[发明专利]用于校准气体传感器的方法

说明书

一种用于校准气体传感器的方法，所述气体传感器属于分布在地理区域中的不同位置之间的传感器的网络，所述气体传感器旨在在不同测量时间测量空气中的分析物的浓度，所述地理区域包括至少一个与所述气体传感器间隔开并且远离该气体传感器的参考站，所述参考站旨在在不同参考时间测量空气中的分析物的浓度，所述方法包括以下步骤：a)将参考站与所述气体传感器相关联；b)在校准时隙期间，使用所述气体传感器测量分析物的浓度，并考虑到由与所述气体传感器相关联的参考站测得的分析物的浓度；c)根据由所述参考站在校准时隙期间测得的分析物的浓度的测量值，估计所述气体传感器的位置处的分析物的浓度；d)比较在所述步骤c)中估计的分析物的浓度和在所述步骤b)中由所述气体传感器测得的分析物的浓度。

技术领域

本发明的技术领域是旨在对环境中、尤其是在城市或城市周边环境中的气体进行测量的气体传感器的校准。

背景技术

获得描绘分子或有害颗粒的浓度的空间分布的图是满足民众和政府期望的需求，尤其是在敏感地理区域，例如城市区域或更具一般性地在可能会受大气污染影响的区域。开发了允许建立大气污染图并预测它们的随时间变化的许多模型。这些模型由分布在所研究的地理区域的传感器来供给。

基于关于污染物排放源的数据，并通过考虑到与拓扑或气候条件有关的参数，模型允许确定环境中的分子或有害颗粒的浓度的空间分布，该环境使用空间网格进行细分。

区域或国家机构操作分布在其领土上的称为参考站的测量站，其允许获得对大气污染物的浓度的规则测量。这些大气污染物是例如NO₂、O₃、CO，或精细颗粒，例如直径小于或等于10μm的颗粒(PM 10)或直径小于2.5μm的颗粒(PM 2.5)。某些机构实现的测量是公开的，即公众能够容易地获得。在欧洲层面，例如可在欧洲环境署的因特网网站上获得这些污染物的浓度。在法国，区域机构管理测量站，这允许获得污染物图以及预测。测量站是可靠但成本高且体积大的设备。因此，难以设想在精细空间网格的节点处来部署它们。它们的数量限于每个居民点有数个单元，甚至对于最大的居民点，有10至20个。

然而，为了获得更加精确的图，并考虑到局部特性，例如局部拥挤的交通，优选的是部署大量测量传感器，这些测量传感器仅间隔数百米。这允许获得对于影响污染物的浓度的局部特点的出现更加具有反应性的图。文献WO2018178561例如描述了一种用于基于分布在密集网格的节点上的传感器来映射环境的方法。考虑到所使用的传感器的数量，这些传感器具有比上述测量站更加简单的设计和更小的成本。相反，必须确保测得的数据可靠，以获得尽可能精确的图。

验证由传感器传送的测量值的准确性的一种方式是将传感器暴露于已知浓度的气体中。但该类型校准难以在现场实现，因此要求将被测试的传感器移动到实验室中，然后暴露于标准气体，之后再重新部署到现场。可以理解，当传感器数量超过数十个或数百个单元时，不能够考虑该类型的校准。

本发明通过提供一种简单方法来解决该问题，该方法用于验证传感器测得的数据的质量并如有必要进行其校准，同时保持传感器部署在现场，并且无需处理所述传感器。

发明内容

本发明的第一目的在于一种用于校准气体传感器的方法，该气体传感器属于分布在地理区域中的不同位置处的传感器的网络，该气体传感器旨在测量空气中的分析物的浓度，该地理区域包括至少一个远离气体传感器的参考站，该参考站旨在测量空气中的分析物的浓度，所述方法包括以下步骤：

a)将至少一个参考站与气体传感器相关联；

b)在校准时隙期间，利用气体传感器测量分析物的浓度，并考虑到由与该气体传感器相关联的每个参考站测得的分析物的浓度；

c)根据由每个参考站在校准时隙期间测得的分析物的浓度的测量值，估计气体传感器的位置处的分析物的浓度；

d)比较在步骤c)中估计的分析物的浓度和在步骤b)中由气体传感器测得的分析物的浓度；