CN106168617A - 一种空气质量传感网络监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气质量传感网络监测仪，属于大气环境监测技术领域，该监测仪包括带有进气口和出气口的壳体以及布置其内部的电源系统、信息采集系统、控制器和信息传送系统，信息采集系统、控制器以及信息传送系统形成信息传送链并最终发送至总服务器，壳体内部设置有安装板，信息采集系统固定于安装板上，信息采集系统包括用于检测空气污染物的传感器组，安装板与壳体内壁之间设置有空气流通孔，进气口、空气流通孔和出气口形成流经传感器组的空气流通通道，壳体内设置有定位模块，该监测仪成本低，可以大批量布置从而形成监测网络，可以监测到整个监测区域中某一时间端的实时污染情况以及变化趋势，对于污染的研究和治理具有较强的指导意义。
Description
技术领域
本发明属于大气环境监测技术领域，具体涉及一种空气质量传感网络监测仪。
背景技术
随着社会发展和人口的增加，大气环境的污染越来越严重，对于大气污染物的实时监测越来越重要，主要监测对象包括大气中的SO2、NO2、CO、O3、PM2.5以及PM10。
现有的空气污染物监测主要是通过空气采样后通过各种光学仪器来进行空气污染物含量分析，不仅要求光学仪器的精度较高，而且操作过程复杂，相关设备成本较高，不能高密度布置，因此，对于需要检测的每一个区域不能做到同时、实时监测，也就不能获取同一时间各区域的实时污染物指标，所得到的污染物含量指标的可参考性有限，不能很好地指导大气污染治理工作。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种空气质量传感网络监测仪，该监测仪采用多种传感器对空气中多种污染物进行采样并反馈，代替了光学设备的高成本采样分析，成本显著降低，为该监测仪大面积大量布置提供了技术支持，高密度布置的监测仪能够同步、实时提供各个区域的污染物指标，获得的指标之间具备相关性，更具参考价值。
本发明的具体技术方案是：
一种空气质量传感网络监测仪，该监测仪包括带有进气口和出气口的壳体以及布置在壳体内的电源系统、信息采集系统、控制器和信息传送系统，电源系统与所有用电单元的电力输入端相连，信息采集系统的信息输出端与控制器的信息输入端相连，控制器的信息输出端与信息传送系统的信息输入端相连，关键点是，所述的壳体内部设置有安装板，信息采集系统固定于安装板上，信息采集系统包括用于检测空气污染物的传感器组，传感器组中每一个传感器的信息输出端均与控制器的信息输入端相连，安装板与壳体内壁之间设置有空气流通孔，所述进气口、空气流通孔和出气口形成流经传感器组的空气流通通道，所述壳体内部还设置有定位模块。
所述的传感器组包括二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、PM2.5颗粒物传感器、PM10颗粒物传感器、温度传感器及湿度传感器。
所述的壳体包括上端带有出气口的上壳、中壳和下端带有进气口的下壳，上壳、中壳及下壳由上到下依次扣合形成一体结构的壳体。
所述的进气口为设置在壳体底部的进气格栅，进气格栅内侧安装有不锈钢网。
所述的电源系统包括市电机构、太阳能电源机构、电池电源机构和电源管理电路，市电机构为设置于壳体外壁上的电源插头，太阳能电源机构包括设置于壳体外壁上的太阳能电池板，电池电源机构为锂电池或者超级电容，市电机构和太阳能电源机构的电力输出端均与电池电源机构的电力输入端相连，市电机构、太阳能电源机构和电池电源机构的电力输出端均借助电源管理电路与所有用电单元的电力输入端相连。
所述的电源插头包括带有盖体的三芯航空插头和六芯航空插头。
所述的定位模块为GPS模块。
所述的信息传送系统包括设置在壳体外壁的SIM卡安装座和网络接口。
本发明的有益效果是：本发明通过成本较低的传感器组进行空气中污染物信息的采集，壳体中通过进气口、空气流通口及出气口形成空气的流通通道，从而为传感器组提供处于自然状态的外界空气，传感器组的采集不失真，能够较为精确地反映所处区域的空气污染状态，由于成本的大大下降，该监测仪可以大量地呈网络化地进行设置，所有监测仪可以在同一标准下同时段、多参数反映所处区域的污染情况，所有监测仪覆盖的监测网络能够真实地反映某一时间空气的污染情况以及不同时间段的污染变化趋势，对于研究较大区域的空气污染和进行污染防治具有很强的指导意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中空气的流通示意图。
附图中，1、进气口，2、出气口，3、控制器，4、安装板，5、传感器组，6、空气流通孔，7、上壳，8、中壳，9、下壳，10、三芯航空插头，11、六芯航空插头，12、盖体，13、SIM卡安装座。
具体实施方式
本发明涉及一种空气质量传感网络监测仪，该监测仪包括带有进气口1和出气口2的壳体以及布置在壳体内的电源系统、信息采集系统、控制器3和信息传送系统，电源系统与所有用电单元的电力输入端相连，信息采集系统的信息输出端与控制器3的信息输入端相连，控制器3的信息输出端与信息传送系统的信息输入端相连，所述的壳体内部设置有安装板4，信息采集系统固定于安装板4上，信息采集系统包括用于检测空气污染物的传感器组5，传感器组5中每一个传感器的信息输出端均与控制器4的信息输入端相连，安装板4与壳体内壁之间设置有空气流通孔6，所述进气口1、空气流通孔6和出气口2形成流经传感器组5的空气流通通道，所述壳体内部还设置有定位模块。
具体实施例，如图1和图2所示，壳体包括上端带有出气口2的上壳7、中壳8和下端带有进气口1的下壳9，上壳7、中壳8及下壳9由上到下依次扣合形成一体结构的壳体，进气口1为设置在下壳9下部的进气格栅，进气格栅内侧安装有不锈钢网，安装板上的传感器组5包括二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、PM2.5颗粒物传感器、PM10颗粒物传感器、温度传感器及湿度传感器，上述传感器相比于现有的测量空气污染物的光学仪器，价格较为低廉，维护更换成本也较低，进气口1、空气流通孔6和出气口2形成流经传感器组5的空气流通通道，空气由下壳9的进气格栅进入壳体内部，一部分空气经过传感器组5后向下通过进气格栅流向外界，另一部分经过传感器组5后流经空气流通孔6向上流通，最终由上壳7上端的出气口2流通至外界，在空气流经传感器组5后，传感器组中的每一个传感器进行相关污染气体或者颗粒物的检测工作并将检测结果发送至控制器3，控制器3将不同传感器采集到的空气污染物信息以及监测仪所处位置信息经由信息传送系统发送至远程服务器。
电源插头包括带有盖体12的三芯航空插头10和六芯航空插头11，壳体中的定位模块为GPS模块，GPS模块能够得出监测仪所处地理位置并发送至控制器3，壳体中所有用电单元均由电源系统进行供电，电源系统包括市电机构、太阳能电源机构、电池电源机构和电源管理电路，市电机构为设置于壳体外壁上的电源插头，太阳能电源机构包括设置于壳体外壁上的太阳能电池板，电池电源机构为锂电池或者超级电容，市电机构和太阳能电源机构的电力输出端均与电池电源机构的电力输入端相连，市电机构、太阳能电源机构和电池电源机构的电力输出端均借助电源管理电路与所有用电单元的电力输入端相连，在方便进行市电连接的场合，将市电经过三芯航空插头10或者六芯航空插头11进行连接供电，同时向电池电源机构进行充电，在不方便进行市电连接的场合，电源管理电路控制太阳能电池板进行发电并供应电能，同时向电池电源机构进行充电，在不方便进行市电连接且没有太阳能可以利用的场合，通过电池电源机构向所有用电单元供电，该电源系统能够在不同场合向监测仪进行不间断供电，监测仪的设置位置更加灵活，连续工作时间能够得到有效保证，有效减少了由于电源问题导致的停机状态。
控制器3接收到的所有空气污染物信息均能够通过信息传送系统发送至远程服务器，信息传送系统包括设置在壳体外壁的SIM卡安装座13和网络接口，SIM卡安装座13中可以安装移动电话卡，通过GPRS通信模块将有关信息发送至总服务器或者进行远程语音播报，网络接口可以连接网线，监测仪可以通过网络将有关信息通过网络发送至总服务器，GPRS模块和SIM卡的安装有效避免了监测仪对于网线的依赖，能够增加监测仪的设置灵活度。
在需要检测的区域，例如工厂、园区或者生活小区中，通过设置大量的监测仪对每一个区域的空气污染物进行监测，单个监测仪能够将采集到的相关区域空气污染物信息、位置信息发送至总服务器，监测区域内的所有监测仪能够实现同步监测，总服务器中就可以得到监测区域内某一时间点的详细监测数据，整个区域内的污染物变化趋势能够更加精确地呈现出来，对于分析污染物来源、方向及浓度变化具有非常强的参考价值，对于改善环境、治理污染也具有很强的指导意义。
本发明通过各个传感器来进行空气污染物的信息采集，代替了现有技术中光学仪器的采集工作，成本方面得到显著降低，维护更换的成本也较低，该监测仪就能够大量设置，所有监测仪形成监测网络，能够在相同监测标准下同步、多参数进行空气污染物的信息采集，最终实现较大区域内的精确监测。
Claims (8)
1.一种空气质量传感网络监测仪，该监测仪包括带有进气口(1)和出气口(2)的壳体以及布置在壳体内的电源系统、信息采集系统、控制器(3)和信息传送系统，电源系统与所有用电单元的电力输入端相连，信息采集系统的信息输出端与控制器(3)的信息输入端相连，控制器(3)的信息输出端与信息传送系统的信息输入端相连，其特征在于：所述的壳体内部设置有安装板(4)，信息采集系统固定于安装板(4)上，信息采集系统包括用于检测空气污染物的传感器组(5)，传感器组(5)中每一个传感器的信息输出端均与控制器(4)的信息输入端相连，安装板(4)与壳体内壁之间设置有空气流通孔(6)，所述进气口(1)、空气流通孔(6)和出气口(2)形成流经传感器组(5)的空气流通通道，所述壳体内部还设置有定位模块。
2.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的传感器组(5)包括二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、PM2.5颗粒物传感器、PM10颗粒物传感器、温度传感器及湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的壳体包括上端带有出气口(2)的上壳(7)、中壳(8)和下端带有进气口(1)的下壳(9)，上壳(7)、中壳(8)及下壳(9)由上到下依次扣合形成一体结构的壳体。
4.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的进气口(1)为设置在壳体底部的进气格栅，进气格栅内侧安装有不锈钢网。
5.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的电源系统包括市电机构、太阳能电源机构、电池电源机构和电源管理电路，市电机构为设置于壳体外壁上的电源插头，太阳能电源机构包括设置于壳体外壁上的太阳能电池板，电池电源机构为锂电池或者超级电容，市电机构和太阳能电源机构的电力输出端均与电池电源机构的电力输入端相连，市电机构、太阳能电源机构和电池电源机构的电力输出端均借助电源管理电路与所有用电单元的电力输入端相连。
6.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的电源插头包括带有盖体(12)的三芯航空插头(10)和六芯航空插头(11)。
7.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的定位模块为GPS模块。
8.根据权利要求1所述的一种空气质量传感网络监测仪，其特征在于：所述的信息传送系统包括设置在壳体外壁的SIM卡安装座(13)和网络接口。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161130 |