基于小波優(yōu)化EEMD的二氧化硫檢測

王志芳，王書濤, 王貴川, 車先閣

(燕山大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

1 引 言

隨著我國工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。環(huán)境污染可分為大氣污染、水污染和土壤污染等[1]。近年來大氣污染最為嚴(yán)重，SO2作為大氣主要污染物之一，其含量的增加會引起人們呼吸道和心血管疾病[2,3]，且容易與水蒸氣結(jié)合形成酸雨，導(dǎo)致土壤酸化嚴(yán)重危害農(nóng)作物的生長[4]。我國現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[5]規(guī)定:空氣中SO2的體積濃度年平均應(yīng)低于21×10-9，日平均應(yīng)低于52.5×10-9，時平均應(yīng)低于1 775×10-9。大氣中體積濃度遠(yuǎn)小于1%的低濃度氣體稱為痕量氣體[6]，因此SO2的檢測屬于痕量氣體檢測，對檢測技術(shù)要求較高。

SO2氣體的檢測方法有很多種[7]，如電導(dǎo)法、化學(xué)發(fā)光法和光譜學(xué)法等。光譜學(xué)檢測方法中的紫外熒光法因其檢測精度高、測量范圍大、不需化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。紫外熒光法檢測SO2濃度的主要原理是當(dāng)SO2氣體被激發(fā)光照射時，SO2吸收激發(fā)光特定波長值的能量，使SO2分子從基態(tài)進(jìn)入激發(fā)態(tài)，當(dāng)從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時會將多余的能量釋放出來形成熒光，通過產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度與SO2濃度的線性關(guān)系對SO2進(jìn)行定量分析。由于待測的SO2氣體濃度較低，產(chǎn)生的熒光光子數(shù)很少，容易被噪聲淹沒，因此熒光信號的去噪成為研究SO2檢測的主要問題之一。王玉田等采用小波變換對SO2熒光檢測信號進(jìn)行去噪處理[8]；王書濤等采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法對熒光法檢測SO2濃度的信號進(jìn)行去噪處理，將處理結(jié)果用于檢測系統(tǒng)中，驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法用于SO2濃度檢測的可行性[9]；……