【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于碳排放遠程檢測，具體為一種造紙廠碳排放遠程檢測系統及方法。
技術介紹
1、造紙廠是通過機制流水線的形式進行造紙的工廠。造紙分有機制和手工兩種形式。機制是在造紙機上連續進行，將適合于紙張質量的紙漿，用水稀釋至一定濃度，在造紙機的網部初步脫水，形成濕的紙頁，再經壓榨脫水，然后烘干成紙。手工則用有竹簾、聚酯網或銅網的框架，將分散懸浮于水中的纖維抄成濕紙頁，經壓榨脫水，再行曬干或烘干成紙。造紙廠的碳排放需要對其進行檢測。
2、但是常見的系統在使用過程中，信息傳輸不能實現遠程傳輸，影響了傳輸的速度，且檢測得到的數據在存儲時較為不便。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于：為了解決上述提出的問題，提供一種造紙廠碳排放遠程檢測系統及方法。
2、本專利技術采用的技術方案如下：一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，包括供電模塊、分布采集模塊、濃度檢測模塊、分布采集模塊、數據分析模塊、云數據庫模塊、煙氣采集模塊、溫室氣體采集模塊、終端網絡節點模塊、節點處理模塊和數據管理模塊，所述供電模塊的輸出端連接有所述分布采集模塊的輸入端，所述分布采集模塊的輸出端連接有所述濃度檢測模塊的輸入端，所述濃度檢測模塊的輸出端連接有所述分布采集模塊的輸入端，所述分布采集模塊的輸出端連接有所述數據分析模塊的輸入端，所述數據分析模塊的輸出端連接有所述云數據庫模塊的輸入端；
3、所述分布采集模塊的內部設置有終端網絡節點模塊、節點處理模塊和數據管理模塊，所述終端網絡節點模塊、節點處理模塊
4、在一優選的實施方式中，所述煙氣采集模塊基于網格法測量原理，對該處煙道截面的co2濃度分布以及差壓分布進行測量，所述煙氣采集模塊對于煙氣流速采用環保cems監測數據；此外，所述煙氣采集模塊設置3路伸入不同長度的取樣探頭(1、2、3m)，獲得不同空間位置的煙氣，通過充分混合來表征該處煙道截面co2濃度真實值。
5、在一優選的實施方式中，所述溫室氣體采集模塊用于實時監測造紙廠內煙囪排放煙氣中的co2濃度并據此換算得到co2實時排放量，然后傳輸至分布采集模塊內部的信息傳輸端口，所述溫室氣體采集模塊完成煙氣取樣、濃度測量以及系統反吹，并實現煙氣co2/o2濃度，溫度、濕度、壓力、煙氣流量、機組發電功率、外購電力等數據的采集。數據處理與統計模塊對采集到的數據進行計算處理，獲得總碳排放量、碳排放速率、外購電力碳排放、單位發電碳排放等主要參數，并以分鐘、小時、天、月、季度等時間序列對碳排放量進行計算和統計，并將最終計算與統計結果存儲入數據庫，并由上位機在線顯示；所述溫室氣體采集模塊用于通過非色散紅外分析法ndir、可調諧二極管激光吸收光譜法tdlas、紅外光譜法、氣敏電極法、氣相色譜法、氣體濾波監測法、波長掃描－光腔衰蕩法ws-crds中的至少一種方法，實時在線監測造紙廠內煙囪排放煙氣中除co2以外的溫室氣體濃度。
6、在一優選的實施方式中，所述濃度檢測模塊選用model1080煙氣分析儀，以測量co2濃度為主，同步測量co和o2濃度。co2和co濃度測量選用已應用較為成熟ndir分析方法，連續測定煙氣中co2和co濃度。o2濃度測量基于電化學原理連續獲得煙氣中o2濃度。
7、在一優選的實施方式中，所述終端網絡節點模塊由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊以及能量供應模塊組成;所述終端網絡節點模塊將濃度檢測模塊內部的各種傳感器組成一個傳感器群，一個終端傳感器網絡節點負責一個傳感器群的信息收集，而每個造紙廠碳排放檢測點不定點地設置有分布傳感器群。
8、在一優選的實施方式中，所述節點處理模塊包括智能網關和匯聚節點;匯聚節點是固定的，較遠監測區域感知的數據需要經過多跳路由傳輸到匯聚節點，容易造成匯聚節點周圍的能量空洞問題；所述節點處理模塊將移動匯聚節點引入監測網絡，匯聚節點由嵌入式控制系統、無線射頻模塊(cc2430模塊)、gprs通信模塊、風光互補供電系統組成。
9、在一優選的實施方式中，所述數據管理模塊將數據存儲層劃分為一級、二級數據管理層；二級數據管理層以用戶為單位進行存儲，根據用戶提供個性化數據存儲業務，每個造紙廠的數據來源于對應用戶并提供對應的信息服務；所有用戶的數據通過整合重組和清洗轉換構成數據中心，數據中心涵蓋公共歷史數據、集成和共享數據；這樣的設計在物理結構上相互獨立，保證了數據的個性化和安全性，在邏輯結構上保持統一，把控全局。
10、在一優選的實施方式中，所述數據分析模塊結合造紙廠提供的用煤種類、用煤量、低位發熱值等生產數據，選定燃煤排放因子為95．7g/mj，基于排放因子法。
11、在一優選的實施方式中，所述云數據庫模塊用于對接收到的數據進行存儲、對比、分析和推演處理；操作人員通過人機交互模塊訪問云數據庫模塊；所述云數據庫模塊的具體內容如下：所有造紙廠碳排放測結果在云端數據庫中的保存；所述云數據庫模塊在利用分布采集模塊和濃度檢測模塊完成造紙廠碳排放的多個檢測指標結果的獲取之后，就可以通過檢測儀上的網絡模塊，將檢測結果發送到云端服務器；云端服務器為云端數據庫模塊載體，在云端服務器中，部署有專門的數據庫系統，用來存儲造紙廠碳排放的指標檢測結果。
12、在一優選的實施方式中，所述方法包括以下步驟:
13、s1:供電模塊為整個系統提供運行的電能；
14、s2:分布采集模塊接收到開機的命令之后開始進行工作，并對造紙廠煙囪處的數據進行收集
15、s3:濃度檢測模塊對采集到的數據進行濃度檢測；
16、s4:濃度檢測模塊將檢測得到的結果輸入到分布采集模塊的輸入端，之后分布采集模塊將數據發送到數據分析模塊的內部，數據分析模塊開始對濃度檢測模塊檢測得到的數據進行分析，并咋分析結束之后輸出分析結果；
17、s5:云數據庫模塊將數據分析模塊輸出得到的結果存儲在云數據庫模塊的內部，并對數據進行記錄保存。
18、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：
19、1、本專利技術中，分布采集模塊通過內部的終端網絡節點模塊、節點處理模塊和數據管理模塊可以對采集分析得到的碳排放數據進行遠程傳輸，從而使得該系統在使用過程中，信息的傳輸過程中更加穩定快捷，同時終端網絡節點模塊將濃度檢測模塊內部的各種傳感器組成一個傳感器群，一個終端傳感器網絡節點負責一個傳感器群的信息收集，而每個造紙廠碳排放檢測點不定點地設置有分布傳感器群，提高了傳輸的效率。
20、2、本專利技術中，云數據庫模塊對采集得到的數據進行云存儲，從而使得該系統在使用過程中數據不會輕易丟失，且相關的工作人員可以通過登錄云端的方式進行數據的查看，從而便于人們的使用，也提高了查看數據的及時便利性。
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1.一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，包括供電模塊（1）、分布采集模塊（2）、濃度檢測模塊（3）、分布采集模塊（4）、數據分析模塊（5）、云數據庫模塊（6）、煙氣采集模塊（7）、溫室氣體采集模塊（8）、終端網絡節點模塊（9）、節點處理模塊（10）和數據管理模塊（11），其特征在于：所述供電模塊（1）的輸出端連接有所述分布采集模塊（2）的輸入端，所述分布采集模塊（2）的輸出端連接有所述濃度檢測模塊（3）的輸入端，所述濃度檢測模塊（3）的輸出端連接有所述分布采集模塊（4）的輸入端，所述分布采集模塊（4）的輸出端連接有所述數據分析模塊（5）的輸入端，所述數據分析模塊（5）的輸出端連接有所述云數據庫模塊（6）的輸入端；
2.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述煙氣采集模塊（7）基于網格法測量原理，對該處煙道截面的CO2濃度分布以及差壓分布進行測量，所述煙氣采集模塊（7）對于煙氣流速采用環保CEMS監測數據；此外，所述煙氣采集模塊（7）設置3路伸入不同長度的取樣探頭，獲得不同空間位置的煙氣，通過充分混合來表征該處煙道截面CO2濃度真實值。
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4.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述濃度檢測模塊（3）選用MODEL1080煙氣分析儀，以測量CO2濃度為主，同步測量CO和O2濃度；CO2和CO濃度測量選用已應用NDIR分析方法，連續測定煙氣中CO2和CO濃度;O2濃度測量基于電化學原理連續獲得煙氣中O2濃度。
5.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述終端網絡節點模塊（9）由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊以及能量供應模塊組成;所述終端網絡節點模塊（9）將濃度檢測模塊（3）內部的各種傳感器組成一個傳感器群，一個終端傳感器網絡節點負責一個傳感器群的信息收集，而每個造紙廠碳排放檢測點不定點地設置有分布傳感器群。
6.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述節點處理模塊（10）包括智能網關和匯聚節點;匯聚節點是固定的，較遠監測區域感知的數據需要經過多跳路由傳輸到匯聚節點，容易造成匯聚節點周圍的能量空洞問題；所述節點處理模塊（10）將移動匯聚節點引入監測網絡，匯聚節點由嵌入式控制系統、無線射頻模塊(CC2430模塊)、GPRS通信模塊、風光互補供電系統組成。
7.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述數據管理模塊（11）將數據存儲層劃分為一級、二級數據管理層；二級數據管理層以用戶為單位進行存儲，根據用戶提供個性化數據存儲業務，每個造紙廠的數據來源于對應用戶并提供對應的信息服務；所有用戶的數據通過整合重組和清洗轉換構成數據中心，數據中心涵蓋公共歷史數據、集成和共享數據；這樣的設計在物理結構上相互獨立，保證了數據的個性化和安全性，在邏輯結構上保持統一，把控全局。
8.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述數據分析模塊（5）結合造紙廠提供的用煤種類、用煤量、低位發熱值等生產數據，選定燃煤排放因子為95．7g/MJ，基于排放因子法。
9.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述云數據庫模塊（6）用于對接收到的數據進行存儲、對比、分析和推演處理；操作人員通過人機交互模塊訪問云數據庫模塊；所述云數據庫模塊（6）的具體內容如下：所有造紙廠碳排放測結果在云端數據庫中的保存；所述云數據庫模塊（6）在利用分布采集模塊（2）和濃度檢測模塊（3）完成造紙廠碳排放的多個檢測指標結果的獲取之后，就可以通過檢測儀上的網絡模塊，將檢測結果發送到云端服務器；云端服務器為云端數據庫模塊載體，在云端服務器中，部署有專門的數據庫系統，用來存儲造紙廠碳排放的指標檢測結果。
10.使用如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟:
...【技術特征摘要】
1.一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，包括供電模塊（1）、分布采集模塊（2）、濃度檢測模塊（3）、分布采集模塊（4）、數據分析模塊（5）、云數據庫模塊（6）、煙氣采集模塊（7）、溫室氣體采集模塊（8）、終端網絡節點模塊（9）、節點處理模塊（10）和數據管理模塊（11），其特征在于：所述供電模塊（1）的輸出端連接有所述分布采集模塊（2）的輸入端，所述分布采集模塊（2）的輸出端連接有所述濃度檢測模塊（3）的輸入端，所述濃度檢測模塊（3）的輸出端連接有所述分布采集模塊（4）的輸入端，所述分布采集模塊（4）的輸出端連接有所述數據分析模塊（5）的輸入端，所述數據分析模塊（5）的輸出端連接有所述云數據庫模塊（6）的輸入端；
2.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述煙氣采集模塊（7）基于網格法測量原理，對該處煙道截面的co2濃度分布以及差壓分布進行測量，所述煙氣采集模塊（7）對于煙氣流速采用環保cems監測數據；此外，所述煙氣采集模塊（7）設置3路伸入不同長度的取樣探頭，獲得不同空間位置的煙氣，通過充分混合來表征該處煙道截面co2濃度真實值。
3.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述溫室氣體采集模塊（8）實時監測造紙廠內煙囪排放煙氣中的co2濃度并據此換算得到co2實時排放量，然后傳輸至分布采集模塊（4）內部的信息傳輸端口，所述溫室氣體采集模塊（8）完成煙氣取樣、濃度測量以及系統反吹，并實現煙氣co2/o2濃度，溫度、濕度、壓力、煙氣流量、機組發電功率、外購電力等數據的采集。
4.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述濃度檢測模塊（3）選用model1080煙氣分析儀，以測量co2濃度為主，同步測量co和o2濃度；co2和co濃度測量選用已應用ndir分析方法，連續測定煙氣中co2和co濃度;o2濃度測量基于電化學原理連續獲得煙氣中o2濃度。
5.如權利要求1所述的一種造紙廠碳排放遠程檢測系統，其特征在于：所述終端網絡節點模塊（9）由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊以及能量供應模塊組成;所述終端網絡節點模塊（9）將...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅觀，
申請(專利權)人：四川野馬科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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