CN102081042A - 一种基于气溶胶生物粒子检测的系统 - Google Patents

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刘毅
刘强
刘航
陈艳学
李晓静
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Abstract

一种基于气溶胶生物粒子检测的系统，包括实现收集生物粒子的样本采集系统、实现基带传动的基带传动系统、实现粒子荧光检测的荧光检测系统、实现光电接收装置恒温控制的温控系统、实现信号接收的光电接收系统、实现协调控制的中央控制系统和人机接口的上位机。样本采集系统负责收集待检测的大气气溶胶；基带传动系统将采集到基带上的样本传动到检测点；荧光检测系统控制光源照射样本点，利用光电接收系统采集LED光源在样本点激发的荧光；温控系统用于确保光电接收器件工作在恒温状态下，克服器件本身的温漂；中央控制系统协调各组成模块，完成样品采集和与上位机的数据传递。本系统具有功能清晰，分立控制与中央控制相得益彰等优点。

Description

一种基于气溶胶生物粒子检测的系统 
技术领域
本发明涉及一种基于气溶胶生物粒子检测的系统。 
背景技术
在我们赖以生存的大气环境中，存在着人类肉眼无法识别或嗅觉无法感知的微生物粒子。其中不乏有危害人类健康的病毒生物粒子。病毒生物粒子的存在不仅威胁人类健康，还威胁的社会的安定。及时发现并及时防御才是解决问题的关键。 
目前，市场上的气溶胶粒子生物监测预警设备通常要用到激光器，但是激光器具有温度敏感的特点，环境适应能力差，因此只能在有限的场合应用。此外，这类设备需要非常精密的电路实现信号的控制和采集调理，应对噪声的能力比较弱。对各种器件要求比较高，因此造成成本大幅增加，难以普及。 
发明内容
与上述现有技术和设备相比，本发明提供了一种简单、便捷且低成本的用于检测气溶胶生物粒子的系统。 
本发明提供一种基于气溶胶生物粒子检测的系统，包括实现收集生物粒子的样本采集系统、实现基带传动的基带传动系统、实现粒子荧光检测的荧光检测系统、实现光电接收装置恒温控制的温控系统、实现信号接收的光电接收系统、实现协调控制的中央控制系统和人机接口的上位机。 
样本采集系统负责收集待检测的大气气溶胶；基带传动系统将采集到基带上的样本传动到检测点；荧光检测系统控制光源照射样本点，利用光电接收系统采集LED光源在样本点激发的荧光；温控系统用于确保光电接收器件工作在恒 温状态下，克服器件本身的温漂；中央控制系统协调各组成模块，完成样品采集和与上位机的数据传递。 
首先，在中央控制系统控制下，样本采集系统将大气中群体粒子收集到荧光检测系统中的检测基带上，基带传动系统拖动基带移动一定距离，直到光电接收系统中的LED光源照射点，此时，荧光检测系统点亮LED灯，光源照射到样本上，激发出荧光，光电接收系统将荧光信号转化成电信号，被荧光检测系统接收并处理，处理后的数据经由中央控制系统打包后传给上位机。 
本系统具有功能清晰，分立控制与中央控制相得益彰等优点。此种检测方法还避免了采用昂贵的器件，因此成本低，但检测速度和准确性未降低；模块化的处理便于系统调试和后期维护；流水线式的工作模式确保了检测的迅速性，对提高检测和防御速度有很大的益处。 
附图说明：
图1为本专利整体结构及工作流程示意图。 
具体实施方式：
一种基于气溶胶生物粒子检测的系统，包括实现收集生物粒子的样本采集系统、实现基带传动的基带传动系统、实现粒子荧光检测的荧光检测系统、实现光电接收装置恒温控制的温控系统、实现信号接收的光电接收系统、实现协调控制的中央控制系统和人机接口的上位机。 
中央控制系统向各组成系统发送相应指令，指挥设备的各组成模块协同运行。中央控制系统首先通知样本采集系统启动动力泵，动力泵以一定流量抽取空气样本，空气样本经气路，聚集在基带上，形成样本斑，采样时长固定不变，以确保每次采样量为定值，便于对样本定量分析。采样结束后，中央控制系统发指令给基带传动系统，基带传动系统拖动基带移动一个固定距离，到达监测点，此时样本点对准LED光源。随后，点亮LED灯，光源直射样本点，激发出 荧光。荧光经过光路滤波处理后被光电接收系统捕获，光电接收系统将接收到的荧光信号转换成电信号。电信号经由荧光检测系统接收，经滤波降噪处理后，转换成数字信号，进一步滤波后处理后，数据上传给中央控制系统，中央控制系统把接收到的各种数据打包后送往上位机，以便用户使用查询。在进行荧光检测的同时，动力泵持续采样进程。流水线式的工作模式提高了检测速度，缩短预警时间，提高反应速度。因光电接收模组对温度比较敏感，因此增加了温控系统，温控系统确保光电接收系统能工作在恒温条件下，因为光电接收模组体积小，恒温处理比较简单。 
此种检测方法避免了采用昂贵的器件，因此成本低，但检测速度和准确性未降低；模块化的处理便于系统调试和后期维护；流水线式的工作模式确保了检测的迅速性，对提高检测和防御速度有很大的益处。 
以上所述实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换，如各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换都应包含在本发明技术方案的保护范围内。 

Claims (1)

1.一种基于气溶胶生物粒子检测的系统，其特征在于，包括实现收集生物粒子的样本采集系统、实现基带传动的基带传动系统、实现粒子荧光检测的荧光检测系统、实现光电接收装置恒温控制的温控系统、实现信号接收的光电接收系统、实现协调控制的中央控制系统和人机接口的上位机。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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