[發(fā)明專利]浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110440772.7 | 申請日： | 2021-04-23 |
| 公開（公告）號： | CN113125682B | 公開（公告）日： | 2022-06-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 文元橋;彭鑫;吳立川;黃亮;周春輝;肖長詩 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01N33/28 | 分類號： | G01N33/28;G01N33/00;G01W1/02;G06F17/15;B63B22/00 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 胡琳萍 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 浮標(biāo) 區(qū)域 船船 燃料油 含硫量 監(jiān)測 裝置 方法 | ||
1.一種浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測方法，其特征在于，應(yīng)用于浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測裝置，該裝置包括：
船舶廢氣排放濃度分析機(jī)構(gòu)，用于收集船舶排放的大氣污染物，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)過往船舶排放的SO2和CO2的氣體濃度；
氣象信息收集機(jī)構(gòu)，用于收集被監(jiān)測船舶的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)；
船舶自動識別跟蹤機(jī)構(gòu)，用于收集被監(jiān)測船舶的靜態(tài)信息和動態(tài)信息；
浮標(biāo)式搭載機(jī)構(gòu)，用于搭載船舶廢氣排放濃度分析機(jī)構(gòu)、氣象信息收集機(jī)構(gòu)和船舶自動識別跟蹤機(jī)構(gòu)；
該方法包括以下步驟：
S1、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理：
將浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測裝置布設(shè)于下風(fēng)向的位置；
利用船舶廢氣排放濃度分析機(jī)構(gòu)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)過往船舶排放的SO2和CO2的氣體濃度，利用氣象信息收集機(jī)構(gòu)收集被監(jiān)測船舶的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，利用船舶自動識別跟蹤機(jī)構(gòu)收集被監(jiān)測船舶的靜態(tài)信息和動態(tài)信息；
對于SO2和CO2的氣體濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用Mann-Kendall方法識別出SO2和CO2監(jiān)測濃度的峰值時(shí)間區(qū)間，并求得SO2和CO2的背景濃度值；
S2、確定區(qū)域內(nèi)各船舶的距離評價(jià)系數(shù)、風(fēng)向與船舶和監(jiān)測點(diǎn)形成的方位夾角評價(jià)系數(shù)及排放源強(qiáng)評價(jià)系數(shù)，以確定各船舶對于區(qū)域SO2和CO2監(jiān)測濃度增量的貢獻(xiàn)率，進(jìn)而計(jì)算區(qū)域各個(gè)船舶的SO2和CO2的監(jiān)測濃度值；
具體為：基于船舶和監(jiān)測點(diǎn)的距離確定船舶的距離評價(jià)系數(shù)基于風(fēng)向與船舶和監(jiān)測點(diǎn)形成的方位夾角確定風(fēng)向與船舶和監(jiān)測點(diǎn)形成的方位夾角評價(jià)系數(shù)基于主機(jī)功率值確定排放源強(qiáng)評價(jià)系數(shù)Qn；
各個(gè)船舶的SO2的監(jiān)測濃度值計(jì)算公式如下：
式中，Mso2，n為船舶n的SO2監(jiān)測濃度，Mso2,n,ti為船舶n在ti時(shí)刻的SO2監(jiān)測濃度，其計(jì)算公式如下：
Mso2,n,ti＝MSO2,ti×(Dti,n×Ati,n×Qn)
式中，MSO2，ti為監(jiān)測裝置在ti時(shí)刻的SO2監(jiān)測濃度剔除背景濃度值后的監(jiān)測數(shù)據(jù)；
同理可得各個(gè)船舶的CO2的監(jiān)測濃度值MCO2,n；
S3、基于各個(gè)船舶的SO2和CO2的監(jiān)測濃度值，計(jì)算區(qū)域各船舶船用燃料油含硫量；區(qū)域各船舶船用燃料油含硫量計(jì)算公式如下：
式中，SFCn為船舶n的船用燃料油含硫量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測方法，其特征在于，氣象環(huán)境監(jiān)測信息包括風(fēng)向，動態(tài)信息包括區(qū)域內(nèi)活動船舶的MMSI、航行時(shí)間、航行速度、船首向和船舶航行經(jīng)緯度位置，靜態(tài)信息包括船舶主機(jī)功率信息；并采用三次樣條插值的方法使各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口對齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測方法，其特征在于，利用峰值時(shí)間區(qū)間外的濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)求取平均值，作為SO2和CO2的背景濃度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮標(biāo)式區(qū)域多船船用燃料油含硫量監(jiān)測方法，其特征在于，船舶廢氣排放濃度分析機(jī)構(gòu)包括：樣氣收集控制器、SO2氣體濃度監(jiān)測儀和CO2氣體濃度監(jiān)測儀；樣氣收集控制器用于收集船舶排放的大氣污染物，并傳輸給SO2氣體濃度監(jiān)測儀和CO2氣體濃度監(jiān)測儀。
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