[發明專利]基于毫米波輻射計的細顆粒物濃度監測方法

有效

• 申請號: 201911151710.3
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111307675B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 吳妍;王虹;沈笛宇;呂東;張萌;畢津慈
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開一種基于毫米波輻射計的近地PM_2.5濃度進行監測方法，包括如下步驟：(10)輻射計功率值獲取：利用毫米波輻射計對近地大氣進行測量，得到輻射計功率值P；(20)近地大氣溫度確定：根據測得的輻射計功率值P和輻射計功率值與近地大氣溫度的固有關系式，得到所測近地大氣溫度T(c)；(30)細顆粒物濃度確定：根據近地大氣溫度與PM_2.5濃度的對應關系，計算得到PM_2.5濃度c；(40)近地大氣監測：通過得到的PM_2.5濃度來判斷當地的環境指標是否達標。本發明基于毫米波輻射計的PM_2.5濃度進行監測方法，測量精度高、監測范圍大、受外界影響小。

技術領域

本發明屬于大氣中PM_2.5濃度監測領域，特別是一種基于毫米波輻射計的細顆粒物濃度監測方法。

背景技術

在我國社會主義現代化的建設過程中，有部分行業的發展是以高污染、高能源消耗為代價的，這種發展模式導致了我國不同區域、不同時期、不同程度地環境污染現象。其中PM_2.5污染是我國空氣污染中非常重要的類型，對于PM_2.5濃度的監測有助于制定更加可靠、詳細、有效地污染防治對策，改善地區生態環境。PM_2.5又稱之為細顆粒物，是指環境空氣中空氣動力學當量直徑小等于2.5μm的顆粒物，它能較長時間的懸浮于空氣中，空氣污染越嚴重的地區，其質量濃度越高，對空氣污染的影響也越大。最為明顯的是影響空氣能見度，同時對于人體呼吸道的損害也給常嚴重。這些顆粒物的來源主要分為自然來源和人為的產生，其中人為的因素危害最大，主要表現在燃燒、化工、石油等各個方面，特別是對于我國北方以燃煤供暖的地區來說，極易產生PM_2.5污染。

我國環境監測總站在2012年5月下旬所發布的《PM_2.5自動監測儀器技術指標與要求(試行)》中確定了三種PM_2.5的自動監測方法，分別是β射線吸收法、重量法和微量振蕩天平法。其中β射線吸收法雖可實現自動、連續監測，不受粉塵粒子大小及顏色的影響，但該方法監測儀器的精度低；重量法雖然具有直接可靠的測度特征，是驗證其他方法是否準確地標桿，但自動化程度低，不適合進行遠距離監測；微量振蕩天平法雖然監測精度較高，但技術較復雜，維護工作量大，且在長期濕度高的地區受較大影響。

因此，現有技術存在的問題是：測量精度低、監測距離有限、易受干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于毫米波輻射計的細顆粒物濃度進行監測的方法，測量精度高、監測范圍大、受外界影響小。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于毫米波輻射計的細顆粒物濃度監測方法，包括如下步驟：

(10)輻射計功率值獲取：利用毫米波輻射計對近地大氣進行測量，得到輻射計功率值P；

(20)近地大氣溫度確定：根據測得的輻射計功率值P和輻射計功率值與近地大氣溫度的固有關系式，得到所測近地大氣溫度T(c)；

(30)細顆粒物濃度確定：根據近地大氣溫度與PM_2.5濃度的對應關系，計算得到PM_2.5濃度c；

(40)近地大氣監測：通過得到的PM_2.5濃度來判斷當地的環境指標是否達標。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、測量精度高：本發明通過多組數據擬合得到輻射計功率值與PM_2.5濃度之間的關系式，只需測量該地輻射計功率值，并且計算得出的PM_2.5濃度精度較高。

2、監測范圍大：輻射計監測的范圍不受距離的影響，進一步提高了輻射計測量的準確度。