基于差分吸收光譜的光纖收發(fā)小型化空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化、工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),大氣環(huán)境形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,嚴(yán)重危害到人類(lèi)的健康。人們對(duì)生存環(huán)境的改善要求也越來(lái)越強(qiáng)烈,開(kāi)發(fā)性能高、應(yīng)用范圍廣的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器,是目前環(huán)境保護(hù)和治理的基礎(chǔ)性重點(diǎn)工作。
　　本文根據(jù)差分吸收光譜(DOAS)技術(shù)的基本原理,首次提出將光纖一體式結(jié)構(gòu)用于DOAS系統(tǒng)發(fā)射和接收光譜。在已開(kāi)發(fā)的典型結(jié)構(gòu)DOAS系統(tǒng)基礎(chǔ)上,研制基于光纖收發(fā)一體的小型化DOAS樣機(jī),用于連續(xù)監(jiān)測(cè)空氣中的主要污染氣體,增強(qiáng)系統(tǒng)的環(huán)境

2、適應(yīng)能力,可用于露天環(huán)境的安裝和使用;在性能方面,可提高光譜利用效率、減小硬件復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化調(diào)整。以該樣機(jī)為核心,開(kāi)發(fā)了空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用小型化的工控機(jī),對(duì)各功能模塊進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集。通過(guò)采用上述關(guān)鍵技術(shù),使開(kāi)發(fā)的空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作更穩(wěn)定,具有更強(qiáng)的靈活性和實(shí)用性。
　　論文的主要工作有以下幾個(gè)方面:
　　1.在課題組開(kāi)發(fā)的典型DOAS系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提出將光纖一體式結(jié)構(gòu)用于DOAS系統(tǒng),對(duì)光譜進(jìn)行發(fā)射和接收,

3、研制了基于光纖收發(fā)一體的小型化DOAS系統(tǒng),用于監(jiān)測(cè)空氣中SO2、NO2和O3等痕量氣體的濃度。
　　2.以DOAS測(cè)量單元為核心,開(kāi)發(fā)了空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),集成CO、顆粒物、氣象參數(shù)測(cè)量單元,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境空氣質(zhì)量主要指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　3.開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等功能,并預(yù)留無(wú)線傳輸端口,便于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳遞。研究了數(shù)據(jù)處理算法。
　　4.采用SO2、NO2標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)研制的樣機(jī)進(jìn)行