模块化全功能拓展大气监测移动平台及监测使用方法技术

模块化全功能拓展大气监测移动平台及监测使用方法,模块化集成安装在车体(1)上的大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)和无线数据通讯系统(F)构成大气移动超级监测平台；由车体(1)拓展出地板滑移式侧拉厢(7)，以及半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)；污染物溯源系统(E)通过LPDM模型运算的结果最终分析出污染物的来源和扩散情况；可随时随地监测大气中污染物质含量和成分的设备，可以连续点监测宽范围大气环境。通过对主要包括VOCs等示踪污染物的快速检测，判断排放源，实现污染源解析。快速进行溯源预报和扩散模拟，评估减排情景，并制定未来监测路线规划。

Modular Full Function Expanding Mobile Platform for Atmospheric Monitoring and Its Application

Modularized full-function expansion of the mobile platform for atmospheric monitoring and monitoring methods, modularized integration of the atmospheric environment monitoring system (A), instrument calibration system (B), data integration system (D), pollutant traceability system (E) and wireless data communication system (F) installed on the body (1) constitutes the atmospheric mobile super monitoring platform; from the body (1) expansion of the floor sliding side carriage (7), as well as half-section type. The turning door (5) and half-section turndown platform (6); the pollutant traceability system (E) can finally analyze the source and diffusion of pollutants through the results of LPDM model calculation; the equipment can monitor the content and composition of pollutants in the atmosphere at any time and anywhere, and can continuously monitor the wide range of atmospheric environment. Through the rapid detection of tracer pollutants, such as VOCs, the source of discharge is judged and the source of pollution is analyzed. Fast traceability forecasting and diffusion simulation, assessment of emission reduction scenarios, and formulation of future monitoring route planning.

【技术实现步骤摘要】
模块化全功能拓展大气监测移动平台及监测使用方法
本专利技术涉及IPC分类G01N借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料；或者B60P适用于货运或运输、装载或包容特殊货物或物体的车辆设备装置的结构改进技术，尤其是模块化全功能拓展大气监测移动平台及监测使用方法。
技术介绍
国际发达国家和地区的环境监测事业发展需要以环境空气自动监测站为单元，建设城市空气自动监测网络体系，该体系中包含有相组合的固定站和移动站形式，而目前国内的固定站建设已经比较成熟，相比之下，移动监测技术的发展就有所不足，各种尝试都在进行中，例如，针对水环境方面，通过无人监测船对城市内的河水质进行监测，针对大气环境方面，主要是通过车载的形式来实现对大气的移动监测，另外还有一些是依靠无人机、气球作为载体的空中监测。车载的移动观测平台主要是通过将中小型的客车进行改造，在其内部安装监测分析仪器，还有一些车载的移动监测平台，它的空气监测车厢与车体是不完全相连的，环境监测分析仪器安装在监测车厢内，空气监测车厢通过皮卡车来运载。已公开的相关文献较少。江西江铃汽车集团改装车股份有限公司提出的中国专利申请201720917679.X公开了一种大气监测车，包括车身和底盘，车身的内部从前端至后端依次划分为驾驶区、操作区和设备存放区，驾驶区内设有驾驶座及双人副驾驶座，操作区内设有操作椅，设备存放区内设有大气监测系统设备平台、采样杆、标准气瓶、电动升降杆、采气真空泵、发电机以及灭火器，采样杆和电动升降杆穿过车身的顶部伸出到车外，电动升降杆的顶部设有气象检测设备，采样杆和气象监测设备与大气监测系统设备平台连接，采样杆采集外界的空气通过采气真空泵运输到大气监测系统设备平台，以使大气监测系统设备平台对空气中的成分含量进行检测分析。江西江铃汽车集团改装车有限公司提出的中国专利申请201520730766.5提供了一种大气环境监测车，包括车体内共分为驾驶室、操作区、设备存放区三个区域，操作区与设备存放区之间通过带移门隔断，操作区内安装监控显示装置和操作柜，在车顶安装设备平台，设备平台上安装云台摄像机、碘化钠谱仪、PM10分析仪、PM2.5分析仪、高压电离室等监测设备，各监测设备连接监控显示装置。上海磐合科学仪器股份有限公司提出的中国专利申请201610909022.9公开了一种车载大气环境监测方法，包括以下步骤：S100：预存储区域内各监测基站的位置信息；S200：获取来自各监测基站的至少包括VOCs和第一风向的第一环境监测值；S300：当第一环境监测值大于设定的第二阈值时，判定其为异常值，获取与该异常值相对应的基站的位置信息；S400：获取至少包括车辆位置信息的各监测车辆的状态信息；S500：向距离与所述异常值相对应的基站最近的可用的监测车辆发送调度信息。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所提出的中国专利申请201720573507.5提供一种太阳能大气监测车，涉及大气监测设备领域，包括车体、移动装置、大气监测盒和太阳能装置，大气监测盒可拆卸地设置在车体内，用于监测大气，移动装置设置在车体的底部，用于带动车体移动。太阳能装置包括太阳能电池板、转轴、轴套和控制组件，太阳能电池板的一端与转轴固定连接，太阳能电池板分别与控制组件和大气监测盒电性连接。转轴设置在轴套内并可相对轴套转动，轴套固定连接在车体的顶部的一侧，控制组件固定连接在车体的顶部并与转轴连接，以驱动转轴转动。力合科技(湖南)股份有限公司提出的中国专利申请201210102694.0公开了一种移动式大气监测车，包括监测车本体，监测车本体内集成有大气监测单元、现场控制单元和远程控制平台；大气监测单元包括依次数据连接的自动采集气样模块、气样预处理模块和监测分析模块；现场控制单元包括气样预处理控制模块、仪器运行控制模块、监测数据采集与传输模块、现场即时气样分析模块、GPS定位模块、常规气象参数模块、视频与摄像模块和远程通讯传输模块。南京海格专用车技术有限公司提出的中国专利申请201320378251.4公开了一种新型大气环境流动监测车，包括车厢(1)，车厢(1)内设有驾驶座(2)，驾驶座(2)的后方且在车厢(1)的一侧设有工作台(3)，工作台(3)上设有若干监测传输数据用的电脑，车厢(1)内中部设有升降杆(4)，升降杆(4)的一端设在车厢(1)内，升降杆(4)的另一端设于车厢(1)外，升降杆(4)的一端且在车厢(1)外上设有采样头(5)，升降杆(4)两侧边设有设备摆放支架(6)，支架(6)上设有若干大气监测专业分析仪器，车厢(1)外还设有气象检测设备(7)，相对于驾驶座(2)的另一侧设有洗手间(8)。中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所、中航高科智能测控有限公司、北京瑞赛长城航空测控技术有限公司提出的中国专利申请201410776269.9公开了一种车载便携式大气环境实时监测装置。该装置包括气体采集与检测模块、数据采集控制模块、定位模块、无线通信模块、电源转换模块和电源保护模块，用来实现大范围大气环境的实时实地监测功能。其中气体采集与检测模块用于实时采集大气和对大气环境的检测；数据采集控制模块用于实时采集气体传感器模块和定位模块的数据，同时用于控制气体采集与控制模块的工作状态；数据采集控制模块对采集到的大气环境和定位数据进行解析和打包处理，将数据实时显示出来，还可以通过无线通信模块将数据发送到远程管理中心对大气环境状况进行分析。中天高科特种车辆有限公司提出的中国专利申请201120479170.4公开了一种大气环境流动监测车，能够对任意区域的环境质量进行监测，而且布局合理，使用方便。车体内部通过隔断分隔成驾驶舱和实验舱，实验舱部分车体的右侧有车门，与车门相对一侧的车体内安装有L型工作台，L型工作台靠近车门的一侧安装有电气控制柜，与车门同侧的车体一侧安装有单人座椅，两后轮罩上方分别安装有专业仪器放置机柜，车体后部一侧安装有第一储物柜或者空调系统，车体后部另一侧设置有发电机舱，发电机舱上部设置有第二储物柜，发电机舱内放置有发电机和发电机运送小车，与专业仪器放置机柜相对应的位置分别设置有升降杆和采样杆。国网江苏省电力公司电力科学研究院、国家电网公司江苏省电力试验研究院有限公司、南京信息工程大学提出的中国专利申请201710499389.2公开了一种移动式大气气溶胶离子成分实时监测系统，包括车载环境系统、大气成分监测系统、数据采集处理系统、供电系统；大气成分监测系统包括大气颗粒物监测单元、大气气态污染物监测单元和大气气象要素监测单元；数据采集处理系统实时采集监测数据，并且通过数据采集器把采集的数据上传给数据终端软件系统，数据终端软件系统对采集数据进行数据分析、处理、显示、存储、查询、打印及远程与数据中心通讯。目前，车载移动平台还有许多不足，一方面是由于未经过专用设计的车体内空间大小受到极大的限制，车内可以安装的空气监测分析仪器的数量就有了限制，因此，不同的移动检测车对于大气中各成分和参数的监测种类也都各有不同；另一方面，是因为建造移动观测平台需要各种不同的技术，只依靠一家研发机构来开发，必定会受到在某一部分技术和经费等方面的多重压力，导致移动观测车的功能不足，故在遇到一些综合性污染等情况下，就不能完全胜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化全功能拓展大气监测移动平台,其特征在于，模块化集成安装在车体(1)上的大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)和无线数据通讯系统(F)构成大气移动超级监测平台；同时，车体(1)以及大气移动超级监测平台安装并得到液压系统(C)、电源系统(G)和空调系统(H)支持，其中，由车体(1)拓展出地板滑移式侧拉厢(7)，以及半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)；大气环境监测系统(A)由仪器校准系统(B)提供校准支持，进一步的，大气环境监测系统(A)通过数据集成系统(D)监测采集数据提供给污染物溯源系统(E)进行分析评估处理，最终通过无线数据通讯系统(F)进行远程传送；车体(1)底部后侧安装行走轮(8)和依靠液压支撑装置的后支腿，前侧通过手摇机械支撑装置(10)安装前支腿(9)；车体(1)内由前向后依次由前移门(28)和后移门(29)分隔为控制室(2)、常规检测室(3)和特种监测室(4)，车体(1)内嵌入安装地板滑移式侧拉厢(7)，地板滑移式侧拉厢(7)向外移动形成拓展室，同时，车体(1)外壁安装半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)，半段式上翻门(5)上边缘和半段式下翻平台(6)下边缘分别与车体(1)的外壁顶沿和底缘铰接，而且其中部分别通过液压伸缩装置(6b)连接连接车体(1)外壁，半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)外翻延伸形成拓展平台；车体(1)上安装大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、液压系统(C)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)、无线数据通讯系统(F)、配电系统(G)和空调系统(H)；污染物溯源系统(E)包括一台曙光塔式服务器和工控机，所需要的数据主要有车内监测仪器的数据和GDAS气象数据，通过这些数据来驱动WRF气象预报模型，然后再利用WRF气象预报模型的数据结果或者GDAS气象数据来驱动拉格朗日粒子输送与扩散模型LPDM模型，通过LPDM模型运算的结果最终分析出污染物的来源和扩散情况；其具体方法如下：LPDM模型计算得到源与受体关系在网格点上的SRR值，再结合该网格点上污染物的排放强度，两者相乘就可以计算得到污染物的潜在源区分布PSC，将每个网格点的PSC相加就可以得到模拟的污染物浓度，通过统计分析PSC的分布，可以得到特定地区对研究地点污染物的贡献大小，从而获得溯源的结果以实现快速的溯源预报和扩散模拟，立即给出数据模拟结果，制定监测平台的未来路线规划。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化全功能拓展大气监测移动平台,其特征在于，模块化集成安装在车体(1)上的大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)和无线数据通讯系统(F)构成大气移动超级监测平台；同时，车体(1)以及大气移动超级监测平台安装并得到液压系统(C)、电源系统(G)和空调系统(H)支持，其中，由车体(1)拓展出地板滑移式侧拉厢(7)，以及半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)；大气环境监测系统(A)由仪器校准系统(B)提供校准支持，进一步的，大气环境监测系统(A)通过数据集成系统(D)监测采集数据提供给污染物溯源系统(E)进行分析评估处理，最终通过无线数据通讯系统(F)进行远程传送；车体(1)底部后侧安装行走轮(8)和依靠液压支撑装置的后支腿，前侧通过手摇机械支撑装置(10)安装前支腿(9)；车体(1)内由前向后依次由前移门(28)和后移门(29)分隔为控制室(2)、常规检测室(3)和特种监测室(4)，车体(1)内嵌入安装地板滑移式侧拉厢(7)，地板滑移式侧拉厢(7)向外移动形成拓展室，同时，车体(1)外壁安装半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)，半段式上翻门(5)上边缘和半段式下翻平台(6)下边缘分别与车体(1)的外壁顶沿和底缘铰接，而且其中部分别通过液压伸缩装置(6b)连接连接车体(1)外壁，半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)外翻延伸形成拓展平台；车体(1)上安装大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、液压系统(C)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)、无线数据通讯系统(F)、配电系统(G)和空调系统(H)；污染物溯源系统(E)包括一台曙光塔式服务器和工控机，所需要的数据主要有车内监测仪器的数据和GDAS气象数据，通过这些数据来驱动WRF气象预报模型，然后再利用WRF气象预报模型的数据结果或者GDAS气象数据来驱动拉格朗日粒子输送与扩散模型LPDM模型，通过LPDM模型运算的结果最终分析出污染物的来源和扩散情况；其具体方法如下：LPDM模型计算得到源与受体关系在网格点上的SRR值，再结合该网格点上污染物的排放强度，两者相乘就可以计算得到污染物的潜在源区分布PSC，将每个网格点的PSC相加就可以得到模拟的污染物浓度，通过统计分析PSC的分布，可以得到特定地区对研究地点污染物的贡献大小，从而获得溯源的结果以实现快速的溯源预报和扩散模拟，立即给出数据模拟结果，制定监测平台的未来路线规划。2.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，控制室(2)和特种监测室(4)分别在车体(1)外壁安装后侧门(19)和前侧门(20)；半段式下翻平台(6)边缘安装左折叠支腿(6a)；地板滑移式侧拉厢(7)外侧边缘右折叠支腿(7a)，地板滑移式侧拉厢(7)底部与对应的车体(1)底板上安装滑移轨道(7b)；车体(1)侧面下部向车体内嵌入安装裙边车厢(23)；车体(1)尾部设置设备舱(16)放置柴油发电机组(17)，设备舱(16)后部设置尾门(15)，空调外机(13)安装在车体(1)前后端，控制室(2)、常规检测室(3)和特种监测室(4)内分别安装前空调内机(14)、侧空调内机(6c)和后空调内机(18)。3.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，车体(1)的控制室(2)内安装电子显示屏，外部前方两侧和底部后方安装有摄像头，在控制室(2)内部安装有污染物溯源系统(E)和无线数据通讯系统(F),这两个系统的功能依靠曙光塔式服务器和工控机来实现。4.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，大气环境监测系统(A)中由常规六参数监测仪器、黑碳气溶胶分析仪、浊度仪、气溶胶激光雷达、重金属分析仪和电子传递反应飞行时间质谱仪组成，进行常规CO、O3、SO2、NOX、PM2.5、PM10六参数监测，以及黑炭颗粒物BC和重金属质量浓度的监测，对VOCs挥发性有机物的监测，对大气的光学特性的监测，对于所有上述监测要素的监测均为实时在线监测分析；仪器校准系统(B)中，SO2、NOX、CO、O3的校准由一台专门的校准仪器和一台零气发生器以及相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟旭光，丁爱军，朱才俊，朱敏璋，聂玮，徐政，
申请(专利权)人：南京大学，昆山阳澄蓝谷环境研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32