voc挥发性有机物在线监测系统

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一、系统概述

       TK-1200型厂界/厂区气态污染物在线监测系统，*自主研发，性能指标达到并超越水平，具有超高的系统稳定性和安全可靠性，测量结果实时准确，且维护少，运行成本低。满足国家标准和行业标准对厂区、厂界及周边大气污染物的监测要求。
 

图2为混合气体检测系统流程图，首先根据气体光谱库以及大气环境仿真，计算出气体光谱特征;然后对红外高光谱数据进行背景训练，对图像去均值;之后利用匹配滤波器（MF）对图像进行检测，检测出混合气体各气体成分的检测结果;利用检测结果计算出混合气体区域，然后利用线性光谱解混算法计算出混合区域气体的丰度，也就是气体分子量的比值。

图2 混合气体检测系统流程图

首先，根据气体信号检测模型，对气体信号检测的参数进行分析，并通过分析将红外高光谱气体检测信号模型转换成传统的红外高光谱信号检测模型;之后选择匹配滤波器、自适应余弦*性滤波器和自适应匹配滤波器对单一气体进行检测，通过实验发现这三种方法能够实现对单一气体进行检测，同时验证了气体检测在不同信噪比、不同光谱分辨率与不同大气场景估计下的鲁棒性;后，通过模型分析，将混合气体信号模型转换成线性光谱混合模型，并利用匹配滤波器对混合区域进行检测，同时对混合区域的气体丰度（气体分子量的百分比）进行了提取计算。

三、红外光谱技术的优点

（一）安全性高，可操作性强

红外光谱技术设计的检测设备采用的是光信号，与传统设备采用电信号相比，在煤矿等易燃易爆气体集聚的场合，不会引起气体燃烧和爆炸等情况的发生，具有较高的防爆性和安全性。由于每种仪器都具有各自的适用范围，当气体浓度超过一定数值时容易引起元件的老化和中毒等情况，使测量结果出现偏差。采用红外光谱技术来检测气体，可以避免这些情况的出现。而且采用红外光谱技术产生的干扰信号弱，系统的信噪比较高。除此之外，系统具有灵敏度自动补偿功能和零点自动补偿功能，因此不需要定时校准，可操作性较强。

（二）选择性好

由于每种气体都具有特定的红外吸收频率，因此在检测混合气体时，由于各种气体都具有各自的特征频率光谱，彼此之间互相隔离，互不干扰，使检测混合气体中的某种特定的气体成为可能。

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