基于无线传感器网的噪声监测系统设计及应用

噪声污染严重危害着人类的身心健康与生活质量,基于物联网技术拓展噪声监测方法的研究对当前我国城市环境噪声污染控制具有重要的指导意义。从噪声监测同步、联动、实时的需求出发,利用无线传感器网络技术中的ZigBee技术,结合地理信息系统,设计了基于无线传感器网络的噪声监测系统,并将该系统应用于某科研单位园区噪声污染的联网监测。实验结果表明,基于无线传感器网络的噪声监测系统的监测结果可以反映噪声污染的真实情况,可以作为治理噪声污染对策的依据。     

基于物联网的固定源大气污染物排放现场执法监管信息系统设计与应用

固定源大气环境执法工作亟需依托智能执法系统实现对企业违法排污行为精准定位以及污染物排放浓度快速监测取证。针对现行大气环境执法系统重管理、轻取证的普遍功能缺陷,采用物联网理念,有机组合筛选多尺度大气监测技术,依托多元数据传输与融合技术,实现机载、车载、便携式监测设备数据与执法系统的实时通信,通过系统数据库与内嵌分析计算模型,解决大气排放异常区域识别、现场大气污染物浓度快速监测执法取证、暗查式执法取证、执法流程引导、违法识别与超标判定、远程执法指挥等信息化智能执法功能,形成新一代软硬件结合的固定源大气污染物排放现场执法监管系统。该执法系统在钢铁、重金属等行业进行了大气环境执法示范,通过监测传感器物联采样,现场发现了企业排污口超标、厂界大气浓度超标、排气口批建一致性违规等问题,提出处罚意见并备案,显著提高了环境执法工作的执法效率与精准度。     

基于粗糙集与灰色SVM的中国CO2排放量预测

从我国CO2排放量的不确定性、不完整性、小样本等特征出发,以灰色系统(GM)模型和支持向量机(SVM)模型为基础,建立基于粗糙集的组合预测模型.利用该模型以我国1990~2011年CO2排放量的数据以及同期的人口数量、GDP和能源消耗总量数据为基础对我国同期CO2排放量进行预测来验证其有效性,最后对我国2012~2017的CO2排放量进行预测.结果表明,灰色系统理论与支持向量机模型仅能够反应我国CO2排放的长期变化趋势,在预测精度上存在一定缺陷而基于粗糙集与灰色SVM的组合预测模型在预测精度上明显优于以上两种方法,能够对我国未来CO2排放量进行准确有效的预测分析.     

基尼系数法在全球碳排放权分配中的应用研究

文章剖析了现有碳排放权分配方法在分配指标的选取、适用性、可行性、减排责任分担等方面存在的不足。在前期研究中提出的"生存权平等,发展权有别"的思想和多角度衡量CO2排放公平性的评价指标体系的基础上,提出了滚动规划的分配理念和基于基尼系数法的全球CO2排放权优化分配方法及相应的数学模型。在VC平台上开发了求解该优化分配模型的计算机算法和软件。通过全球各国CO2排放配额的实例计算,结果显示:基于基尼系数法的CO2排放权分配方法可以更好地提高碳减排分配方案的公平性,滚动规划理念可以更好地兼容未来的各种变化和不确定性,从而提高分配方案的可行性。     

基于物联网技术的丹江污水源在线监测系统研究

为建设生态商洛,加强丹江源头污水排放情况监测,采用物联网技术对流入丹江的污水源进行实时监测,通过基于ZigBee技术的无线网络和4G技术,对各个排放点安装ZigBee节点对污水数据进行实时采集,经过4G网络将数据传输至监测中心.软件部分设计出污水源实时监测系统,能够实现对PH值、电导率、溶解氧、氮等参数进行实时显示、预警、存储,并进行了实验测试.结果表明该系统能够解决丹江源头由于污水排放点分散,不能实时掌控污水排放情况的问题.     

基于物联网的远程环境监测技术的分析

顺应信息化时代物联网技术发展的浪潮,物联网技术在各大领域的应用越来越广范,环境监测中应用物联网技术已经屡见不鲜。我国已经进入了经济发展的快车道,积累的环境问题也日益显现。本文主要介绍了物联网技术并且基于物联网的技术架构构建一个方位全面,层次多元,覆盖广泛的远程环境监测系统。利用物联网技术中的传感器和无线传输技术对相应的环境参数进行检测,针对环境污染检测的随机性,增加远程环境监测的科学性和准确性,从而能降低环境监测的难度并且精简了人力投入,最重要的是可以有效提升远程环境监测的质量,为深入的改善环境污染的现状提供技术方面的支持。     

基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计研究

为了实现对空气环境污染的有效监测和报警控制,进行报警控制系统的优化设计,提出基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计方法。系统包括了无线传感器网络模块、计算机控制模块、AD模块、时钟模块和人机交互模块。采用分布式无线传感器组网方法空气污染的原始数据采集,将采集的污染数据输入到AD模块中进行二进制转换,构建模拟预处理机进行控制信号放大滤波,采用DSP技术进行计算机控制程序设计,在计算机网络环境下实现大型空气污染远程报警系统的集成设计。系统测试结果表明,采用该方法进行大型空气污染远程报警系统设计具有很好的稳定性和兼容性,实现了空气污染的及时报警。     

基于远程通信的环境信息检测系统研究

环境检测系统多采用有线传输方法相对落后、自动化程度较低的问题。对此提出基于远程通信的环境检测系统,该系统综合利用传感器技术设计检测环境中的硬件设计方案以及软件流程来提高信息检测系统效率的方法进行探讨,提出远程通信的环境信息检测系统。该系统性能比传统系统更加稳定,具有数据精准等优势,可有效保障网络数据中心设备安全运行。利用传感器收集和检测室内、外的空气污染浓度信息,并上传数据到协调器中,对二者的软硬件设施进行创新以完成基于远程通信的环境监测系统性能更加稳定,工作高效便捷,功耗相对较低。     

电磁环境监测传感器部署效率评估方法

目的提升电磁环境的全域、精细化监测能力。方法基于单个传感器监测能力和多个传感器协同监测效率,建立相应的评估指标模型,利用多属性决策方法将多指标量化为单一指标,获得监测传感器部署效率评估结果。结果以待评估方案与理想方案的贴近度作为部署效率评估指标,建立了部署效率评估指标体系,提出了基于逼近理想解排序法(TOPSIS)和网络分析法(ANP)的综合评估方法。结论通过仿真验证了该方法的可行性和有效性,为监测传感器部署方案优化和动态调度提供量化评估数据支撑。     

SCADA系统在污染物治污工况在线监控系统中的应用

本文介绍了SCADA系统在内蒙古自治区重点污染源治污工况在线监控系统中的应用,系统以西门子成熟S7—200系列可编程序控制器为在线监测设备,基于OPC（OLE for Process Control）技术,以WINCC为监控平台,实现了自治区内重点污染源企业治污工况的远程监测、污染物排放的有效管理。     

浆纸企业CO2排放因子分析及计算方法研究

根据浆纸生产的工艺特点和生产实际,推导出主流的制浆技术、造纸技术、浆纸废渣替代燃煤、沼气替代燃煤的CO2排放因子分别为0.229,1.304,1.5,3.69t/t.以此为基础并参考相关的资料,分析了纸机的不同部位对CO2排放因子的影响,并模拟了不同生产规模时CO2排放总量.结果表明:浆纸企业CO2排放总量中,造纸系统和废物处理系统占据主导地位分别为54.23%和33.86%,造纸系统和制浆系统中耗热工段对CO2总量的贡献比例分别为75.6%和90.22%,废物处理系统中,浆纸废渣任意弃置和沼气任意排放CO2总量的贡献比例分别为46.06%和47.59%.     

不同排污收费情景下的发电企业减排模型研究

考虑未来多种污染物排污收费情景及区域电力需求的固有随机特性,建立了2阶段电源规划优化模型,分析了不同排污收费情景、不同电力需求水平下的区域电力结构变化以及污染物和CO2减排策略.在同时征收SO2排污费和CO2排放费的情景(情景3)下,清洁能源发电在发电系统中的比重增加,以煤电为主的火电比重下降;系统减排CO2 8.438′106t,同时协同减排SO2 5202t、NOx 7854t、颗粒物17.42t,但系统费用会显著增加.在同时征收SO2、NOx排污费和CO2排放费的情景下,系统减排SO2 8515t、NOx 13878t、颗粒物23.52t、CO2 12.988′106t,同时系统费用也会进一步增加.在目前征收SO2排污费的基础上征收CO2排放费或同时征收NOx排放费和CO2排放费,可以提高清洁发电方式在发电系统中的比重,降低SO2、NOx和CO2的排放量.     

福建省CO2排放及减排潜力分析

基于2010年福建省CO2排放量,对人均CO2排放量和万元产值CO2排放量的区域分布格局及其成因进行了分析,并依据2000—2010年CO2排放量和经济发展数据,建立了福建省CO2排放量随人均GDP变化的环境学习曲线,据此分析了2005—2010年6个时段CO2减排潜力变化及其空间分布。结果表明:经济发展水平越高的地区,万元产值CO2排放的负荷越小,万元产值CO2减排的潜力也越小;反之,经济发展水平越低的地区,万元产值CO2排放的负荷越大,万元产值CO2减排的潜力也越大。     

物联网下环境污染智能监测系统设计研究

利用传统监测系统对环境污染进行监测时,准确率较低,不能满足人们的实际需求。设计一个物联网下环境污染智能监测系统。该系统采用C/S与B/S体系结构把系统分为环境感知层、数据中心层、环保应用层三层,通过传感器硬件平台准确收集多样性污染信息,减少出现误差的概率,以及利用系统模块化设计思想完成系统软件的设计,实现对环境污染的实时化、智能化监测。该系统的监测准确性要高于传统环境污染监测系统,其最大误差不超过1. 33%,具有良好的实时性和应用性,基本满足人们的实际要求。     

臭氧浓度升高对土壤-冬小麦系统CO2排放的影响

通过田间试验,采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究臭氧(O3)浓度升高对土壤-冬小麦系统CO2排放的影响.结果表明,O3浓度升高对CO2排放的季节变化模式无明显影响.在返青期和拔节孕穗期,O3浓度升高显著降低了土壤-冬小麦系统的CO2排放通量;在抽穗成熟期,O3浓度100 nL·L-1处理对CO2排放通量没有...     

UV-B增强与秸秆施用对土壤-冬小麦系统CO2排放影响

通过大田试验,采用人工增强紫外辐射的方法模拟UV-B增强,应用静态箱-气相色谱法测定土壤-冬小麦系统的CO2排放通量,研究UV-B增强与秸秆施用对土壤-冬小麦系统CO2排放通量的影响.结果表明:UV-B增强与秸秆施用没有改变CO2排放通量的季节性变化规律.UV-B具有抑制效应,显著降低了拔节-孕穗期的CO2排放,降幅达15.48% (P=0.055).秸秆施用对CO2排放具有促进效应,使返青期和拔节 -孕穗期的CO2排放分别增加了59.52% (P=0.005)和13.10% (P=0.092).秸秆施用和UV-B增强处理增加了返青期的CO2排放,增幅为30.95% (P=0.083).对照、UV-B增强、秸秆施用和秸秆施用+UV-B增强4种处理的系统CO2排放与气温都存在极显著的指数关系 (P<0.01),拟合方程的决定系数R2分别为0.56,0.60,0.45和0.51,温度敏感系数Q10值分别为1.83,1.97,1.55和1.70.     

上海市电力CO_2排放特征及减排途径分析

电力作为一种二次能源,不同发电方式和发电技术的电力CO2排放系数差别很大。研究发现,上海市2009年电力消费侧的CO2排放高于电力生产侧1 551万t,即上海市净调入电力的CO2排放为1 551万t,可见外来电CO2排放的正确测算对全市及各终端消费部门的CO2排放有重要影响。从排放系数来看,消费侧的CO2排放系数只有生产侧排放系数的81%,得益于外来电中可再生能源比例高于本地电力。2009年由于外来电的引入,上海市电力消费避免了178万t的CO2排放。就火力发电而言,上海市单位发电能耗和CO2排放略低于华东电网平均值,远高于世界先进水平,还有很大下降空间。基于以上研究,从提高火力发电的能效、发展可再生能源、发展分布式供能和其他新能源技术、建设智能电网等方面提出上海市减缓电力CO2排放的途径。     

全天候企业污水产生与处理的自动监测系统研究

本文介绍了一种全天候企业污水产生与处理的监测方法及系统,系统包括企业生产监测系统、污水处理监测系统、远程无线处理终端和服务管理平台;企业生产监测系统和污水处理监测系统通过信号线直联于远程无线处理终端,远程无线处理终端利用无线通信与服务管理平台双向联系;企业生产监测系统和污水处理监测系统将实时监测的数据上报给远程无线处理终端,远程无线处理终端统计分析实时监测的数据,定时自动的上报给服务管理平台,同时服务管理平台也可主动调用远程无线处理终端的实时数据。本研究采用不间断的监测统计方法,因此可以很好的防止企业偷排污水,为环境管理部门管理水平的提高提供很好的技术方案。     

基于1 km网格的天津市二氧化碳排放研究

中国城市建制及地理边界特征使得国际城市CO2排放的关键问题在中国难以深入研究.例如,城市排放占比,城市与周边区域排放差异等.本文基于天津市CO2排放的1 km网格,分析天津市CO2排放的空间特征,探讨天津市不同城市范围的CO2排放水平,并与纽约市进行对比分析.结果显示,2007年天津市市域内CO2排放总量为12599万吨,人均排放11.30 t.天津市市域CO2排放的空间格局是从中心6个城区向外单位网格排放量逐渐降低.CO2排放在空间上具有显著的正空间自相关性,中心6个城区、滨海新区及郊区县中心镇的CO2排放对其周边区域CO2排放影响显著,天津市狭义城市人均CO2排放量为4.71 t,低于纽约市的6.33t;狭义城市范围1排放占总排放的比例为69.26％,略高于纽约市的59.70％.以狭义城市为城市范围时,天津城市及周边区域人均CO2排放的空间特征与发达国家城市的排放特征研究结论一致,都是从城区—郊区—周边区域,人均排放水平逐渐升高;在此范围下,天津城市CO2排放仅占全市域的14.00％.     

UV-B增强对土壤-大豆系统CO2排放的影响

采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究了人工模拟UV-B辐射增强对土壤-大豆系统CO2排放的影响.结果表明,在相同的气象条件和田间管理下,UV-B辐射增强对CO2排放的季节变化模式无明显影响.在植株结荚前,UV-B增强对CO2排放通量没有显著影响,但从植株结荚到成熟,CO2排放通量显著降低,2004和2006年分别降低了49.03%和48.13%;并显著降低了整个生育期的CO2累积排放量,2004和2006年分别降低了43.26%和44.79%.收割实验表明,在分枝开花期,UV-B增强降低了土壤CO2排放,但对植株地上部分的CO2排放没有明显影响;从结荚到成熟,UV-B增强主要通过降低植株地上部分CO2排放通量来降低土壤-大豆系统的CO2排放.UV-B辐射增强降低了大豆生态系统碳固定量,在分枝开花-结荚阶段的固定碳量减少了352.73g/m2CO2,在结荚-鼓粒阶段固定碳量减少了1456.25g/m2CO2.