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畜牧場甲烷排放監(jiān)測解決方案

01 方案概述

在畜牧業(yè)生產(chǎn)活動中，反芻動物（如牛、羊等）的腸道發(fā)酵過程以及糞便管理環(huán)節(jié)，均是甲烷排放的主要源頭。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，畜牧業(yè)產(chǎn)生的甲烷排放量在全球甲烷排放總量中占比達(dá) 14%-18%。在我國，畜牧業(yè)的甲烷排放量在全國農(nóng)業(yè)甲烷排放總量中占比高達(dá) 52.2%。在各類畜牧品種里，牛和羊這類反芻牲畜，更是甲烷排放的主要貢獻(xiàn)者。由此可見，精準(zhǔn)監(jiān)測并有效管理畜牧業(yè)的甲烷排放情況，對達(dá)成溫室氣體減排目標(biāo)而言，具有極其重要的意義。

02 政策法規(guī)

2023 年，生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合其他 10 個部門共同印發(fā)了《甲烷排放控制行動方案》，該方案作為我國開展甲烷排放管理控制工作的頂層設(shè)計文件，發(fā)揮著關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。同時，“十四五” 規(guī)劃以及《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》等重要文件，也都對甲烷管控工作提出了明確要求。其中，在 “八項重點任務(wù)” 中特別指出：要積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的甲烷排放控制工作，將畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場作為重點對象，科學(xué)合理地控制反芻動物腸道發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷排放。

03 方案內(nèi)容

方案一：固定式監(jiān)測解決方案

在線氣體分析儀可集成于位于畜舍外固定式監(jiān)測站房內(nèi)部，分析儀設(shè)置場外（環(huán)境空氣）和場內(nèi)（畜舍內(nèi)部）兩個獨立進(jìn)樣口，通過三通電磁閥自動實現(xiàn)氣源切換，在線測量場內(nèi)和場外CH4、CO2，NH3等濃度，實時掌握養(yǎng)殖場環(huán)境信息，保障畜禽健康生長，同時為溫室氣體排放量核算提供準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)支撐。

方案二：分布式監(jiān)測解決方案

（儀表通過 RS485 有線傳輸和 LoRa 無線傳輸?shù)姆绞脚c網(wǎng)關(guān)連接，兩端采用航插連接，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。）
基于分布式的傳感器監(jiān)測手段和現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞養(yǎng)殖場生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過智能傳感器在線采集畜舍場內(nèi)CH4、CO2，NH3等濃度信息，養(yǎng)殖戶可通過信息終端實時監(jiān)控場內(nèi)NH3濃度變化，提高畜禽生長環(huán)境質(zhì)量，同時為各點位溫室氣體排放量核算提供數(shù)據(jù)支撐。

04 方案價值

環(huán)境保護(hù)價值

本方案能夠助力畜牧場實現(xiàn)甲烷減排目標(biāo)，嚴(yán)格滿足國家相關(guān)法規(guī)對甲烷排放控制的要求，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量。

經(jīng)濟(jì)效益價值

通過對甲烷排放的精準(zhǔn)監(jiān)測，養(yǎng)殖場可根據(jù)實際情況調(diào)整飼料配方，優(yōu)化飼養(yǎng)管理模式，有效降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時，實時監(jiān)測甲烷濃度，一旦出現(xiàn)濃度異常，系統(tǒng)可立即發(fā)出預(yù)警，保障養(yǎng)殖場的生產(chǎn)安全，避免潛在的經(jīng)濟(jì)損失。

設(shè)備價值

甲烷排放監(jiān)測設(shè)備采用高度模塊化設(shè)計，具備氣體檢測模塊、采樣模塊、過濾裝置、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、通信模塊等，各模塊可根據(jù)實際需求靈活配置。該設(shè)備支持多種通訊方式，方便用戶遠(yuǎn)程實時獲取牛欄內(nèi)甲烷、氨氣、二氧化碳等氣體的濃度數(shù)據(jù)，以及設(shè)備的運行狀態(tài)、報警信息等，便于現(xiàn)場工作人員及時掌握情況并采取應(yīng)對措施。

05 相關(guān)產(chǎn)品

氣體在線分析系統(tǒng)

氣體在線分析系統(tǒng)是一款專門為畜牧場甲烷排放監(jiān)測打造的固定式監(jiān)測設(shè)備。它具備高度模塊化的設(shè)計理念，集成了多個關(guān)鍵功能模塊，以確保監(jiān)測工作的精準(zhǔn)性與高效性。

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激光氨氣檢測儀

激光氨氣檢測儀AM5302-EK由四方光電自主研發(fā)，是基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS)的高性能光學(xué)氣體分析儀。窄帶激光光譜吸收技術(shù)對氨氣具有唯一選擇性，不受其它氣體、水汽、粉塵等干擾，可在惡劣工況及復(fù)雜氣體環(huán)境下穩(wěn)定工作。系統(tǒng)配備高性能探頭與特殊工藝處理氣室，在提高檢測精度與靈敏度的同時，也保證了性能的穩(wěn)定性與更長的使用壽命。內(nèi)含LORaWAN模塊可加入物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程通訊，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。可通過TTL通訊接口對產(chǎn)品進(jìn)行校準(zhǔn)、標(biāo)定等操作。低功耗、模塊化設(shè)計，便于進(jìn)行維護(hù)與集成。

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紅外氣體傳感器模組

Gasboard-2006紅外氣體傳感器模組是由四方儀器基于非分光紅外技術(shù)自主研發(fā)的高性能氣體分析傳感器。采用高性能探頭及特殊工藝處理氣室恒溫檢測，具有精度高、漂移小、響應(yīng)快等特點，可同時測量CO/CO2氣體濃度且無相互干擾。尤其適用于檢測背景氣體復(fù)雜，需要多組分精確檢測的工況。

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