CN106500776A - 一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，包括采集风扇单元，用于将被检测的气体引入到检测设备内；第一采集单元，具有若干个检测空气质量指标的传感器，第二采集单元，具有若干个检测气象参数指标的传感器，核心单元，具有一数据处理模块，第一采集单元、第二采集单元分别与其核心单元通讯连接，用于将采集到的数据传输到所述数据处理模块内进行处理；数据传输单元，用于将处理后的数据通过有线和/或无线方式发送到监控平台。本发明能够采集空气质量多种参数和气象多种参数，并能够将这些信息实时传输至数据平台。

Description

一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备
技术领域
本发明属于空气检测领域，具体涉及一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备。
背景技术
随着经济的发展以及人类生产生活的影响，空气质量问题已成为世界关注的一个重大问题。雾霾的存在、环境的恶化已极大的影响了人类的生活质量，因此，空气质量和气象参数的各个指标已成为人类关注的重要指标。如何将室外空气质量和气象这类信息实时采集并及时上传至相关平台，不仅可以对人类的生产生活做出科学规划，而且通过科学的网络化布点，就可有效的追踪污染源，具有非常重要的现实意义。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，具有将空气与气象的多种参数实时采集并及时上传监控平台的功能。
为了达到上述发明目的，采取的技术方案如下：
一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，包括：一球形壳体和一与其连接的球形罩，所述球形壳体与球形罩组成一具有通气孔的球形内腔，该球形内腔内放置一固定支架，此外，该设备还包括有：
第一采集单元，具有若干个检测空气质量指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；
第二采集单元，具有若干个检测气象参数指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；
核心单元，具有一数据处理模块，所述第一采集单元、第二采集单元分别与其核心单元通讯连接，用于将采集到的数据传输到所述数据处理模块内进行处理；
数据传输单元，具有无线传输模块和以太网传输模块，所述数据传输单元与核心单元通讯连接，用于将处理后的数据通过有线和/或无线方式发送到监控平台；以及
采集风扇单元，具有一为风道提供动力装置的采集风扇，所述采集风扇与所述第一采集单元、核心单元、球形壳体、球形罩以及固定支架形成一完整的气体检测通道，用于将被引入检测设备内的气体与检测传感器充分接触。
进一步的，所述第一采集单元包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器和大气压力传感器，用于采集空气质量指标数据。
进一步的，所述第二采集单元包括气体温湿度传感器模块、噪声模块和风速风向传感器，用于采集气象参数数据。
进一步的，所述数据传输单元包括3G传输单元和以太网传输单元，用以通过有线或无线的方式进行传输。
进一步的，所述核心单元还包括有设备主板，所述数据处理模块、3G传输单元以及以太网传输单元插接在所述设备主板上。
进一步的，所述球形内腔的内壁上采用10cm厚玻纤铝箔隔音隔热棉进行包裹。
进一步的，所述设备还包括有：恒温加热模块，所述恒温加热模块包括贴装在目标传感器上的恒温加热片和控制恒温加热片开关的温度控制模块，所述温度控制模块包括开关模块与传感器温度采集模块，传感器温度采集模块贴装在目标传感器上，实时采集传感器的温度，当温度低于设定的温度阈值时，开关电路启动恒温加热片加热目标传感器，增大传感器的工作温度范围。
进一步的，所述设备还包括有：
电源模块，用于将交流电转化为直流电为其检测设备供电；
电池模块，用于当所述电源模块断电时，其电池模块对其检测设备供电。
进一步的，所述固定支架从上到下依次分布固定有采集风扇单元、电源模块、电池模块、以及核心单元与第一采集单元，所述球形壳体的上端固定有支架臂，该支架臂上设置有第二采集单元。
进一步的，所述球形罩上开设有若干个进气孔，所述第一采集单元上设有风道开孔，所述核心单元的直径小于球壳内壁直径，气体从边缘通过，所述固定支架上开设有圆形孔，被测气体通过该圆形孔进入风扇后流出，形成一完整检测通道。
本发明的有益效果：本发明具有防水性能，能够适应雨雪等各类严酷气候条件；本发明采用特殊的风道设计，使得环境中的气体与各个传感器采集面充分接触，从而使采集精度准确、真实、有效；本发明采用保温材料对球壳内壁进行包裹，夏季用以应对阳光直射产生的内部高温，冬季起到保温作用，使得设备内部温度相对稳定，进一步保证参数采集的准确性；本发明对于工作环境温度超出传感器工作温度范围的各类传感器，采用恒温加热的方式对传感器进行加热，该设计加大了传感器工作的温度范围，增加了在各个环境温度的适用性；本发明具有备份电源和掉电提醒功能。一旦市电故障不能为设备正常供电后，设备将自动切换为电池供电，并将电源故障信息实时的传输至数据平台。平台接收到掉电信息后，可立即派人排除供电故障，从而保证数据采集和传输的连续性；本发明结构简洁，外形美观，便于安装使用。
附图说明
图1为本发明一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备的结构框图；
图2为本发明一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备的外形结构图；
图3为本发明涉及的球形内腔内固定支架的结构示意图；
图4为本发明球形内腔内的气体流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，包括：球形壳体8和与其连接的球形罩9，所述球形壳体8与球形罩9组成一具有通气孔的球形内腔，该球形内腔内放置一固定支架10，此外，该设备还包括有：采集风扇单元1、第一采集单元2、第二采集单元3、核心单元4和数据传输单元、电源模块6和电池模块7。
第一采集单元2，具有若干个检测空气质量指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；所述第一采集单元2包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器和大气压力传感器，用于采集空气质量指标数据。第二采集单元3，具有若干个检测气象参数指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；所述第二采集单元3包括气体温湿度传感器模块、噪声模块和风速风向传感器，用于采集气象参数数据。核心单元4，具有一数据处理模块，所述第一采集单元2、第二采集单元3分别与其核心单元4通讯连接，用于将采集到的数据传输到所述数据处理模块内进行处理；数据传输单元，具有无线传输模块和以太网传输模块，数据传输单元与核心单元通讯连接，用于将处理后的数据通过有线和/或无线方式发送到监控平台。所述数据传输单元包括3G传输单元5和以太网传输单元51，用以通过有线或无线的方式进行传输。所述核心单元4还包括有设备主板，所述数据处理模块、3G传输单元以及以太网传输单元插接在所述设备主板上。采集风扇单元1，具有一为风道提供动力装置的采集风扇，所述采集风扇与所述第一采集单元2、核心单元4、球形壳体8、球形罩9以及固定支架10形成一完整的气体检测通道，用于将被引入检测设备内的气体与检测传感器充分接触。电源模块6，用于将交流电转化为直流电为其检测设备供电；电池模块7，用于当所述电源模块6断电时，其电池模块7对其检测设备供电。
如图3所示，在球形壳体8的内部设置的固定支架10上，从上到下依次分布固定有采集风扇单元1、电源模块6、电池模块7、以及核心单元4与第一采集单元2。所述球形壳体8的上端固定有支架臂11，该支架臂11上设置有第二采集单元3。
如图4所示，由球形壳体8与球形罩9组成的球形内腔内，为了使得进入设备内的气体与检测传感器充分接触，本发明还设计了气体的流通通道。在球罩上9开有多个进气孔91，大气从该进气孔进入；在第一采集单元2上开设有风道开孔21，使得由进气孔进入的大气与第一采集单元2上的传感器充分接触后进入该风道开孔；由于核心单元4直径小于球壳内壁直径，大气可以从其边缘通过，保证核心单元4上的传感器充分与大气接触；再加上在固定支架上开有圆形孔，可使的大气通过该圆形孔进入采集风扇后，从球形机的支架臂11上的开孔流出，从而形成一个完整的气体流通通道。
同时，本发明在球形内腔的内壁上采用10cm厚的玻纤铝箔隔音隔热棉进行包裹，保证设备内部的温度相对稳定，用以应对夏天阳光直射产生的内部高温以及冬季起到保温作用，进一步保证参数采集的准确性。
此外，本发明对于工作环境温度超出传感器工作温度范围的各类传感器，采用恒温加热的方式对传感器进行加热，因此，本发明还包括有恒温加热模块，所述恒温加热模块包括贴装在目标传感器上的恒温加热片和控制恒温加热片开关的温度控制模块，恒温加热片采用聚酰亚胺加热膜，加电后其温度恒定在50℃，所述温度控制模块包括开关模块与传感器温度采集模块，传感器温度采集模块贴装在目标传感器上，实时采集传感器的温度，当温度低于设定的温度阈值时，开关电路启动恒温加热片加热目标传感器，增大传感器的工作温度范围，以及各个环境温度的适用性。
本发明汇总了空气检测各类产品的功能，包括了采集大气中的一氧化碳质量浓度、二氧化硫质量浓度、二氧化氮质量浓度、臭氧质量浓度、PM2.5颗粒物质量浓度、PM10颗粒物质量浓度、TSP颗粒物质量浓度等影响空气质量指数（AQI）的相关指标，还包括了环境温度、环境湿度、环境噪音、环境大气压力、环境风速、环境风向等气象参数，并将这些信息通过有线以太网和无线3G信号的方式，传输至相应的数据平台。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，包括：一球形壳体和一与其连接的球形罩，所述球形壳体与球形罩组成一具有通气孔的球形内腔，该球形内腔内放置一固定支架，此外，该设备还包括有：
第一采集单元，具有若干个检测空气质量指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；
第二采集单元，具有若干个检测气象参数指标的传感器，用于对引入到检测设备内的检测气体进行数据采集；
核心单元，具有一数据处理模块，所述第一采集单元、第二采集单元分别与其核心单元通讯连接，用于将采集到的数据传输到所述数据处理模块内进行处理；
数据传输单元，具有无线传输模块和以太网传输模块，所述数据传输单元与核心单元通讯连接，用于将处理后的数据通过有线和/或无线方式发送到监控平台；以及
采集风扇单元，具有一为风道提供动力装置的采集风扇，所述采集风扇与所述第一采集单元、核心单元、球形壳体、球形罩以及固定支架形成一完整的气体检测通道，用于将被引入检测设备内的气体与检测传感器充分接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述第一采集单元包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器和大气压力传感器，用于采集空气质量指标数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述第二采集单元包括气体温湿度传感器模块、噪声模块和风速风向传感器，用于采集气象参数数据。
4.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述数据传输单元包括3G传输单元和以太网传输单元，用以通过有线或无线的方式进行传输。
5.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述核心单元还包括有设备主板，所述数据处理模块、3G传输单元以及以太网传输单元插接在所述设备主板上。
6.根据权利要求1-5所述的任意一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述球形内腔的内壁上采用10cm厚玻纤铝箔隔音隔热棉进行包裹。
7.根据权利要求6所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述设备还包括有：恒温加热模块，所述恒温加热模块包括贴装在目标传感器上的恒温加热片和控制恒温加热片开关的温度控制模块，所述温度控制模块包括开关模块与传感器温度采集模块，传感器温度采集模块贴装在目标传感器上，实时采集传感器的温度，当温度低于设定的温度阈值时，开关电路启动恒温加热片加热目标传感器，增大传感器的工作温度范围。
8.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述设备还包括有：
电源模块，用于将交流电转化为直流电为其检测设备供电；
电池模块，用于当所述电源模块断电时，其电池模块对其检测设备供电。
9.根据权利要求8所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述固定支架从上到下依次分布固定有采集风扇单元、电源模块、电池模块、以及核心单元与第一采集单元，所述球形壳体的上端固定有支架臂，该支架臂上设置有第二采集单元。
10.根据权利要求1所述的一种用于对空气质量和气象参数实时检测与分析的设备，其特征在于，所述球形罩上开设有若干个进气孔，所述第一采集单元上设有风道开孔，所述核心单元的直径小于球壳内壁直径，气体从边缘通过，所述固定支架上开设有圆形孔，被测气体通过该圆形孔进入风扇后流出，形成一完整检测通道。
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