一種淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳捕集和封存(carbon d1xide capture and storage，CCS)是應(yīng)對氣候變化的重要策略之一，是履行低碳經(jīng)濟(jì)政策的重要內(nèi)容。通過CCS技術(shù)有望降低大氣0)2等溫室氣體濃度的增長速率，達(dá)到減緩全球氣候變暖之目的。全球及我國二氧化碳地質(zhì)儲存技術(shù)已達(dá)到工業(yè)規(guī)模實施的水平，證明二氧化碳地質(zhì)儲存在應(yīng)對全球氣候變化上的技術(shù)可行性。
[0003]盡管二氧化碳地質(zhì)儲存是二氧化碳減排的有效措施之一，但工業(yè)規(guī)模水平的⑶2地質(zhì)封存項目，會將大量超臨界狀態(tài)的CO2注入地下，這些CO2會不斷發(fā)生大面積迀移，因而環(huán)境風(fēng)險在很大范圍都存在。二氧化碳地質(zhì)儲存安全性是廣泛關(guān)注的問題，一旦泄漏，必將引起嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。要保障儲存工程的安全，則須對工程區(qū)的二氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上建立二氧化碳泄漏的預(yù)警系統(tǒng)。地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、采礦、地震等領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用，但傳統(tǒng)的地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測技術(shù)以地表離線監(jiān)測為主，由于地下二氧化碳排放主要來自地下的各種生物地球化學(xué)作用過程，存在多種來源，且受季節(jié)、氣象、植被、微生物、人類活動等因素影響顯著，地表監(jiān)測難以識別二氧化碳來源。為了識別不同來源二氧化碳，特別是能夠捕捉二氧化碳地質(zhì)儲存工程中注入二氧化碳的溢出信號，增加監(jiān)測的科學(xué)性和可信度，迫切需要開展地下相關(guān)生物地球化學(xué)作用過程產(chǎn)生二氧化碳的機(jī)理及其影響因素研究，開發(fā)一套基于鉆孔的多深度多信息實時在線淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度自動監(jiān)測系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)地表、地下聯(lián)合監(jiān)測，實時在線淺層自動監(jiān)測野外地下二氧化碳?xì)怏w濃度，為快速、準(zhǔn)確判斷深源二氧化碳濃度提供依據(jù)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括地下氣體采集單元、氣體循環(huán)管路、氣體濃度實時在線檢測單元、栗、數(shù)據(jù)采集單元、土壤溫度含水率監(jiān)測單元和太陽能供電單元;所述地下氣體采集單元、土壤溫度含水率監(jiān)測單元設(shè)置在地下，其余部件設(shè)置在地上;所述地下氣體采集單元設(shè)置在所述氣體循環(huán)管路入口端，所述氣體循環(huán)管路出口端與所述氣體濃度實時在線檢測單元連接，并在所述氣體循環(huán)管路出口端上設(shè)置有所述栗，所述地下氣體采集單元和栗的控制端均電連接至所述數(shù)據(jù)采集單元;所述土壤溫度含水率監(jiān)測單元將采集到的土壤溫度、含水率信息傳輸至所述數(shù)據(jù)采集單元中；所述數(shù)據(jù)采集單元與現(xiàn)有控制設(shè)備連接，將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸至所述現(xiàn)有控制設(shè)備;所述太陽能供電單元為上述各部件供電。
[0006]優(yōu)選地，所述地下氣體采集單元至少采用兩個以上，所述土壤溫度含水率監(jiān)測單元也至少采用兩個以上，且各所述地下氣體采集單元、各所述土壤溫度含水率監(jiān)測單元均呈階梯狀設(shè)置在地下。
[0007]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述現(xiàn)有控制設(shè)備之間的連接采用有線連接或無線連接，或采用以上兩種連接方式的組合形式。
[0008]優(yōu)選地，所述氣體濃度實時在線檢測單元包括氣體處理單元和氣體濃度檢測單元，樣氣經(jīng)所述栗傳輸至所述氣體處理單元內(nèi)處理后，經(jīng)另一所述栗傳輸至所述氣體濃度檢測單元中，由所述氣體濃度檢測單元檢測處理后樣氣的氣體濃度信息并傳輸至所述數(shù)據(jù)采集單元;檢測后的樣氣經(jīng)所述氣體循環(huán)管路排空至地下。
[0009]優(yōu)選地，所述氣體濃度檢測單元由甲烷濃度檢測儀和二氧化碳濃度檢測儀構(gòu)成。
[0010]由于本實用新型采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實用新型由于采用數(shù)據(jù)采集單元、氣體濃度實時在線檢測單元、地下氣體采集單元和土壤溫度含水率監(jiān)測單元構(gòu)成的監(jiān)測系統(tǒng)，所測定的樣點(diǎn)為多個，地下氣體采集單元和土壤溫度含水率監(jiān)測單元設(shè)置在地下，其余部件設(shè)置在地上，實現(xiàn)了地表、地下聯(lián)合實時在線淺層自動監(jiān)測。2、本實用新型由于數(shù)據(jù)采集單元與現(xiàn)有控制設(shè)備采用有線連接方式或無線連接方式或以上兩者的結(jié)合方式，對氣體濃度實時在線檢測單元、地下氣體采集單元和土壤溫度含水率監(jiān)測單元進(jìn)行采樣控制，因此，能實現(xiàn)在線的、原位的不間斷自動監(jiān)測。3、本實用新型由于采樣點(diǎn)較多，因此能實現(xiàn)多濃度范圍的檢測，最大濃度為100.00%，最小濃度為0.lppm。本實用新型可以廣泛應(yīng)用于二氧化碳提高石油、天然氣采收率，頁巖氣勘探開發(fā)、含瓦斯礦山環(huán)境整治監(jiān)測等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的氣體濃度實時在線檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1所示，本實用新型提供一種淺層地下二氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測系統(tǒng)，其包括地下氣體采集單元1、氣體循環(huán)管路2、氣體濃度實時在線檢測單元3、栗4、數(shù)據(jù)采集單元5、土壤溫度含水率監(jiān)測單元6和太陽能供電單元7;其中，地下氣體采集單元1、土壤溫度含水率監(jiān)測單元6設(shè)置在地下，其余部件設(shè)置在地上。
[0015]地下氣體采集單元I設(shè)置在氣體循環(huán)管路2入口端，氣體循環(huán)管路2出口端與氣體濃度實時在線檢測單元3連接，并在氣體循環(huán)管路2出口端上設(shè)置有栗4，地下氣體采集單元I和栗4控制端均電連接至數(shù)據(jù)采集單元5，根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元5傳輸至的控制信號控制其工作;栗4工作時，將地下氣體采