二氧化碳测量方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及碳排放测量，具体为一种二氧化碳测量方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、在构思和实现本技术的过程中，申请人发现，目前针对含二氧化碳气体排放的体积计量主要测量工具是皮托管，皮托管属于差压式流量计，测量精度有限，很难满足碳交易中对碳排放的高精确计量要求。

技术实现思路

1、为缓解上述问题，本发明提供一种二氧化碳测量方法，包括：

2、响应于超声气体流量计测量待测通道中预设点位获取的气流流量数据，获取待测通道中同一点位的二氧化碳浓度数据；

3、根据所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据输出二氧化碳流量数据。

4、可选地，所述二氧化碳浓度数据包括二氧化碳的质量浓度，所述气流流量数据包括气流体积流量，所述二氧化碳流量数据包括二氧化碳质量流率；所述二氧化碳测量方法按照以下表达式计算二氧化碳质量流率:

5、g＝csn×qsn/3600

6、其中，g为待测管道的二氧化碳质量流率，csn为标况下二氧化碳的质量浓度，qsn为标况下气流体积流量。

7、可选地，所述二氧化碳测量方法按照以下至少一个表达式计算二氧化碳累积排放量：

8、

9、

10、

11、

12、其中，gm为二氧化碳分钟排放量，gsi为该分钟第i秒钟二氧化碳流量，gh为二氧化碳小时排放量，gmi为该小时第i分钟二氧化碳流量，gd为二氧化碳天排放量，ghi为该天中第i小时二氧化碳流量，gy为二氧化碳年排放量，gdi为该年中第i天二氧化碳流量，dy为该年天数。

13、可选地，所述气流流量数据包括气流流速，所述二氧化碳测量方法根据以下表达式计算工况条件下待测管道的瞬时流量：

14、q＝f×u

15、其中，q为工况条件下待测管道的瞬时流量，f为待测管道的断面面积，u为测量通道内的气流流速。

16、可选地，所述根据所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据输出二氧化碳流量数据的步骤中包括以下至少一项:

17、获取气流压力数据,根据所述气流压力数据、所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据计算所述二氧化碳流量数据；

18、获取气流温度数据，根据所述气流温度数据、所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据计算所述二氧化碳流量数据；

19、获取气流湿度数据，根据所述气流湿度数据、所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据计算所述二氧化碳流量数据。

20、可选地，所述气流流量数据包括湿排气平均流速，所述气流压力数据包括气流静压，所述气流温度数据包括气流温度，所述气流湿度数据包括气流含湿量；

21、采用冷干法测量气流时，所述二氧化碳测量方法按照以下表达式计算气流体积流量：

22、

23、

24、

25、其中，qsn为标况下气流体积流量，qs为实际工况下湿气流体积流量，ts为气流温度，ba为大气压，ps为气流静压，xsw为气流含湿量，f为待测管道的断面面积，为待测管道的断面调整的的湿排气平均流速，kv为速度场系数，为待测管道的断面测得的湿排气平均流速。

26、可选地，所述气流流量数据包括湿排气平均流速，所述气流压力数据包括气流静压，所述气流温度数据包括气流温度，所述气流湿度数据包括气流含湿量；

27、采用热湿法或稀释抽取法测量气流时，所述二氧化碳测量方法按照以下表达式计算气流体积流量：

28、

29、

30、

31、其中，qsn为标况下气流体积流量，qs为实际工况下湿气流体积流量，ts为气流温度，ba为大气压，ps为气流静压，xsw为气流含湿量，f为待测管道的断面面积，为待测管道的断面调整的湿排气平均流速，kv为速度场系数，为待测管道的断面测得的湿排气平均流速。

32、可选地，所述气流压力数据包括气流压力，所述气流温度数据包括气流温度，所述气流湿度数据包括气流含湿量；

33、所述二氧化碳测量方法根据以下表达式计算标况下气流的瞬时流量：

34、

35、其中，q1为标况下待测管道的瞬时流量，q为工况条件下待测管道的瞬时流量，p为待测管道内工况条件下的气流压力，t为待测管道内工况条件下的气流温度，z为待测管道内工况条件下的气流压缩因子，p0为待测管道内标况下的气流压力，t0为待测管道内标况下的气流温度，z0为待测管道内标况下的气流压缩因子。

36、可选地，所述超声气体流量计包括第一超声换能器和第二超声换能器，所述气流流量数据包括超声波的发射时间和接收时间；以测量通道的气流流向方向为轴线方向；所述二氧化碳测量方法根据以下表达式计算气流流速：

37、

38、其中，u为测量通道内的气流流速，l为第一超声换能器和第二超声换能器间的超声传播距离，θ为超声传播方向与测量通道轴线之间的夹角，t1为超声波顺向测量通道轴线方向传播的声时，t2为超声波逆向测量通道轴线方向传播时的声时，τ1为超声波顺向测量通道轴线方向传播时的信号延时，τ2超声波逆向测量通道轴线方向传播时的信号延时。

39、可选地，所述超声传播方向与测量通道轴线之间夹角的取值范围为60度～65度；和/或，所述超声传播方向与测量通道轴线之间夹角的取值为60度。

40、可选地，所述二氧化碳测量方法还包括：

41、获取多个预设点位的二氧化碳浓度数据和气流流量数据；根据每个预设点位对应的预设权重系数，综合所述多个点位的二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据，生成二氧化碳流量数据。

42、本发明还提供一种二氧化碳测量系统，包括二氧化碳浓度计、超声气体流量计和积算仪，所述二氧化碳浓度计和所述超声气体流量计相邻设置以能够检测同一点位，所述二氧化碳浓度计被配置为能够检测二氧化碳浓度数据，所述超声气体流量计被配置为能够检测气流流量数据；

43、所述积算仪分别与所述二氧化碳浓度计和所述超声气体流量计信号连接，被配置为能够根据所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据输出二氧化碳流量数据。

44、可选地，所述超声气体流量计包括超声发射器、超声接收器和块状的测量本体，所述测量本体上设置有贯通的测量通道，所述超声发射器和所述超声接收器对应设置在所述测量通道内组成超声换能器，所述超声接收器面向所述超声发射器设置在所述超声发射器的超声波传播轴线上，以使所述超声接收器能够在预设距离上接收所述超声发射器发出的超声信号；

45、所述超声发射器的超声波传播轴线与所述测量通道的轴线相交且呈预设角度设置。

46、可选地，所述超声发射器和所述超声接收器设置在所述测量通道内的同一侧面，所述超声发射器发出的超声波能够经过所述测量通道的内表面反射后传播至所述超声接收器。

47、可选地，所述超声气体流量计包括第一超声换能器和第二超声换能器，所述第一超声换能器和所述第二超声换能器均包括所述超声发射器和所述超声接收器。

48、可选地，所述气流流量数据包括超声波的发射时间和接收时间；所述超声气体流量计包括计时器,所述计时器分别与所述超声发射器和超声接收器连接,用于记录超声波的发射时间和接收时间。

49、可选地，所述二氧化碳测量系统还包括整流叶片，所述整流叶片设置在所述测量通道的气流流向入口处，用于对进入所述测量通道的气流进行整流,以校正通过所述测量通道的气流流向与所述测量通道的轴线的平行性。

50、可选地，所述测量通道的断面为矩形或圆形。

51、可选地，所述二氧化碳测量系统还包括以下至少一项：

52、压力传感器，与所述超声气体流量计固定设置在一起，被配置为能够测量并发送气流压力数据至所述积算仪；

53、温度传感器，与所述超声气体流量计固定设置在一起，被配置为能够测量并发送气流温度数据至所述积算仪；

54、湿度传感器，与所述超声气体流量计固定设置在一起，被配置为能够测量并发送气流湿度数据至所述积算仪。

55、可选地，所述预设角度的取值范围为60度～65度；和/或，所述预设角度的取值为60度。

56、可选地，所述二氧化碳测量系统包括多个二氧化碳浓度计和多个超声气体流量计，配对设置在多个预设点位的每个二氧化碳浓度计和一个超声气体流量计相邻设置以能够检测同一点位；

57、所述积算仪分别与所述多个二氧化碳浓度计和多个超声气体流量计连接，以获取多个预设点位的二氧化碳浓度数据和气流流量数据，并根据每个预设点位对应的预设权重系数，综合所述多个点位的二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据，生成二氧化碳流量数据。

58、本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的二氧化碳测量方法。

59、与现有技术相比，本发明响应于超声气体流量计测量待测通道中预设点位获取的气流流量数据，获取待测通道中同一点位的二氧化碳浓度数据；根据所述二氧化碳浓度数据和所述气流流量数据输出二氧化碳流量数据，从而提高了对二氧化碳气体的测量精度，缓解了二氧化碳气体计量问题，完全达到碳交易中对碳排放的高精确计量要求。