一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法及装置与流程

本发明涉及温室气体监测量化，尤其涉及一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法及装置。

背景技术：

1、温室气体(即二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、氢氟氯碳化物、全氟碳化物及六氟化硫)。排放量化方法目前主要包括：(1)物料衡算法，即采用物料平衡的方法，计算固定污染源的排放量，其中燃烧排放一般假定完全燃烧，以燃料用量与碳含量分析数据等为基础进行计算；工艺排放则根据不同工艺特点及有关参数进行计算。(2)排放系数法：计算方法为排放量＝产量×排放因子，其中排放因子是统计平均值，该参数反映了同行业、同工艺的平均水准。(3)模型法：包括基于气体扩散模型的源强反演和基于下游某断面的扩散通量的源强反演。(4)实测法：通过监测设备实时检测污染物的浓度、排放流量，污染物排放量＝浓度×排放流量；该方法准确度取决于测量仪器精度和测量频次，精度不变的情况下提高监测频次，能有效提升碳排放量化准确度。

2、其中，物料衡算法需要较熟悉生产工艺流程、所耗物料、能源等详细资料，核算所需数据较多；排放系数法简单方便，所采用的部分系数直接采用国外数据，计算所得的碳排放数据是否符合企业生产实际有待进一步验证；模型法的建模比较复杂，涉及数据种类和数量较多，准确度受环境因素、气象参数影响较大；实测法是现有碳排放量化方法中最能获取企业实际排放情况的一种方法，受行业特征、监测技术、监测成本及人员限制，在实际应用中尚未普遍开展。

3、炼油装置是油气企业温室气体排放的重要源项，目前尚未针对炼油装置建立科学的碳排放监测方法，因此，企业无法确定炼油装置温室气体现场监测频次，若监测频次过低，监测数据较难反映和识别生产工况波动，监测频次过高则会造成监测成本大幅提升、浪费资源。所以，如何确定二氧化碳现场监测频次成为当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法及装置，用以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法，包括：

3、确定待测温室气体的替代指标；

4、根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值；

5、根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值；

6、根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次。

7、可选的，确定待测温室气体的替代指标，包括：

8、获得待测温室气体的测试数据和在线监测指标集的测试数据；

9、分别对所述待测温室气体的测试数据和所述在线监测指标集中各指标的测试数据进行相关性计算，获得与所述待测温室气体相关性最大的指标；

10、将所述与所述待测温室气体相关性最大的指标作为待测温室气体的替代指标。

11、可选的，所述在线监测指标集，包括：颗粒物、so2、nox、非甲烷总烃等。

12、可选的，根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值，包括：

13、根据所述替代指标的分钟数据集中的分钟数据和与所述分钟数据对应的浓度，获得浓度和分钟数据形成的散点图；

14、根据所述浓度和分钟数据形成的散点图，确定超出预设浓度范围的相邻两点之间的多个分钟间隔值；

15、根据所述多个分钟间隔值确定分钟间隔平均值。

16、可选的，根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值，包括：

17、根据所述替代指标的天数据集中的天数据和与所述天数据对应的浓度，获得浓度和天数据形成的散点图；

18、根据所述浓度和天数据形成的散点图，确定超出预设浓度范围的相邻两点之间的多个天数间隔值；

19、根据所述多个天数间隔值，确定天数间隔平均值。

20、可选的，所述确定分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值分别通过以下公式获得：

21、

22、

23、其中，δti为超出预设浓度范围的相邻两点之间的时间间隔值；为时间间隔平均值。

24、可选的，根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次，包括：

25、针对一次监测过程，所述待测温室气体的监测间隔时间不大于所述分钟间隔平均值；

26、针对多次监测过程，所述待测温室气体每两次之间的监测间隔时间不大于所述天数间隔平均值。

27、可选的，所述方法还包括：根据所述待测温室气体和所述替代指标，建立回归模型，所述回归模型用于获得co2的浓度。

28、可选的，所述回归模型表达式为：

29、

30、其中，为co2的浓度值；xi为替代指标的监测浓度；β0和β1为待估计参数；ε为随机误差。

31、本发明还提供一种基于替代指标优化温室气体监测频次的装置，包括：

32、替代指标确定单元，用于确定待测温室气体的替代指标；

33、分钟间隔平均值确定单元，用于根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值；

34、天数间隔平均值确定单元，用于根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值；

35、监测频次确定单元，用于根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次。

36、本发明的技术效果和优点：

37、本发明提供一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法，包括：确定待测温室气体的替代指标；根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值；根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值；根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次。

38、本发明通过温室气体排放实测数据与现有在线监测数据之间的相关性确定替代指标，进而通过在线监测指标替代，并利用统计方法优化温室气体的监测频次。最终实现在监测成本可控的情况下，最大程度获取能够反映装置排放的温室气体排放数据，能够准确摸清典型炼油装置工况变化导致的碳排放波动，从而为实现典型炼油装置碳排放精细量化提供数据基础。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定待测温室气体的替代指标，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在线监测指标集，包括：颗粒物、so2、nox、非甲烷总烃等。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值分别通过以下公式获得：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述待测温室气体和所述替代指标，建立回归模型，所述回归模型用于获得co2的浓度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述回归模型表达式为：

10.一种基于替代指标优化温室气体监测频次的装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种基于替代指标优化温室气体监测频次的方法，包括：确定待测温室气体的替代指标；根据所述替代指标的分钟数据集，确定所述替代指标在一次监测过程中分钟间隔平均值；根据所述替代指标的天数据集，确定所述替代指标在多次监测过程中的天数间隔平均值；根据所述分钟间隔平均值和所述天数间隔平均值，确定所述待测温室气体的监测频次。本发明通过温室气体排放实测数据与现有在线监测数据之间的相关性确定替代指标，进而通过在线监测指标替代，并利用统计方法优化温室气体的监测频次。最终实现在监测成本可控的情况下，最大程度获取能够反映装置排放的温室气体排放数据，能够准确摸清典型炼油装置工况变化导致的碳排放波动。

技术研发人员：达虹鞠,许德刚,李巨峰,唐智和,栾辉,王晨,张芳,范海浩,冉照宽,王若尧
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5