對各功能模塊進行控制和數(shù)據(jù)采集。通過采用上述關鍵技術,使開發(fā)的空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)工作更穩(wěn)定,具有更強的靈活性和實用性。
　　論文的主要工作有以下幾個方面:
　　1.在課題組開發(fā)的典型DOAS系統(tǒng)基礎上,提出將光纖一體式結構用于DOAS系統(tǒng),對光譜進行發(fā)射和接收,

3、研制了基于光纖收發(fā)一體的小型化DOAS系統(tǒng),用于監(jiān)測空氣中SO2、NO2和O3等痕量氣體的濃度。
　　2.以DOAS測量單元為核心,開發(fā)了空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng),集成CO、顆粒物、氣象參數(shù)測量單元,實現(xiàn)了環(huán)境空氣質量主要指標的實時監(jiān)測。
　　3.開發(fā)了系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)了系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結果顯示等功能,并預留無線傳輸端口,便于遠程數(shù)據(jù)傳遞。研究了數(shù)據(jù)處理算法。
　　4.采用SO2、NO2標準氣體對研制的樣機進行