WD-DR1000无人机温室气体监测系统

WD-DR1000无人机温室气体监测系统

沃德精准（北京）科贸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；沃德精准（北京）科贸有限公司开创性推出WD-DR1000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。

WD-DR1000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 

       •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

       •针对各类点源和面源均适用

       •升级TERRA算法，使之适配于无人机测量数据

       •可应用于各类工业园区、厂区、矿区、场站的总和排放量

       •快速部署，当天获取排放量结果

应用领域

行业监测：排放量测量

       •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

       •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

       •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

       •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

       •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

       •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

       •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

       •高精度监测站点选择，确认站点区域代表性

       •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

       •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

       •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

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）：CO2≤0.2ppm；CH4≤1ppb；N2O≤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

       作业载荷（Max） 15kg

       工作电压范围 DC21~23.1V

       空载悬停时间 ≥70min

       飞行速度（Max） 15m/s

       爬升速度（Max） 8m/s

       下降速度（Max） 2m/s

       抗风能力（Max） 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 沃德精准