CN107290257A - 一种自动化大气颗粒物监测设备 - Google Patents
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Abstract
一种自动化大气颗粒物监测设备，属于环境监测技术领域，包括底板、拉绳、颗粒物浓度监测传感器、通讯模块、气球、控制器、绕绳辊、大电动机、减速箱和电线，所述底板上端安装有绕绳辊，所述绕绳辊与减速箱连接，所述减速箱与大电机连接，所述绕绳辊上绕有拉绳，所述拉绳的另一端与气球固定连接，所述气球下端安装有颗粒物浓度监测传感器，所述颗粒浓度监测传感器与通讯模块电性连接，所述通讯模块与控制器电性连接，所述颗粒物浓度监测传感器通过电线与通讯模块电性连接，该装置是无人值守的，三维空间大气颗粒物浓度测量设备，可以对2km以下所有高度进行测量，不同位置的三维浓度分布场。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化大气颗粒物监测设备，属于环境监测技术领域。
背景技术
随着工业的不断发展，人类生存环境遭到破坏，其中大气污染形势严峻，大气颗粒物能够造成雾霾大气。大气颗粒物指的是分散在大气中的固态或液态颗粒状物质的总称，其粒径范围约为0.1μm-100μm，对它的监测、分析和研究是当前环境保护工作的重点。大气颗粒物的监测范围主要包括空气动力学直径小于或等于100μm的总悬浮颗粒物TSP(TotalSuspendedParticulate)、空气动力学直径小于或等于10μm的可吸入颗粒物PM 10(ParticleswithDiametersof10μmorless)和空气动力学直径小于或等于2.5μm的细颗粒物PM 2.5三种。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的雾霾大气对人体健康的危害甚至大于沙尘暴。粒径大于10μm的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5μm-10μm的颗粒物，能够进入上呼吸道，部分可通过痰液等排出体外，部分会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；粒径小于2.5μm的细颗粒物，不易被阻挡，被吸入人体后直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发哮喘、支气管炎和心血管病等疾病。
但现有的大气颗粒物监测设备存在如下问题：
①目前有些机构利用无人机等进行测量研究，人力成本较高，适合次数较少的测量，无人机的气流，对于测量误差也有影响；
②利用热气球、氢气球、氦气球放飞的方式进行测量，适合单次，不适合多次测量；
③利用激光雷达监测车可以完成不同高度、不同距离的大气颗粒物浓度测量，但是其成本较高，接近1千万元人民币，不利于大面积推广。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种自动化大气颗粒物监测设备。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种自动化大气颗粒物监测设备，包括底板、拉绳、颗粒物浓度监测传感器、通讯模块、气球、控制器、绕绳辊、大电动机、减速箱和电线，所述底板上端安装有绕绳辊，所述绕绳辊与减速箱连接，所述减速箱与大电机连接，所述绕绳辊上绕有拉绳，所述拉绳的另一端与气球固定连接，所述气球下端安装有颗粒物浓度监测传感器，所述颗粒浓度监测传感器与通讯模块电性连接，所述通讯模块与控制器电性连接，所述颗粒物浓度监测传感器通过电线与通讯模块电性连接。
进一步，所述拉绳内部为中空结构，所述拉绳中间的中空结构内设有电线。
进一步，所述绕绳辊旁边安装有绕线轮，所述绕线轮与小电动机固定连接。
进一步，所述底板上端安装有箱体，所述箱体上设有开口，所述控制器安装在箱体上，所述绕线轮通过支撑座安装在箱体内部。
进一步，所述绕线辊通过绕线辊支架固定在底板上，所述大电动机通过电机支架固定在底板上。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器上安装有高度传感器。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器上安装有风速风向传感器。
进一步，所述气球内部气体为氢气或氦气。
该发明的有益之处是，该装置是无人值守的，三维空间大气颗粒物浓度测量设备，可以对2km以下所有高度进行测量，不同位置的三维浓度分布场；人力成本较低，适合次数较多的测量，通过该装置，对于测量误差影响也较小；适合多次测量；该装置价格低廉利于大面积推广。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明图1中去掉箱体时结构示意图；
图3为本发明实施例2的结构示意图；
图4为本发明图3中增加箱体后的结构示意图。
图中，1、箱体，2、开口，3、拉绳，4、颗粒物浓度监测传感器，5、高度传感器，6、通讯模块，7、气球，8、风速风向传感器，9、控制器，10、底板，11、绕绳辊，12、大电动机，13、绕线辊支架，14、电机支架，15、减速箱，16、电线，17、绕线轮，18、小电动机，19、支撑座。
具体实施方式
实施例1：
一种自动化大气颗粒物监测设备，包括底板10、拉绳3、颗粒物浓度监测传感器4、通讯模块6、气球7、控制器9、绕绳辊11、大电动机12、减速箱15和电线16，所述底板10上端安装有绕绳辊11，所述绕绳辊11与减速箱15连接，所述减速箱15与大电机12连接，所述绕绳辊11上绕有拉绳3，所述拉绳3的另一端与气球7固定连接，所述气球7下端安装有颗粒物浓度监测传感器4，所述颗粒浓度监测传感器4与通讯模块6电性连接，所述通讯模块6与控制器9电性连接，所述颗粒物浓度监测传感器4通过电线16与通讯模块6电性连接。
进一步，所述拉绳3内部为中空结构，所述拉绳3中间的中空结构内设有电线16。
进一步，所述底板10上端安装有箱体1，所述箱体1上设有开口2，所述控制器9安装在箱体1上，所述绕线轮17通过支撑座19安装在箱体1内部。
进一步，所述绕线辊11通过绕线辊支架13固定在底板10上，所述大电动机12通过电机支架14固定在底板10上。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器4上安装有高度传感器。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器4上安装有风速风向传感器。
进一步，所述气球7内部气体为氢气或氦气。
该装置在工作时，颗粒物浓度监测传感器4可以通过计算等测量出不同位置的颗粒物浓度，高度传感器，可以是海拔高度传感器，或者GPS传感器等能够给出高度的传感器，绕绳辊11和大电动机12，负责控制气球7的高度上升或下降，通讯模块6负责将测量到的数据及高度数据传输到监测中心进行记录和分析、显示；控制器9负责控制绕线辊11和大电动机12按照程序，进行循环的上下移动气球及携带的设备；颗粒物浓度可以测量出PM2.5/PM10/PM100【TSP】浓度，但不局限于此，也可以输出各种粒径的浓度分布，如PM1/PM0.5等等。
实施例2：一种自动化大气颗粒物监测设备，包括底板10、拉绳3、颗粒物浓度监测传感器4、通讯模块6、气球7、控制器9、绕绳辊11、大电动机12、减速箱15和电线16，所述底板10上端安装有绕绳辊11，所述绕绳辊11与减速箱15连接，所述减速箱15与大电机12连接，所述绕绳辊11上绕有拉绳3，所述拉绳3的另一端与气球7固定连接，所述气球7下端安装有颗粒物浓度监测传感器4，所述颗粒浓度监测传感器4与通讯模块6电性连接，所述通讯模块6与控制器9电性连接，所述颗粒物浓度监测传感器4通过电线16与通讯模块6电性连接。
进一步，所述绕绳辊11旁边安装有绕线轮17，所述绕线轮17与小电动机18固定连接。
进一步，所述底板10上端安装有箱体1，所述箱体1上设有开口2，所述控制器9安装在箱体1上，所述绕线轮17通过支撑座19安装在箱体1内部。
进一步，所述绕线辊11通过绕线辊支架13固定在底板10上，所述大电动机12通过电机支架14固定在底板10上。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器4上安装有高度传感器。
进一步，所述颗粒物浓度监测传感器4上安装有风速风向传感器。
进一步，所述气球7内部气体为氢气或氦气。
该装置在工作时，颗粒物浓度监测传感器4可以通过计算等测量出不同位置的颗粒物浓度，高度传感器，可以是海拔高度传感器，或者GPS传感器等能够给出高度的传感器，绕绳辊11和大电动机12，负责控制气球的高度上升或下降，通讯模块6负责将测量到的数据及高度数据传输到监测中心进行记录和分析、显示；控制器9，负责控制绕线辊11和大电动机12按照程序，进行循环的上下移动气球7及携带的设备；颗粒物浓度可以测量出PM2.5/PM10/PM100【TSP】浓度，但不局限于此，也可以输出各种粒径的浓度分布，如PM1/PM0.5等等。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自动化大气颗粒物监测设备，包括底板、拉绳、颗粒物浓度监测传感器、通讯模块、气球、控制器、绕绳辊、大电动机、减速箱和电线，其特征在于：所述底板上端安装有绕绳辊，所述绕绳辊与减速箱连接，所述减速箱与大电机连接，所述绕绳辊上绕有拉绳，所述拉绳的另一端与气球固定连接，所述气球下端安装有颗粒物浓度监测传感器，所述颗粒浓度监测传感器与通讯模块电性连接，所述通讯模块与控制器电性连接，所述颗粒物浓度监测传感器通过电线与通讯模块电性连接。
2.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述拉绳内部为中空结构，所述拉绳中间的中空结构内设有电线。
3.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述绕绳辊旁边安装有绕线轮，所述绕线轮与小电动机固定连接。
4.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述底板上端安装有箱体，所述箱体上设有开口，所述控制器安装在箱体上，所述绕线轮通过支撑座安装在箱体内部。
5.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述绕线辊通过绕线辊支架固定在底板上，所述大电动机通过电机支架固定在底板上。
6.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述颗粒物浓度监测传感器上安装有高度传感器。
7.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述颗粒物浓度监测传感器上安装有风速风向传感器。
8.如权利要求1所述的自动化大气颗粒物监测设备，其特征在于：所述气球内部气体为氢气或氦气。
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|---|---|
| CN (1) | CN107290257A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110375811A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-25 | 海南省林业科学研究所 | 一种基于物联网的湿地监测装置 |
| CN111678746A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-18 | 河海大学 | 一种可自由控制高度的大气沉降样品自动化采集装置 |
| CN113296501A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-24 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 温室巡检机器人、温室环境立体监测系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2509590A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-06 | Solar International Products Inc. | Portable imaging apparatus |
| CN102331482A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-01-25 | 杭州师范大学 | 近地表可移动大气成份原位传感测量装置 |
| CN103954541A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-30 | 中国科学院大气物理研究所 | 一种大气细颗粒物立体监测系统 |
| WO2016180289A1 (zh) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | 南京微创医学科技有限公司 | 自动充放气设备在oct内窥扫描成像系统中的应用 |
| CN106652459A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种智能型路侧交通空气污染监测系统 |
| CN106796602A (zh) * | 2014-09-28 | 2017-05-31 | 微软技术许可有限责任公司 | 用于内容创作的生产力工具 |
-
2017
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2509590A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-06 | Solar International Products Inc. | Portable imaging apparatus |
| CN102331482A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-01-25 | 杭州师范大学 | 近地表可移动大气成份原位传感测量装置 |
| CN103954541A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-30 | 中国科学院大气物理研究所 | 一种大气细颗粒物立体监测系统 |
| CN106796602A (zh) * | 2014-09-28 | 2017-05-31 | 微软技术许可有限责任公司 | 用于内容创作的生产力工具 |
| WO2016180289A1 (zh) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | 南京微创医学科技有限公司 | 自动充放气设备在oct内窥扫描成像系统中的应用 |
| CN106652459A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种智能型路侧交通空气污染监测系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110375811A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-25 | 海南省林业科学研究所 | 一种基于物联网的湿地监测装置 |
| CN111678746A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-18 | 河海大学 | 一种可自由控制高度的大气沉降样品自动化采集装置 |
| CN113296501A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-24 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 温室巡检机器人、温室环境立体监测系统及方法 |
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