[發明專利]一種臭氣濃度在線監測方法

有效

• 申請號: 201811628873.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109633094B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 馮元群;林文浩;高翔;王靜;孫曉慧;樓振綱;戴爭博;劉勁松
• 申請（專利權）人: 浙江省環境監測中心
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 高燕

本發明涉及在線監測技術領域，公開了一種臭氣濃度在線監測方法，包括：氣體樣品不經色譜柱等預處理系統，直接進入在線線質譜儀進行質荷比1～200m/z范圍全掃描分析，獲得質譜數據，同步采用人工監測方法獲得臭氣濃度；重復上述步驟，建立質譜數據?臭氣濃度數據庫；構建異味監測模型，將數據庫中的數據樣本分為訓練集和測試集，對異味監測模型進行訓練，以質譜數據的特征向量為輸入，以對應的臭氣濃度為輸出；對待測氣體進行全掃描分析，獲得質譜數據，輸入至訓練好的異味監測模型得到對應的臭氣濃度。本發明的臭氣濃度在線監測方法監測結果準確可靠、監測效率高、系統運行可靠維護簡單方便、適用性廣，可普遍適用于各種工業源臭氣濃度監測場合。

技術領域

本發明涉及在線監測技術領域，尤其涉及一種臭氣濃度在線監測方法。

背景技術

臭氣污染因其對人體引起的精神傷害和生理傷害，已成為當前各級政府和社會關注的重點和亟待解決問題之一。可引發臭氣污染的污染物數有4000多種，按其化學性質可分為無機類臭氣污染物和有機類揮發性臭氣污染物，前者如硫化氫、二硫化碳、氨等，后者如三甲胺、苯乙烯、苯等揮發性有機污染物。臭氣污染來源主要有生活源和工業源，其中工業源尤其化工園區引發的臭氣污染問題，由于其影響范圍大，污染源多，排放污染物雜、毒性強且危害大，呈陣發性排放，社會關注度高等特點，迫切需要對化工園區臭氣濃度實現24小時全天候的在線監測監控。

臭氣濃度監測方法是三點比較式臭袋法，見GB/T14675-93。該方法是一種人工嗅辨法，最能直觀表征人體對臭味的敏感程度，但其嗅辨過程復雜，需要嗅辨人員多且對人員嗅覺要求高，時效性差，不能連續監測，否則將導致嗅辨人員嗅覺疲勞從而影響監測結果準確性。

間接的臭氣濃度監測方法主要有兩種，一種是嗅閾值法，另一種是電子鼻法。嗅閾值法是根據化學物質的嗅閾值來推算被測氣體的臭氣濃度。采用嗅閾值法的前提是已知污染物成分及其濃度，但在實際工作中被測氣體往往含有多種已知或未知臭氣污染物，受污染物分析方法和標準氣體不足等因素限制，往往無法檢測出被測氣體的所有污染物成分，而若可以檢測出被測氣體所有污染物成分，則臭氣濃度指標就不一定非測不可，因此嗅閾值法在實際工作中基本不用。

電子鼻法運用電子鼻技術進行臭氣濃度監測的方法。電子鼻也稱人工嗅覺系統，是模仿生物鼻的一種電子系統，是嗅覺測定方法和感覺分析技術的結合產物，主要用于臭氣濃度在線監測場合。其工作原理基本上模仿了人類嗅覺系統的作用機制，主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號處理系統三種功能器件組成。電子鼻的核心器件是氣體傳感器。氣體傳感器根據原理的不同，可以分為金屬氧化物型、電化學型、導電聚合物型、質量型、光離子化型等很多類型，目前應用最廣泛的是金屬氧化物型。電子鼻識別氣味的主要機理是在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度，從而構成整個傳感器陣列對不同氣體的響應圖案是不同的，正是這種區別，才使信號處理系統能根據傳感器的響應圖譜來識別氣味。目前，技術較成熟的電子鼻系統有英國的Neotronics System和Aroma ScanSystem、法國的AlphaMOS系統、日本的Frgaro、中國臺灣地區的Smell和KeenWeen等。

從臭氣濃度實際監測情況來看，目前環境監測領域基本上采用手工監測，即三點比較式臭袋法；自動監測實際應用很少，有電子鼻法的相關報道，嗅閾值法基本沒有。一些化工園區因臭味污染問題，開展過電子鼻法臭氣濃度監測試點。從試點情況來看，電子鼻法不能適用于染料、醫藥中間體、農藥等精細化工行業，主要是因為這些行業排放的臭味污染物成分異常復雜，未知成分多，且時刻發生變化，因而受多種性質各異氣體對電子鼻傳感器陣列的干擾，加上許多污染物嗅閾很低，導致電子鼻法出現響應圖譜失真、設定的模式識別算法不適用等一系列的問題。

由此可見，非常有必要開發一種普遍適用的臭氣濃度在線監測方法，以彌補現行臭氣濃度監測方法的不足，滿足當前臭氣污染防治工作的需要。

發明內容