WD-DR1000無(wú)人機(jī)溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

沃德精準(zhǔn)（北京）科貿(mào)有限公司多年從事溫室氣體監(jiān)測(cè)解決方案，根據(jù)《碳監(jiān)測(cè)評(píng)估試點(diǎn)工作方案》的相關(guān)試點(diǎn)單位與企業(yè)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，本公司定制多尺度，多維度，多碳源監(jiān)測(cè)體系，服務(wù)于國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，支撐碳達(dá)峰、碳中和的新戰(zhàn)略新任務(wù)，構(gòu)建本市大氣環(huán)境排放溫室氣體綜合監(jiān)測(cè)體系；沃德精準(zhǔn)（北京）科貿(mào)有限公司開(kāi)創(chuàng)性推出WD-DR1000無(wú)人機(jī)溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案，該系統(tǒng)依靠自上而下質(zhì)量平衡算法進(jìn)行TERRA模型構(gòu)建，采用移動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匹配算法模型，兩者結(jié)合，計(jì)算出源排放量。可測(cè)量源的大小從10x10 m2 到1000 x 1000m2 （在特定的氣象條件下，更大的源）排放量。

WD-DR1000無(wú)人機(jī)溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有助于探索自上而下的碳排放量反演方法，選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，并初步形成大氣溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)指南，支撐城市碳排放量、排放源及源強(qiáng)核算校驗(yàn)；摸清本底、跟蹤評(píng)估變化趨勢(shì)。建立完善支撐城市碳排放量核算校驗(yàn)，可評(píng)估城市與區(qū)域氣候變化和節(jié)能減排的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益，發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)等提供科技支撐穩(wěn)步推進(jìn)碳監(jiān)測(cè)評(píng)估體系建設(shè)。

特點(diǎn)優(yōu)勢(shì) 

       ?方法學(xué)已被驗(yàn)證，可準(zhǔn)確測(cè)量CO2/CH4/N2O多種溫室氣體和多種VOC的排放量

       ?針對(duì)各類(lèi)點(diǎn)源和面源均適用

       ?升級(jí)TERRA算法，使之適配于無(wú)人機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)

       ?可應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、礦區(qū)、場(chǎng)站的總和排放量

       ?快速部署，當(dāng)天獲取排放量結(jié)果

應(yīng)用領(lǐng)域

行業(yè)監(jiān)測(cè)：排放量測(cè)量

       ?煤炭行業(yè)：井口CH4逸散排放，礦后活動(dòng)包括洗煤廠、選煤廠、堆場(chǎng)、裝車(chē)場(chǎng)站等CH4逸散排放監(jiān)測(cè)；露天煤礦CH4排放監(jiān)測(cè)；關(guān)停煤礦CH4排放監(jiān)測(cè)

       ?油氣行業(yè)：各類(lèi)油氣生產(chǎn)設(shè)施的CH4逸散排放量測(cè)量，管線泄漏排放量監(jiān)測(cè)，存儲(chǔ)場(chǎng)站逸散源排放，運(yùn)輸過(guò)程排放，天然氣處理廠站排放，煉油、石油化工，城市燃?xì)馀渌铜h(huán)節(jié)排放

       ?電力行業(yè)：煙囪CO2排放量測(cè)量，廠區(qū)CO2逸散排放量測(cè)量，煤炭堆場(chǎng)CH4逸散排放量測(cè)量

       ?鋼鐵行業(yè)：高爐CO2排放量測(cè)量，廠區(qū)CO2排放量測(cè)量，煤炭堆場(chǎng)CH4逸散排放量測(cè)量

       ?水泥行業(yè)：高爐CO2排放量測(cè)量，廠區(qū)CO2排放量測(cè)量，煤炭堆場(chǎng)CH4逸散排放量測(cè)量

       ?廢棄物行業(yè)：污水處理廠CH4逸散排放量測(cè)量；垃圾填埋場(chǎng)CH4逸散排放量測(cè)量

       ?各類(lèi)工業(yè)園區(qū)：廠區(qū)CO2，CH4，N2O各類(lèi)VOC總和排放量測(cè)量

典型城市與區(qū)域碳濃度反演排放量方法

       ?高精度監(jiān)測(cè)站點(diǎn)選擇，確認(rèn)站點(diǎn)區(qū)域代表性

       ?通過(guò)監(jiān)測(cè)，建立站點(diǎn)與區(qū)域內(nèi)主要排放源在不同氣象條件下的聯(lián)系

       ?獲取整個(gè)區(qū)域的碳排放量，以及隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

典型生態(tài)系統(tǒng)：排放量測(cè)量

       ?山水林田湖草沙冰生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放量測(cè)量

模型算法及原理展示

圖1：航行CO2測(cè)量值采用TERRA算法模型確定排放率，可分別量化地表排放和升高排放。覆蓋四個(gè)

主要表面的所有飛行期間，平均每小時(shí)二氧化碳排放率 (th-1)。不確定性表示在多次飛行的標(biāo)準(zhǔn)誤差。

                                         圖2：航測(cè)CO2 排放強(qiáng)度和總排放量

技術(shù)參數(shù)

高精度氣體分析系統(tǒng)

       響應(yīng)時(shí)間：≤3s

       測(cè)量原理：分析儀測(cè)量原理基于吸收光譜技術(shù)，高精度測(cè)量大氣中CO2 CH4 N2O濃度

       測(cè)量精度（1s,1σ）：CO2≤0.2ppm；CH4≤1ppb；N2O≤0.3ppb

       24小時(shí)漂移（50min平均）：CO2≤1ppm；CH4≤5ppb;N2O≤2ppb

       測(cè)量范圍：CO2：10ppm～10%；CH4：10ppb～1%;N2O:2ppb～500ppm

       測(cè)量間隔：≤1s

       測(cè)量腔室體積：不超過(guò)60ml，減少氣體吸附，提高周轉(zhuǎn)速率

       樣品溫度：-15～45℃

       取樣流速：200～1000ml/min,標(biāo)準(zhǔn)500mL/min

氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

       風(fēng)速

       測(cè)量范圍: 0-50 m/s；分辨率: 0.1 m/s；精度 (0-10 m/s): ±0.1 m/s

       精度 (11-30 m/s): ±1%；精度(31-50 m/s): ±2%

       風(fēng)向

       風(fēng)向范圍(x/y) 0 - 359°(z)：±30°；分辨率 1.0°；精度 ±1.0°

       溫度

       測(cè)量范圍: -40° C to 85° C；分辨率: 0.1° C；精度: ±2.0° C

       濕度

       測(cè)量范圍: 0-100% RH；分辨率: 0.1%；精度: ±3%

       大氣壓力

       測(cè)量范圍: 50-115 kPa；分辨率: 0.1 kPa；精度: ±1.0 kPa

算法模型軟件平臺(tái)

       技術(shù)原理：質(zhì)量平衡法

       排放量測(cè)量精度：優(yōu)于10%

       可測(cè)量源的大小：從10x10 m2 到1000 x 1000m2

       排放量結(jié)果獲取時(shí)間：≤60min

       可輸入因子：風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓力、CO2濃度、CH4濃度、N2O濃度、GPS等

       輸出結(jié)果：排放量結(jié)果

無(wú)人機(jī)采樣平臺(tái)

       機(jī)體材質(zhì)：碳纖維

       作業(yè)載荷（Max） 15kg

       工作電壓范圍 DC21~23.1V

       空載懸停時(shí)間 ≥70min

       飛行速度（Max） 15m/s

       爬升速度（Max） 8m/s

       下降速度（Max） 2m/s

       抗風(fēng)能力（Max） 14m/s

       GPS懸停精度 水平方向：±2m（風(fēng)力＜5級(jí)）

       垂直方向：±1.5m（風(fēng)力＜5級(jí)）

應(yīng)用案例

 生產(chǎn)廠家：中國(guó) 沃德精準(zhǔn)