【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及環境監測,具體為一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統。
技術介紹
1、生態系統碳儲量和氣候變化具有間接關系,碳儲量的變化影響生態系統服務,包括調節氣候的能力,如果碳循環發生重大變化,可能會減少地球的自然碳吸收能力,影響氣候穩定性和生物多樣性,在對生態環境進行科學監測時需要使用到二氧化碳濃度測量系統對生態環境碳儲量進行科學監測。
2、在對生態環境進行科學監測時需要使用到二氧化碳濃度測量系統,其中公開號為“cn101881762b”所公開的“一種基于無線傳感器網絡的大范圍二氧化碳監測系統”,其已經解決了目前對復雜環境,如森林、牧場、園區等場所的二氧化碳含量監測一般采用特殊的儀器是用人工方法逐點進行,不能進行大范圍、實時、連續的測量,測量的準確性較低、范圍較小、時效性較差多種弊端。
3、但是在實際使用類似結構的二氧化碳濃度測量系統時還存在諸多缺陷如:現有技術不便于對不同環境下進行精準二氧化碳濃度測量,導致的二氧化碳濃度測量系統容易受到溫度、壓力環境的限制,縮小了系統的適用范圍,也降低了使用系統的測量精準度,所以需要設計一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本專利技術提供了一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,以解決上述問題。
2、為實現以上目的,本專利技術通過以下技術方案予以實現:一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統包括:
3、用于對二氧化碳濃度監測數據進
4、用于對二氧化碳濃度監測數據進行介入修改的補償模組;
5、用于對二氧化碳濃度監測數據進行統計并計算的求值模組;
6、所述輸出處理中心連接有用于對系統運行發送的數據進行加密的安裝模組。
7、優選的,所述數據處理中心連接有用于對生態系統的二氧化碳濃度進行監測的ndir傳感器,所述ndir傳感器連接有用于傳遞信息的通信模塊。
8、優選的,所述數據處理中心包括用于對系統內部數據進行計算處理的中央處理單元,所述中央處理單元連接有用于對系統內部設備運行進行協同控制的協同模塊、用于對系統運行產生的數據進行存儲的數據庫、用于對系統運行產生的數據與日志進行接收且發送的數據收發單元。
9、優選的,所述補償模組包括用于對生態環境周圍溫度數據進行采集的溫度采集模塊、用于對生態環境周圍大氣壓數據采集的壓力數據采集模塊,所述溫度采集模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算整理的數據分析模塊,所述數據分析模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算的線性補償模塊,所述線性補償模塊連接有自動補償單元對計算后的溫度數據與二氧化碳濃度進行融合,所述壓力數據采集模塊連接有多項式回歸模塊對不同大氣壓數據下二氧化碳濃度進行計算,所述多項式回歸模塊連接有壓力補償模塊用于對二氧化碳濃度與不同大氣壓數據進行融合整理,所述壓力補償模塊、自動補償單元連接有修改模塊對系統在不同環境下監測二氧化碳濃度進行補償修改。
10、優選的,所述安防模組包括用于對數據包信息進行提取的特征提取單元,所述特征提取單元連接有用于對數據包進行加密驗證的認證模塊,所述認證模塊連接有數據封裝模塊用于對認證后數據包進行二次封裝處理,所述數據封裝模塊連接有報文輸送單元進行數據輸送。
11、優選的,所述求值模組包括用于獲取不同時間段二氧化碳濃度數據的數據收集單元,所述數據收集單元連接有用于使用網絡時間并校準系統內部時間的聯網時間單元,所述聯網時間單元連接有用于對不同時間段二氧化碳濃度數據進行計算的加權單元,所述加權單元連接有用于輸出表格信息的圖形輸出模塊。
12、優選的,所述線性補償模塊采用線性溫度補償公式,具體為:未補償的二氧化碳濃度測量值為cuncorrected,溫度為t,補償后的二氧化碳濃度為ccorrected,線性補償公式可以表示為ccorrected=at+bcuncorrected+c,其中a、b、c為待確定的系數,表示為:
13、優選的,所述多項式回歸模塊采用多項式回歸模型對于更復雜的非線性關系使用多項式回歸模型進行推算:二氧化碳濃度測量值n與壓力p之間的關系可以表示為:n=bp2+np+m。
14、優選的,所述加權單元采用計算不同時間段內環境中二氧化碳濃度的平均值,并設定四個時間段的co2濃度分別為rppm、oppm、pppm、mppm,平均加權平均:有益效果
15、本專利技術提供了一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統。與現有技術相比具備以下有益效果:
16、1、本專利技術提供的基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,通過溫度采集模塊對環境溫度進行實時監測并輸送至數據分析模塊,通過數據分析模塊可對環境二氧化碳濃度與環境溫度數據進行提取并輸送至線性補償模塊內部進行計算,通過ccorrected=at+bcuncorrected+c公式對環境溫度對二氧化碳濃度影響進行計算,通過壓力數據采集模塊可對環境大氣壓數據進行采集并輸送至多項式回歸模塊內部進行計算,并通過n=bp2+np+m公式推算大氣壓力對二氧化碳濃度影響,再通過修改模塊、自動補償單元、壓力補償模塊配合使用可對系統監測二氧化碳濃度數據進行自動補償修改,實現了提高監測二氧化碳濃度精準性的功能,避免了裝置容易收到環境溫度、大氣壓力等限制導致的二氧化碳濃度監測數據不準確的問題,提高了使用系統的可靠效果,也擴大了系統的適用范圍。
17、2、本專利技術提供的基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,通過數據采集單元可對環境二氧化碳濃度與時間進行收集,并通過聯網時間單元可對指定時間段二氧化碳濃度數據進行調用,再通過加權單元采用公式可對大范圍日期平均二氧化碳濃度與指定時間段氧化碳濃度進行實時監測,實現了提高增加了使用系統的智能化效果的功能,便于根據使用需求調用指定時間段氧化碳濃度數值。
18、3、本專利技術提供的基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,通過特征提取模塊可對系統輸送數據包頭部標簽進行提取并輸送至認證模塊內部,通過認證模塊內嵌advanced?encryption?standard對稱加密算法對數據包進行認證,并配合數據封裝模塊可對數據包進行二次封裝作業,并通過報文輸送單元對加密數據包進行輸送,實現了對裝置通信進行安全防護的功能,避免了裝置通信數據泄露,保證了使用系統的可靠效果。
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1.一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述數據處理中心連接有用于對生態系統的二氧化碳濃度進行監測的NDIR傳感器,所述NDIR傳感器連接有用于傳遞信息的通信模塊。
3.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述數據處理中心包括用于對系統內部數據進行計算處理的中央處理單元,所述中央處理單元連接有用于對系統內部設備運行進行協同控制的協同模塊、用于對系統運行產生的數據進行存儲的數據庫、用于對系統運行產生的數據與日志進行接收且發送的數據收發單元。
4.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述補償模組包括用于對生態環境周圍溫度數據進行采集的溫度采集模塊、用于對生態環境周圍大氣壓數據采集的壓力數據采集模塊,所述溫度采集模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算整理的數據分析模塊,所述數據分析模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算的線性補償模塊,所述線性補償模塊連接有自動補
5.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述安防模組包括用于對數據包信息進行提取的特征提取單元,所述特征提取單元連接有用于對數據包進行加密驗證的認證模塊,所述認證模塊連接有數據封裝模塊用于對認證后數據包進行二次封裝處理,所述數據封裝模塊連接有報文輸送單元進行數據輸送。
6.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述求值模組包括用于獲取不同時間段二氧化碳濃度數據的數據收集單元,所述數據收集單元連接有用于使用網絡時間并校準系統內部時間的聯網時間單元,所述聯網時間單元連接有用于對不同時間段二氧化碳濃度數據進行計算的加權單元,所述加權單元連接有用于輸出表格信息的圖形輸出模塊。
7.根據權利要求4所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述線性補償模塊采用線性溫度補償公式,具體為:未補償的二氧化碳濃度測量值為Cuncorrected,溫度為T,補償后的二氧化碳濃度為Ccorrected,線性補償公式可以表示為Ccorrected=aT+bCuncorrected+C,其中a、b、c為待確定的系數,表示為:
8.根據權利要求4所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述多項式回歸模塊采用多項式回歸模型對于更復雜的非線性關系使用多項式回歸模型進行推算:二氧化碳濃度測量值N與壓力P之間的關系可以表示為:N=bP2+nP+m。
9.根據權利要求6所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述加權單元采用計算不同時間段內環境中二氧化碳濃度的平均值,并設定四個時間段的CO2濃度分別為Rppm、Oppm、Pppm、Mppm,平均加權平均:
...【技術特征摘要】
1.一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述數據處理中心連接有用于對生態系統的二氧化碳濃度進行監測的ndir傳感器,所述ndir傳感器連接有用于傳遞信息的通信模塊。
3.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述數據處理中心包括用于對系統內部數據進行計算處理的中央處理單元,所述中央處理單元連接有用于對系統內部設備運行進行協同控制的協同模塊、用于對系統運行產生的數據進行存儲的數據庫、用于對系統運行產生的數據與日志進行接收且發送的數據收發單元。
4.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述補償模組包括用于對生態環境周圍溫度數據進行采集的溫度采集模塊、用于對生態環境周圍大氣壓數據采集的壓力數據采集模塊,所述溫度采集模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算整理的數據分析模塊,所述數據分析模塊連接有用于對采集溫度數據進行計算的線性補償模塊,所述線性補償模塊連接有自動補償單元對計算后的溫度數據與二氧化碳濃度進行融合,所述壓力數據采集模塊連接有多項式回歸模塊對不同大氣壓數據下二氧化碳濃度進行計算,所述多項式回歸模塊連接有壓力補償模塊用于對二氧化碳濃度與不同大氣壓數據進行融合整理,所述壓力補償模塊、自動補償單元連接有修改模塊對系統在不同環境下監測二氧化碳濃度進行補償修改。
5.根據權利要求1所述的一種基于生態系統碳儲量的二氧化碳濃度測量系統,其特征在于:所述安防模組包括用于對數據包信...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉亮俊,王文淵,趙丹,
申請(專利權)人:九郡綠建嘉興科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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