露天煤矿的气体排放量信息监测方法和装置与流程

本公开涉及温室气体排放，具体涉及露天煤矿的气体排放量信息监测方法、装置、计算机设备、存储介质及程序产品。

背景技术：

1、煤矿企业既是能源生产企业，也是能源消耗大户。据统计，全球温度升高的20％来自于气体的贡献。以甲烷为例，煤炭开采和矿后活动产生的ch4排放量信息占温室气体总量的3.6％-5.48％，占全部气体排放的20.71％，其产生的温室气体不容忽视。

2、目前主要使用的碳排放量信息的核算方法，主要是碳计量中的排放因子法，参考了联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)的相关指南。《ipcc指南》主要面向国家和区域层面的温室气体清单编制工作，其中所采用的排放因子以及活动数据属于国家以及区域层面的数据。

3、具体到煤炭行业，目前对于碳排放量信息的测量，基于星地协同提供全国覆盖的气体空间分布和时间序列变化信息，定位于温室气体在气体空间和时间序列的排放高值区域，以监测异常排放信号。在生产经营过程中，对于特定的露天煤矿的气体排放量信息，缺少行之有效的排放核算方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供了一种露天煤矿的气体排放量信息监测方法，以解决对于特定煤矿设备的气体排放量信息，缺少行之有效的排放核算方法的问题。

2、第一方面，本公开提供了一种露天煤矿的气体排放量信息监测方法，基于气体监测需求，采用设置于多个点位的可升降的气体监测设备，从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度；基于监测日的气象条件、各个点位至少两个高度的气体浓度，确定各个点位的气体扩散速率；根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息；基于监测日的气体排放量信息，生成全年的气体排放量信息。

3、本公开中的露天煤矿的气体排放量监测方法，生成过程中考虑了露天煤矿的气体监测需求，在多个点位设置可升降的气体监测设备，且从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度，提升了所监测的气体浓度的效率和准确性，之后基于该露天煤矿监测日的气象条件，各个点位至少两个高度的气体浓度，确定各个点位的气体扩散速率，提升了所确定的气体扩散速率的准确性；之后根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息，实现了对监测日气体排放量信息的准确生成；最后基于监测日的气体排放量信息，生成全年的气体排放量信息，提升了所监测的露天煤矿的气体排放量信息的准确性。

4、在一种可选的实施方式中，气体监测设备的设置数量和点位，根据气体监测需求和露天煤矿的形状、面积、采掘信息确定。

5、本实施方式中，通过根据气体监测需求和露天煤矿的形状、面积、采掘信息确定气体监测设备的设置数量和点位，可以提升设置的气体监测设备的位置的合理度，从而提升监测露天煤矿的气体排放量的准确度。

6、在一种可选的实施方式中，基于监测日的气象条件、各个点位至少两个高度的气体浓度，确定监测日的气体扩散速率，包括：根据监测日的温度和气压，确定气体扩散系数；基于各个点位至少两个高度的气体浓度，生成各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度，其中，至少一个高度是至少两个高度中去除最高高度之外的其他高度；根据菲克第一定律，生成气体扩散系数、各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度、扩散方向三者的乘积，得到各个点位对应的气体扩散速率。

7、本实施方式中，根据露天煤矿当日的温度和气压，确定气体扩散系数，提升了所查询的气体扩散系数的准确度。基于各个点位至少两个高度的气体浓度，生成各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度，据菲克第一定律，生成气体扩散系数、各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度、扩散方向三者的乘积，得到各个点位对应的气体扩散速率，这一过程结合露天煤矿的气体扩散系数，明确了各个点位对应的气体扩散速率的生成方法，提升了所生成的气体扩散速率的准确性，从而提升了露天煤矿的全年的气体排放量信息的监测准确性。

8、在一种可选的实施方式中，基于各个点位至少两个高度的气体浓度，生成各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度，包括：对于每一个点位，确定第二高度处的气体浓度减去第一高度处的气体浓度的差，得到各个点位的气体浓度差；其中，第二高度高于第一高度；确定第二高度减去第一高度的差，得到各个点位的高度差；确定各个点位的气体浓度差除以各个点位的高度差，得到第一高度处的浓度梯度。

9、本实施方式中，基于各个点位的气体浓度差与各个点位的高度差，得到第一高度处的浓度梯度，并明确了在确定浓度梯度时所需的各个点位的气体浓度差和高度差的计算方式，提升了所确定的浓度梯度的准确性。

10、在一种可选的实施方式中，根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息，包括：基于各个点位的气体扩散速率，确定监测日的气体扩散速率；计算监测日的气体扩散速率、露天煤矿的开采面积、气体的摩尔质量、量度换算比例的乘积，得到监测日的气体排放量信息。

11、本实施方式中，基于各个点位的气体扩散速率、露天煤矿的开采面积、气体的摩尔质量、量度换算比例，明确了监测日的气体排放量信息的生成方式，提升了生成结果的准确性。

12、在一种可选的实施方式中，从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度，包括：在各个点位监测到第三高度的气体浓度小于监测阈值时，停止监测第四高度的气体浓度；其中，第四高度是至少两个高度中高于第三高度的高度。

13、本实施方式中，明确了停止监测第四高度的气体浓度的前提条件为第三高度的气体浓度小于监测阈值，可以在第三高度这一较低高度处的气体浓度小于监测阈值时，不再监测更高处的第四高度的气体浓度，提升了监测气体浓度的效率。

14、在一种可选的实施方式中，基于气体监测需求，采用设置于多个点位的可升降的气体监测设备，从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度，包括：基于气体监测需求，采用设置于多个点位、设置于可升降平台上的气体监测设备，从低到高监测以下至少两个高度的气体浓度：0m、0.5m、1m、1.5m和2m。

15、本实施方式中，通过明确需要监测气体浓度的监测高度，提升了所监测的气体浓度的准确性和监测浓度的效率。

16、在一种可选的实施方式中，气体为甲烷、挥发性有机物、总悬浮颗粒物中的一种或多种。

17、本实施方式中，通过明确所监测的气体为甲烷、挥发性有机物、总悬浮颗粒物中的一种或多种温室气体，提升了监测数据的针对性，从而提升了所监测的气体排放量信息的有效性。

18、第二方面，本公开提供了一种露天煤矿的气体排放量信息监测装置，装置包括：浓度监测模块，用于采用设置于多个点位的可升降的气体监测设备，从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度；速率确定模块，基于监测日的气象条件、各个点位至少两个高度的气体浓度，确定各个点位的气体扩散速率；日排放生成模块，用于根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息；年排放生成模块，用于基于监测日的气体排放量信息，生成全年的气体排放量信息。

19、第三方面，本公开提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的露天煤矿的气体排放量信息监测方法。

20、第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的露天煤矿的气体排放量信息监测方法。

21、第五方面，本公开提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的露天煤矿的气体排放量信息监测方法。

技术特征：

1.一种露天煤矿的气体排放量信息监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体监测设备的设置数量和点位，根据所述气体监测需求和所述露天煤矿的形状、面积、采掘信息确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于监测日的气象条件、所述各个点位至少两个高度的气体浓度，确定监测日的气体扩散速率，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于各个点位所述至少两个高度的气体浓度，生成各个点位在扩散方向上对应至少一个高度处的浓度梯度，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度，包括：

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述基于气体监测需求，采用设置于多个点位的可升降的气体监测设备，监测各个点位至少两个高度的气体浓度，包括：

8.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述气体为甲烷、挥发性有机物、总悬浮颗粒物中的一种或多种。

9.一种露天煤矿的气体排放量信息监测装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机设备，其特征在于，包括：

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至10中任一项所述的露天煤矿的气体排放量信息监测方法。

12.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至10中任一项所述的露天煤矿的气体排放量信息监测方法。

技术总结
本公开涉及温室气体排放技术领域，具体涉及露天煤矿的气体排放量信息监测方法、装置、计算机设备、存储介质及程序产品，公开了一种露天煤矿的气体排放量信息监测方法，基于气体监测需求，采用设置于多个点位的可升降的气体监测设备，从低到高监测各个点位至少两个高度的气体浓度；基于监测日的气象条件、各个点位至少两个高度的气体浓度，确定各个点位的气体扩散速率；根据各个点位的气体扩散速率和露天煤矿的开采面积，生成监测日的气体排放量信息；基于监测日的气体排放量信息，生成全年的气体排放量信息，本公开提升了所监测的露天煤矿的气体排放量信息的准确度。

技术研发人员：魏然,梁杰,张翔宇,解北京,汤效平,刘晖,王兹尧,李军,陈伟
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23