19089.基于doas和支持向量回歸的so2濃度檢測方法研究

1、基于DOAS和支持向量回歸的SO2濃度檢測方法研究重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：王海玲指導教師：馮海亮教授專業(yè)：儀器科學與技術學科門類：工學重慶大學光電工程學院二O一五年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要近年來，隨著工業(yè)現(xiàn)代化進程的加快和交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，能源消耗不斷增長，大氣污染問題日益嚴峻。大氣污染不僅嚴重危害了人們的身心健康，而且也極大地制約了自然和社會的可持續(xù)發(fā)展。二氧化硫作為主要的大氣污染物之一，濃度超標會

2、引發(fā)一系列環(huán)境問題，如霧霾、酸雨等，給人類的生產生活造成不可估量的影響和損失。因此，開發(fā)用于二氧化硫濃度檢測的氣體分析儀，實現(xiàn)對二氧化硫排放的在線監(jiān)測和實時控制顯得十分迫切和必要。目前的氣體分析儀主要采用光譜測量技術檢測氣體濃度，其中紫外差分吸收光譜技術利用分子的窄帶吸收特征實現(xiàn)濃度檢測，因其結構原理簡單、響應速度快和精度高等優(yōu)點特別適用于氮氧化物和二氧化硫的檢測，已在大氣環(huán)境監(jiān)測方面得到成功應用。本文主要負責紫外氣體分析儀的前期研究工

3、作，并對分析儀中檢測二氧化硫濃度的軟件算法作了深入研究。本文的主要內容有：一、以吸收光譜理論為基礎，介紹氣體分子的選擇吸收原理和二氧化硫的分子光譜，重點闡述和說明了光的吸收定律的修正和紫外差分吸收光譜技術的理論推導過程；二、基于紫外差分技術原理，搭建實驗平臺，簡要說明了數(shù)據采集流程，設計濾波器對數(shù)據進行預處理，詳細分析了數(shù)據處理過程，對比不同擬合方式的反演效果，選擇了分段線性擬合方式；三、提出了基于流形學習與遺傳支持向量回歸的二氧化硫濃

4、度測量方法，詳細介紹了方法中所涉及的流形學習、遺傳算法尋優(yōu)和支持向量回歸原理，并通過實驗結果，說明了方法的有效性和實用性。本文基于紫外差分吸收光譜技術設計了用于檢測二氧化硫濃度的軟件算法，通過實驗數(shù)據說明了方法的有效性以及存在的不足。另外，基于不同濃度吸收光譜數(shù)據的不同特征，提出了基于流形學習與遺傳支持向量回歸的二氧化硫濃度測量方法，并通過與紫外差分技術對比，說明了各自的優(yōu)缺點。最后，對本文的軟件算法工作予以總結和展望，給出實際的建議。