[發(fā)明專利]一種基于光學(xué)遙感監(jiān)測計(jì)算大氣擴(kuò)散規(guī)律的系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910894300.1
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112540030A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國龍;高少華;朱亮;賈潤中;李明駿;李波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，該方法包括：

S1)選定示蹤劑，并選定與所述示蹤劑匹配的采集裝置；

S2)選定大氣擴(kuò)散模型，然后構(gòu)建所述示蹤劑的釋放源，并根據(jù)所述釋放源確定所述采集裝置的分布特征，再利用所述釋放源和所述采集裝置配置所述大氣擴(kuò)散模型；

S3)通過所述釋放源將所述示蹤劑釋放于大氣環(huán)境內(nèi)，并利用所述采集裝置獲取與所述大氣環(huán)境內(nèi)分布的示蹤劑對應(yīng)的數(shù)據(jù)；

S4)按照大氣穩(wěn)定度分類方法，利用所述數(shù)據(jù)結(jié)合所述大氣擴(kuò)散模型獲得大氣擴(kuò)散參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S1)中選定示蹤劑，包括：根據(jù)擴(kuò)散要求選定示蹤劑；其中，

所述擴(kuò)散要求包括：被選示蹤劑的濃度高于預(yù)設(shè)測試濃度閾值時(shí)所述被選示蹤劑對人體無毒害且無氣味的要求、所述被選示蹤劑在目標(biāo)大氣環(huán)境溫度下為氣態(tài)的要求、所述被選示蹤劑的分子質(zhì)量低于預(yù)設(shè)分子質(zhì)量閾值的要求、所述被選示蹤劑的擴(kuò)散系數(shù)符合預(yù)設(shè)擴(kuò)散閾值條件的要求、所述被選示蹤劑的目標(biāo)大氣環(huán)境本底值低于預(yù)設(shè)本底值閾值的要求和所述被選示蹤劑的化學(xué)反應(yīng)活躍程度相對目標(biāo)大氣環(huán)境為穩(wěn)定的要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S1)，其中，所述擴(kuò)散要求還包括：相對所述采集裝置所述被選示蹤劑的散射特性強(qiáng)于所述目標(biāo)大氣環(huán)境的散射特性的要求。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S1)中選定與所述示蹤劑匹配的采集裝置，包括：選定與所述示蹤劑匹配的光學(xué)遙感監(jiān)測儀器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S2)中選定大氣擴(kuò)散模型，然后構(gòu)建所述示蹤劑的釋放源，包括：

選定大氣擴(kuò)散模型，然后根據(jù)所述大氣擴(kuò)散模型，確定釋放源種類，并按所述釋放源種類構(gòu)建所述示蹤劑的釋放源，其中，所述釋放源種類包括：點(diǎn)源類、線源類、面源類或體源類。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S3)中通過所述釋放源將所述示蹤劑釋放于大氣環(huán)境內(nèi)，包括：

在預(yù)定的周期時(shí)間內(nèi)，按照恒定流量方式，通過所述釋放源將所述示蹤劑持續(xù)釋放于大氣環(huán)境內(nèi)，其中，每個(gè)周期時(shí)間大于等于兩小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S3)中利用所述采集裝置獲取與所述大氣環(huán)境內(nèi)分布的示蹤劑對應(yīng)的數(shù)據(jù)，包括：

在所述大氣環(huán)境內(nèi)示蹤劑的分布特征符合預(yù)設(shè)分布條件時(shí)，按照所述采集裝置的監(jiān)測光路與所述大氣環(huán)境的主導(dǎo)風(fēng)向的夾角為九十度或處于九十度鄰域的方式，利用所述采集裝置獲取與所述大氣環(huán)境內(nèi)分布的示蹤劑對應(yīng)的下風(fēng)向光路積分濃度數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S3)還包括：獲取環(huán)境數(shù)據(jù)集和裝置數(shù)據(jù)集，其中，

所述環(huán)境數(shù)據(jù)集包括：風(fēng)向數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和云量數(shù)據(jù)，所述裝置數(shù)據(jù)集包括：所述釋放源至所述采集裝置的監(jiān)測光路的距離數(shù)據(jù)、所述采集裝置的光程長度和所述釋放源的尺寸；

利用所述采集裝置獲取與所述大氣環(huán)境內(nèi)分布的示蹤劑對應(yīng)的數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)為光路積分濃度數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的方法，其特征在于，步驟S4)中在結(jié)合所述大氣擴(kuò)散模型獲得大氣擴(kuò)散參數(shù)之前，還包括：利用遺傳算法或最小二乘法配置所述大氣擴(kuò)散模型。

10.一種用于獲取大氣擴(kuò)散參數(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

釋放源，被配置為具有釋放示蹤劑的功能；

采集裝置，被配置為具有獲取數(shù)據(jù)功能，其中，所述獲取數(shù)據(jù)功能被配置為用于獲取被所述釋放源釋放于大氣環(huán)境內(nèi)的示蹤劑的數(shù)據(jù)；

測控系統(tǒng)，被配置為具有計(jì)算數(shù)據(jù)功能，其中，所述計(jì)算數(shù)據(jù)功能被配置為用于根據(jù)由所述采集裝置獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算獲得大氣擴(kuò)散參數(shù)。