CN102539626A - 一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，包括数据采集模块、数据处理模块、上位机数据处理及显示系统、数据通信模块和电源模块；数据采集模块由多个传感器组构成，数据处理模块包括微处理器、与微处理器输入端相接且分别对所述多个传感器组所输出实时检测信号进行处理的A/D转换电路和与微处理器输出端相接且对数据处理模块的工作状态进行指示的指示灯；数据通信模块包括与微处理器相接的GPRS无线通信模块和与上位机数据处理及显示系统相接的GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块间通过GPRS网络进行无线通信。本发明设计合理，操作便捷，智能化程度高，使用灵活方便，可扩展性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统

技术领域

本发明属于空气质量监测技术领域，尤其是涉及一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统。

背景技术

空气质量监测是环境保护的基础，其目的是为环境保护提供科学决策的依据，目前我国对大气环境的监测主要采用两种方法：一种是传统人工取样实验室分析的方法；另一种是采用国外进口的自动化大气环境监测进行在线监测的方法。传统的人工取样实验室分析的方法所采用的设备相对简单，环境监测人员在需要监测的现场把相应的气体吸收液按要求摆放一定的时间后，将吸收液取回实验室与一定的试剂进行反应生成沉淀物，通过称量沉淀物的质量，计算出监测现场在一段时间内某种气体的平均浓度，这种方法虽然所用设备和操作都很简单，但却存在很多弊端，它只能得到监测现场某段时间内被监测气体的平均浓度，不能够提供实时值，且监测结果受人为的影响很大，对有害气体浓度很高的现场进行监测时，现场摆放气体吸收液会严重损害环境监测人员的健康，这种监测方法现在一般只在小城市和贫困边远地区采用。采用自动化大气环境监测站来监测大气环境质量，可实时采集的SO2、NO2和总可吸入颗粒物的浓度数据。自动化大气环境监测站对大气环境的监测具有准确、灵敏和分辨率高的特点，但也存在所用设备结构复杂(由多台设备组成)、价格昂贵(每套价格约200万元)、国产化率低(主要设备均为进口)、难以维护(主要设备发生故障时只能运到国外维修)、运营成本高(每年的运营费用大约30万元)等缺陷，很难在全国大范围内普及，现在只有大城市及其周边区域采用这种方法对大气环境进行监测。同时其工作环境苛刻，主要设备需要放置在一间恒温的机房内，一般环境监测现场难以达到要求，且一旦建站地点确定后就很难再次移动，这就限制了其无法对野外、广大农村、边远地区、厂矿等目标区域的大气环境进行监测。特别是对目前频发的有毒有害气体泄漏等突发的大气环境污染事件的监测，自动化大气环境监测站更是显得力不从心，面对这样的突发大气环境污染事件，环境监测人员就不得不采取在突发现场进行人工采样实验室分析的方法进行监测，这样不但危害环境监测人员的健康和安全，而且监测结果具有严重的滞后性，难以满足突发大气环境污染事件应急的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其设计合理，操作便捷，智能化程度高，使用灵活方便，可扩展性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块、上位机数据处理及显示系统、实现数据处理模块与上位机数据处理及显示系统间数据双向传输的数据通信模块以及分别为数据采集模块、数据处理模块和数据通信模块供电的电源模块；所述数据采集模块由多个传感器组构成，所述数据处理模块包括微处理器、与微处理器输入端相接且分别对所述多个传感器组所输出实时检测信号进行处理的A/D转换电路和与微处理器输出端相接且对数据处理模块的工作状态进行指示的指示灯；所述数据通信模块包括与微处理器相接的GPRS无线通信模块和与上位机数据处理及显示系统相接的GPRS无线通信模块，所述GPRS无线通信模块间通过GPRS网络进行无线通信。

上述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述微处理器的输出端还接有对室内空气进行调节的通风换气装置。

上述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述传感器组由二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、粉尘浓度传感器和异味传感器中的一种或多种构成。

上述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述指示灯为LED灯。

上述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述电源模块由交直流转换器和太阳能充电电池构成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明取人工取样实验室分析方法和进口设备的长处，有效解决了传统人工取样实验室分析的方法分析精度不够且实时性差，而进口设备又存在结构复杂、价格昂贵、难以维护、运营成本高等缺陷，切实地满足了环境监测部门的需要，设计合理。

2、本发明的使用操作便捷，智能化程度高，环境监测人员只需在易发大气环境污染事件的现场布置传感器组，就可以实时的监测污染突发现场的各种污染气体浓度，可以为环保部门，水利部门等人员提供可信赖的采样工具，为及时处置大气环境污染突发事件提供有力的技术保证。

3、本发明可以根据客户需要自由地选择所需要的传感器组的数量，进而组成空间气体质量监测网，为客户提供既定空间实时的空气质量预报，使用灵活方便，可扩展性强。

4、本发明的使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路框图。

附图标记说明：

1-数据采集模块；      1-1-传感器组；     2-数据处理模块；

2-1-微处理器；        2-2-A/D转换电路；  2-3-指示灯；

4-上位机数据处理及  5-穿线管一；     6-穿线管二；

显示系统；

7-穿线管三；        8-柱管三；       9-开口盖板；

10-螺丝；           11-底座；        12-安装孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括数据采集模块1、数据处理模块2、上位机数据处理及显示系统4、实现数据处理模块2与上位机数据处理及显示系统4间数据双向传输的数据通信模块3以及分别为数据采集模块1、数据处理模块2和数据通信模块3供电的电源模块5；所述数据采集模块1由多个传感器组1-1构成，所述数据处理模块2包括微处理器2-1、与微处理器2-1输入端相接且分别对所述多个传感器组1-1所输出实时检测信号进行处理的A/D转换电路2-2和与微处理器2-1输出端相接且对数据处理模块2的工作状态进行指示的指示灯2-3；所述数据通信模块3包括与微处理器2-1相接的GPRS无线通信模块3-1和与上位机数据处理及显示系统4相接的GPRS无线通信模块3-1，所述GPRS无线通信模块3-1间通过GPRS网络3-2进行无线通信。

如图1所示，本实施例中，所述微处理器2-1的输出端还接有对室内空气进行调节的通风换气装置2-4。所述传感器组1-1由二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、粉尘浓度传感器和异味传感器中的一种或多种构成。所述指示灯2-3为LED灯。所述电源模块5由交直流转换器和太阳能充电电池构成。

本发明的工作原理及工作过程是：传感器组1-1实时对被测量环境中的气体浓度、粉尘浓度进行检测并输出给A/D转换电路2-2，A/D转换电路2-2对数据进行处理后输出给微处理器2-1，微处理器2-1负责对数据进行软件滤波的处理后，将数据打包并通过数据通信模块3发送到上位机数据处理及显示系统4上，上位机数据处理及显示系统4上设计有专门的数据处理软件，对接收到的大量数据进行综合处理，并显示处理结果。电源模块5可以根据被测量环境来选择，如果是在方便接市电的环境中，可以选择交直流转换器进行供电，如果是在不方便接市电的环境中，或者是能有太阳照射到的地方，选择太阳能充电电池进行供电，保证了供电的稳定，且可实现连续7天昼夜连续供电，实时性强。若只是监控室内的空气质量，还可在微处理器2-1的输出端连接通风换气装置，当发现室内空气不合格时，微处理器2-1启动通风换气装置，对室内空气进行调节。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：包括数据采集模块(1)、数据处理模块(2)、上位机数据处理及显示系统(4)、实现数据处理模块(2)与上位机数据处理及显示系统(4)间数据双向传输的数据通信模块(3)以及分别为数据采集模块(1)、数据处理模块(2)和数据通信模块(3)供电的电源模块(5)；所述数据采集模块(1)由多个传感器组(1-1)构成，所述数据处理模块(2)包括微处理器(2-1)、与微处理器(2-1)输入端相接且分别对所述多个传感器组(1-1)所输出实时检测信号进行处理的A/D转换电路(2-2)和与微处理器(2-1)输出端相接且对数据处理模块(2)的工作状态进行指示的指示灯(2-3)；所述数据通信模块(3)包括与微处理器(2-1)相接的GPRS无线通信模块(3-1)和与上位机数据处理及显示系统(4)相接的GPRS无线通信模块(3-1)，所述GPRS无线通信模块(3-1)间通过GPRS网络(3-2)进行无线通信。

2.按照权利要求1所述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述微处理器(2-1)的输出端还接有对室内空气进行调节的通风换气装置(2-4)。

3.按照权利要求2所述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述传感器组(1-1)由二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、粉尘浓度传感器和异味传感器中的一种或多种构成。

4.按照权利要求2所述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述指示灯(2-3)为LED灯。

5.按照权利要求2所述的一种用于大空间内的空气质量多点测量与调控系统，其特征在于：所述电源模块(5)由交直流转换器和太阳能充电电池构成。

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