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北京唯思德科技有限公司

 Beijing  Wisdominc  Technology  Co.,Ltd

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WSD-FLY机载高精度温室气体监测系统

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  • 机载温室气体通量测量
  • 机载温室气体分析仪

WSD-FLY机载高精度温室气体监测系统


默认标题__2023-04-26+09 39 22.png北京唯思德科技有限公司多年从事温室气体监测解决方案,根据《碳监测评估试点工作方案》的相关试点单位与企业的监测任务,本公司定制多尺度,多维度,多碳源监测体系,服务于国家“双碳”战略目标,支撑碳达峰、碳中和的新战略新任务,构建本市大气环境排放温室气体综合监测体系;北京唯思德科技有限公司开创性推出WSD-FLY无人机温室气体监测系统解决方案,该系统依靠自上而下质量平衡算法进行TERRA模型构建,采用移动监测数据匹配算法模型,两者结合,计算出源排放量。可测量源的大小从10x10 m到1000 x 1000m(在特定的气象条件下,更大的源)排放量。

WSD-FLY无人机温室气体监测系统有助于探索自上而下的碳排放量反演方法,选择监测点位,并初步形成大气温室气体监测技术指南,支撑城市碳排放量、排放源及源强核算校验;摸清本底、跟踪评估变化趋势。建立完善支撑城市碳排放量核算校验,可评估城市与区域气候变化和节能减排的社会、经济与环境效益,发展绿色低碳经济等提供科技支撑稳步推进碳监测评估体系建设。

特点优势

l  全球唯一可以实现机载高精度温室气体排放量和通量的测量系统

l  已被验证的方法学,可准确测量CO2 CH4 N2O等多种温室气体和多种VOC的排放量

l  针对各类点源和面源均适用

l  升级TERRA算法,使之适配于无人机测量数据

l  可应用于各类工业园区、厂区、矿区、场站的总和排放量

l  部署灵活,快速获取排放量和通量结果

应用领域

重点行业监测:排放量测量

l 煤炭行业:井口CH4逸散排放,矿后活动包括洗煤厂、选煤厂、堆场、装车场站等CH4逸散排放监测;露天煤矿CH4排放监测;关停煤矿CH4排放监测

l 油气行业:各类油气生产设施的CH4逸散排放量测量,管线泄漏排放量监测,存储场站逸散源排放,运输过程排放,天然气处理厂站排放,炼油、石油化工,城市燃气配送环节排放

l 电力行业:烟囪CO2排放量测量,厂区CO2逸散排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 钢铁行业:高炉CO2排放量测量,厂区CO2排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 水泥行业:高炉CO2排放量测量,厂区CO2排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 废弃物行业:污水处理厂CH4逸散排放量测量;垃圾填埋场CH4逸散排放量测量

l 各类工业园区:厂区CO2,CH4,N2O各类VOC总和排放量测量

典型城市与区域碳浓度反演排放量方法

l 高精度监测站点选择,确认站点区域代表性

l 通过监测,建立站点与区域内主要排放源在不同气象条件下的联系

l 获取整个区域的碳排放量,以及随时间的变化趋势

典型生态系统:排放通量测量

l 山水林田湖草沙冰生态系统温室气体排放量测量

模型算法及原理展示

 

无人机1.png

图1:航行CO2测量值采用TERRA算法模型确定排放率,可分别量化地表排放和升高排放。覆盖四个主要表面的所有飞行期间,平均每小时二氧化碳排放率 (th-1)。不确定性表示在多次飞行的标准误差。

图2:航测CO2 排放强度和总排放量    

技术参数

气象监测系统

风速

测量范围: 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%

风向

风向范围(x/y) 0 - 359°(z):±30°;分辨率 1.0°;精度 ±1.0°

温度

测量范围: -40° C to 85° C;分辨率: 0.1° C;精度: ±2.0° C

湿度

测量范围: 0-100% RH;分辨率: 0.1%;精度: ±3%

大气压力

测量范围: 50-115 kPa;分辨率: 0.1 kPa;精度: ±1.0 kPa

算法模型软件平台WSD-FLY.png

技术原理:质量平衡法

排放量测量精度:优于10%

可测量源的大小:从10x10 m2 到1000 x 1000m2

排放量结果获取时间:≤60min

可输入因子:风速风向、大气压力、CO2浓度、CH4浓度、N2O浓度、GPS等

输出结果:排放量结果

无人机采样平台

机体材质:碳纤维

最大作业载荷 15kg

工作电压范围 DC21~23.1V

空载悬停时间 ≥70min

最大飞行速度(限定) 15m/s

最大爬升速度(限定) 8m/s

最大下降速度(限定) 2m/s

最大抗风能力 14m/s

GPS悬停精度 水平方向:±2m(风力<5级)

垂直方向:±1.5m(风力<5级)

应用案例

生产厂家:唯思德科技



WSD-FLY无人机温室气体监测系统

北京唯思德科技有限公司多年从事温室气体监测解决方案,根据《碳监测评估试点工作方案》的相关试点单位与企业的监测任务,本公司定制多尺度,多维度,多碳源监测体系,服务于国家“双碳”战略目标,支撑碳达峰、碳中和的新战略新任务,构建本市大气环境排放温室气体综合监测体系;北京唯思德科技有限公司开创性推出WSD-FLY无人机温室气体监测系统解决方案,该系统依靠自上而下质量平衡算法进行TERRA模型构建,采用移动监测数据匹配算法模型,两者结合,计算出源排放量。可测量源的大小从10x10 m2 到1000 x 1000m2 (在特定的气象条件下,更大的源)排放量。

WSD-FLY无人机温室气体监测系统有助于探索自上而下的碳排放量反演方法,选择监测点位,并初步形成大气温室气体监测技术指南,支撑城市碳排放量、排放源及源强核算校验;摸清本底、跟踪评估变化趋势。建立完善支撑城市碳排放量核算校验,可评估城市与区域气候变化和节能减排的社会、经济与环境效益,发展绿色低碳经济等提供科技支撑稳步推进碳监测评估体系建设。

特点优势 

l 方法学已被验证,可准确测量CO2/CH4/N2O多种温室气体和多种VOC的排放量

l 针对各类点源和面源均适用

l 升级TERRA算法,使之适配于无人机测量数据

l 可应用于各类工业园区、厂区、矿区、场站的总和排放量

l 快速部署,当天获取排放量结果

应用领域

重点行业监测:排放量测量

l 煤炭行业:井口CH4逸散排放,矿后活动包括洗煤厂、选煤厂、堆场、装车场站等CH4逸散排放监测;露天煤矿CH4排放监测;关停煤矿CH4排放监测

l 油气行业:各类油气生产设施的CH4逸散排放量测量,管线泄漏排放量监测,存储场站逸散源排放,运输过程排放,天然气处理厂站排放,炼油、石油化工,城市燃气配送环节排放

l 电力行业:烟囪CO2排放量测量,厂区CO2逸散排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 钢铁行业:高炉CO2排放量测量,厂区CO2排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 水泥行业:高炉CO2排放量测量,厂区CO2排放量测量,煤炭堆场CH4逸散排放量测量

l 废弃物行业:污水处理厂CH4逸散排放量测量;垃圾填埋场CH4逸散排放量测量

l 各类工业园区:厂区CO2,CH4,N2O各类VOC总和排放量测量


典型城市与区域碳浓度反演排放量方法

l 高精度监测站点选择,确认站点区域代表性

l 通过监测,建立站点与区域内主要排放源在不同气象条件下的联系

l 获取整个区域的碳排放量,以及随时间的变化趋势

典型生态系统:排放量测量

l 山水林田湖草沙冰生态系统温室气体排放量测量

模型算法及原理展示

无人机1.png 

图1:航行CO2测量值采用TERRA算法模型确定排放率,可分别量化地表排放和升高排放。覆盖四个主要表面的所有飞行期间,平均每小时二氧化碳排放率 (th-1)。不确定性表示在多次飞行的标准误差。


图2:航测CO2 排放强度和总排放量  


技术参数

高精度气体分析系统

响应时间:3s

测量原理分析仪测量原理基于吸收光谱技术,高精度测量大气中CO2 CH4 N2O浓度

测量精度(1s,1σ):CO20.2ppm;CH4≤1ppbN2O≤0.3ppb

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

测量范围:CO2:10ppm~10%;CH4:10ppb~1%;N2O:2ppb~500ppm

测量间隔:≤1s

测量腔室体积:不超过60ml,减少气体吸附,提高周转速率

样品温度:-15~45℃

取样流速:200~1000ml/min,标准500mL/min

气象监测系统

风速

测量范围: 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%

风向

风向范围(x/y) 0 - 359°(z)±30°分辨率 1.0°精度 ±1.0°

温度

测量范围: -40° C to 85° C分辨率: 0.1° C精度: ±2.0° C

湿度

测量范围: 0-100% RH;分辨率: 0.1%;精度: ±3%

大气压力

测量范围: 50-115 kPa;分辨率: 0.1 kPa;精度: ±1.0 kPa

算法模型软件平台

技术原理:质量平衡法

排放量测量精度:优于10%

可测量源的大小:从10x10 m2 到1000 x 1000m2

排放量结果获取时间:≤60min

可输入因子:风速风向、大气压力、CO2浓度、CH4浓度、N2O浓度、GPS等

输出结果:排放量结果

无人机采样平台

机体材质:碳纤维

最大作业载荷 15kg

工作电压范围 DC21~23.1V

空载悬停时间 ≥70min

最大飞行速度(限定) 15m/s

最大爬升速度(限定) 8m/s

最大下降速度(限定) 2m/s

最大抗风能力 14m/s

GPS悬停精度 水平方向:±2m(风力<5级)

垂直方向:±1.5m(风力<5级)

应用案例


生产厂家:中国 唯思德

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