voc揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
TK-1200型廠界/廠區(qū)氣態(tài)污染物在線監(jiān)測系統(tǒng)，自主研發(fā)，性能指標達到并超越水平，具有超高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全可靠性，測量結果實時準確，且維護少，運行成本低。滿足國家標準和行業(yè)標準對廠區(qū)、廠界及周邊大氣污染物的監(jiān)測要求。
圖2為混合氣體檢測系統(tǒng)流程圖，首先根據(jù)氣體光譜庫以及大氣環(huán)境仿真，計算出氣體光譜特征;然后對紅外高光譜數(shù)據(jù)進行背景訓練，對圖像去均值;之后利用匹配濾波器（MF）對圖像進行檢測，檢測出混合氣體各氣體成分的檢測結果;利用檢測結果計算出混合氣體區(qū)域，然后利用線性光譜解混算法計算出混合區(qū)域氣體的豐度，也就是氣體分子量的比值。
圖2 混合氣體檢測系統(tǒng)流程圖
首先，根據(jù)氣體信號檢測模型，對氣體信號檢測的參數(shù)進行分析，并通過分析將紅外高光譜氣體檢測信號模型轉換成傳統(tǒng)的紅外高光譜信號檢測模型;之后選擇匹配濾波器、自適應余弦*性濾波器和自適應匹配濾波器對單一氣體進行檢測，通過實驗發(fā)現(xiàn)這三種方法能夠實現(xiàn)對單一氣體進行檢測，同時驗證了氣體檢測在不同信噪比、不同光譜分辨率與不同大氣場景估計下的魯棒性;后，通過模型分析，將混合氣體信號模型轉換成線性光譜混合模型，并利用匹配濾波器對混合區(qū)域進行檢測，同時對混合區(qū)域的氣體豐度（氣體分子量的百分比）進行了提取計算。
三、紅外光譜技術的優(yōu)點
（一）安全性高，可操作性強
紅外光譜技術設計的檢測設備采用的是光信號，與傳統(tǒng)設備采用電信號相比，在煤礦等易燃易爆氣體集聚的場合，不會引起氣體燃燒和爆炸等情況的發(fā)生，具有較高的防爆性和安全性。由于每種儀器都具有各自的適用范圍，當氣體濃度超過一定數(shù)值時容易引起元件的老化和中毒等情況，使測量結果出現(xiàn)偏差。采用紅外光譜技術來檢測氣體，可以避免這些情況的出現(xiàn)。而且采用紅外光譜技術產(chǎn)生的干擾信號弱，系統(tǒng)的信噪比較高。除此之外，系統(tǒng)具有靈敏度自動補償功能和零點自動補償功能，因此不需要定時校準，可操作性較強。
（二）選擇性好
由于每種氣體都具有特定的紅外吸收頻率，因此在檢測混合氣體時，由于各種氣體都具有各自的特征頻率光譜，彼此之間互相隔離，互不干擾，使檢測混合氣體中的某種特定的氣體成為可能。
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