[发明专利]一种二氧化碳气体浓度在线自动监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种二氧化碳气体浓度在线自动监测系统及方法，属于气体浓度监测领域，解决了现有技术中二氧化碳浓度监测的科学性、可信度低的问题。所述系统包括：至少一个土壤气体采集器，用于采集土壤中的气体，至少一个空气气体采集器，用于采集空气中的气体，气路控制板，用于接收中央控制单元的控制指令，控制土壤气体采集支路和空气气体采集支路的通断；中央控制单元，用于按照设定的时序要求向气路控制板发出控制指令，接收气体浓度检测结果；气体浓度在线检测单元，用于接收土壤气体采集支路或空气气体采集支路的气体，并进行浓度检测，得到气体浓度检测结果。实现了二氧化碳气体浓度及多种环境参数的在线自动监测。

技术领域

本发明涉及气体浓度监测技术领域，尤其涉及一种二氧化碳气体浓度在线自动监测系统。

背景技术

二氧化碳捕集、利用与封存技术(Carbon Dioxide Capture，Utilization andStorage，简称CCUS)是国际公认的直接有效减排温室气体二氧化碳的措施之一，对实现气候变化大会《巴黎协议》所倡导的“把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内”的温控目标具有决定性作用。

二氧化碳地质利用与封存技术是一个大尺度长周期的全链条工程过程，以一个每年百万吨封存量的工业化二氧化碳地质储存工程为例，其注入地下二氧化碳的压力影响范围可达十余千米，二氧化碳前缘运移扩散范围可达数千米，可能引发断层活化、致裂盖层、污染浅层地下水等环境安全问题，严重的还可能引起地上生态灾难，因此二氧化碳地质利用与储存的安全性和环境风险是该技术应用中广泛关注的问题。要保证二氧化碳地质利用与储存工程的安全，就需要对工程场地进行二氧化碳泄漏监测，而二氧化碳浓度是泄漏监测预警的指示性指标。

传统的二氧化碳监测技术一是以地表离线监测为主，二是监测指标通常只考虑二氧化碳浓度。研究表明，空气压力、温度、湿度、降雨量以及土壤温度、湿度等环境因素对二氧化碳浓度影响显著，呈正相关关系，尤其是空气温度、湿度和土壤温度湿度对二氧化碳浓度影响非常明显；不考虑环境因素的单一地下或地表监测，难以正确识别二氧化碳来源。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种二氧化碳气体浓度在线自动监测系统及方法，用以实现二氧化碳地质存储工程现场空气浓度与土壤中二氧化碳气体浓度及土壤温度、土壤含水率、空气温度、空气湿度、气压、雨量、风速风向等多种环境参数的在线自动监测，解决二氧化碳地质存储工程现场空气和土壤二氧化碳浓度监测的科学性、可信度低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供一种二氧化碳气体浓度在线自动监测系统，所述系统包括：

至少一个土壤气体采集器，用于采集土壤中的气体，

至少一个空气气体采集器，用于采集空气中的气体，

气路控制板，用于接收中央控制单元的控制指令，控制土壤气体采集支路和空气气体采集支路的通断；

中央控制单元，用于按照设定的时序要求向气路控制板发出控制指令，接收气体浓度检测结果；

气体浓度在线检测单元，用于接收土壤气体采集支路或空气气体采集支路的气体，并进行浓度检测，得到气体浓度检测结果。

上述技术方案的有益效果为：通过上述系统可以实现土壤和空气中气体浓度的自动在线检测。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步地，所述中央控制单元按照设定的时序要求向气路控制板发出控制指令，包括：中央控制单元按照设定的通断频率，依次开通空气气体采集支路、隔断空气气体采集支路、开通土壤气体采集支路、隔断土壤气体采集支路。