CN110376108A - 一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，包括大数据计算中心、信息采集模块和传输模块，其特征在于，所述大数据计算中心包括在线智能检测平台和自动分析模块，所述自动分析模块包括计算模块和显示模块；所述传输模块包括厂区无线发射模块和大数据计算中心的无线接收模块。本发明通过烟尘浓度和飞灰浓度的分体式检测，然后通过大数据在线智能监测平台利用烟囱排放固态二噁英技术公式，进行计算实时二噁英的排放浓度，利用简单快捷的计算出固态二噁英排放浓度，解决依靠肉眼判断固态二噁英浓度的问题。
Description
技术领域
本发明涉及二噁英检测技术领域，尤其涉及一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法。
背景技术
2017 年 12 月 17 日，由富春江环保与浙江大学合作开发的“焚烧过程二噁英排放在线快速检测技术”鉴定会，以及由浙江大学牵头，富春环保参加的“垃圾焚烧技术与装备国家工程实验室”授牌仪式在杭州市富阳区召开。鉴定组肯定了此二噁英排放在线快速检测系统为世界首套二噁英排放在线快速检测系统，并根据鉴定组提供的鉴定意见，“焚烧过程二噁英排放在线快速检测技术”达到了国际领先水平，同意通过鉴定。
二噁英快速检测原理：可调谐激光电离联合飞行时间质谱技术，在线检测烟气中的二噁英指示物，进而通过指示物与二噁英之间精确的关联模型获得二噁英毒性当量浓度，指标表现优良。
中国二噁英检测标准：77.2-2008，环境空气和废气二恶英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法：参照标准，投资建设二噁英检测实验室，需要1000-2000万元人民币，二噁英检测价格为1万元/个样品，从采样到分析出结果，约为1个月时间。
1、现有技术一：二噁英采样时通过肉眼观察滤筒是否发黑，来判断二噁英是否超标，准确性差，只是根据自身经验的一种判断；无具体量化数据；误差率高。
2、现有技术二：富春江环保与浙江大学合作开发的“焚烧过程二噁英排放在线快速检测技术”，缺点：价格昂贵，500万元/套。
3、现有技术三：参照国家标准77.2-2008：价格昂贵，1万元/个样品，检测周期长，从采样到分析出结果，需要大约1个月时间。
因此，亟需设计一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，包括大数据计算中心、信息采集模块和传输模块，其特征在于，所述大数据计算中心包括在线智能检测平台和自动分析模块，所述自动分析模块包括计算模块和显示模块；
所述传输模块包括厂区无线发射模块和大数据计算中心的无线接收模块；
所述信息采集模块包括单片机一、单片机二、粉尘检测仪、烟尘浓度接收器、采样器、激光源，所述烟尘浓度接收器、采样器和激光源的接收端与采样器的输入端电连接，所述单片机一的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，所述单片机二的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，所述粉尘检测仪的输出端与单片机二的接收端电连接。
进一步地，所述信息采集模块该包括有蓄电池，所述蓄电池的输出端通过导线与片机一、烟尘浓度接收器、烟尘浓度检测模块、采样器、激光源的输入端形成电连接。
进一步地，所述无线接收模块的输出端与在线智能监测平台的接收端电连接。
进一步地，所述烟尘接收器的输出端与采样器的接收端电连接。
进一步地，所述激光源采用氦氖激光发射器，所述氦氖激光发射器的光束直径为0.6238微米。
进一步地，所述厂区无线发射模块与无线接收模块通过无线信号形成数据传输，且数据传输采用GPRS/CDMA/EVDO/WCDMA/3G/4G等其中的一种，保证了数据传输的稳定性。
进一步地，所述下位机为移动PC端，其信息与在线智能检测平台共享，保证数据的关联性，以及时效性，所述单片机一与单片机二均通过转接设备与厂区无线发射模块连接。
作为本发明优选技术方案，包括以下步骤：
S1、首先将信息采集模块固定安装在烟囱的出烟口的位置，打开激光源，信息采集模块的烟尘浓度接收器检测到烟尘的讯号信息将至传输给采样器，由信息采集模块内的单片机一进行处理；
S2、同时信息采集模块中的粉尘检测仪采集到的烟雾中灰尘的浓度讯息传输给单片机二进行处理；
S3、单片机一与单片机二将收集到的讯息，通过厂区无线发射模块发射到在线智能检测平台，在线智能监测平台通过无线接收模块进行接收；
S4、在线智能监测平台的自动分析模块对单片机一与单片机二通过厂区无线发射模块对其信息进行处理和计算得出结果，并通过显示模块进行显示；
在线智能监测平台所述下位机为笔记本电脑或移动联网设备，对其信息与在线智能检测平台共享，实时进行检测统计。
本发明的有益效果为：
本发明技术：通过烟尘浓度和飞灰浓度的分体式检测，然后通过大数据在线智能监测平台利用烟囱排放固态二噁英技术公式，进行计算实时二噁英的排放浓度，利用简单快捷的计算出固态二噁英排放浓度，解决依靠肉眼判断固态二噁英浓度的问题；结合气态二噁英浓度计算公式，并应用于滁州智慧环保垃圾电厂二噁英在线智能监测平台，解决现有二噁英在线快速检测技术价格昂贵的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法的流程结构示意图；
图2为本发明提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法的激光源结构示意图；
图3为本发明提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法的计算公式示意图；
图4为本发明提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法的实施例一中的烟尘浓度与飞灰浓度示意图；
图5为本发明提出的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法的实施例一中飞灰浓度检测结果示意图.
图中：1壳体、2透镜、3滤镜、4旋钮、5激光源、6蓄电池、7单片机一、8安装法兰、9镜筒、10采样器、11烟尘浓度接收器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1至图5，一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，包括大数据计算中心、信息采集模块和传输模块，大数据计算中心包括在线智能检测平台和自动分析模块，自动分析模块包括计算模块和显示模块，计算模块为现有技术中的电脑自动计算系统，显示模块为显示屏，现有技术因此不作过多的赘述；
传输模块包括厂区无线发射模块和大数据计算中心的无线接收模块，大数据计算中心为整个系统运算的总称，具有对收集到的讯息进行分析对比，以及计算的作用；
信息采集模块包括单片机一7、单片机二、粉尘检测仪、烟尘浓度接收器11、采样器10、激光源5，烟尘浓度接收器11、采样器10和激光源5的接收端与单片机一7的输入端电连接，单片机一7的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，单片机二的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，粉尘检测仪的输出端与单片机二的接收端电连接。
进一步地，信息采集模块该包括有蓄电池6，蓄电池6的输出端通过导线与单片机一7、烟尘浓度接收器11、采样器10、激光源5的输入端形成电连接；
如附图2所示，信息采集模块还包括壳体1和壳体1底部设置的安装法兰8，壳体1的顶部内壁设置有镜筒9，单片机一7设置在壳体1的一侧内壁，激光源5设置在壳体1的底部内壁，蓄电池6设置在激光源5的一侧，采样器10设置在壳体1的顶端，烟尘浓度传感器11与采样器10连接，壳体1的内部还设置有滤镜3和透镜2，滤镜3和透镜2的两侧均设置有转动轴，滤镜3和透镜2在壳体1的内部可以很好的形成转动，另外位于滤镜3和透镜2两侧的其中一个转动轴延伸至壳体1的外部并设置有转动旋钮4，采用滤镜3和透镜2放置在氦氖激光器一端的相互平行的位置。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光，能够很好的防止激光较弱对检测的结果产生影响。
进一步地，无线接收模块的输出端与在线智能监测平台的接收端电连接，无线接收模块能够将接受到的实时信息通过在线智能检测平台进行处理，同时在线智能检测平台和下位机，为整个检测运行的大数据计算系统。
进一步地，烟尘接收器的输出端与采样器的接收端电连接，采样器通过烟尘接收器检测到的烟尘浓度进行采样处理，并将信息实时传送给单片机一，单片机一采用Intel-EZ-USB,C8051F，32位处理器，能够快速的对接收的信息进行处理。
进一步地，激光源采用氦氖激光发射器，氦氖激光发射器的光束直径为0.6238微米，氦氖激光发射器连续发光，制造方便、较便宜、可靠，单色性好，相干长度可达数十米以致数百米，同时利于精密的计算。
进一步地，厂区无线发射模块与无线接收模块通过无线信号形成数据传输，且数据传输采用GPRS/CDMA/EVDO/WCDMA/3G/4G等其中的一种，保证了数据传输的稳定性。
进一步地，下位机为移动PC端，其信息与在线智能检测平台共享，保证数据的关联性，以及时效性，单片机一与单片机二均通过转接设备与厂区无线发射模块连接，在使用的过程中下位机可以为一个电脑，单片机二为厂区外置单片机与粉尘检测与单独存在，并通过传输线形成电连接。
作为本发明优选技术方案，包括以下步骤：
S1、首先将信息采集模块固定安装在烟囱的出烟口的位置，打开激光源，信息采集模块的烟尘浓度接收器检测到烟尘的讯号信息将至传输给采样器，由信息采集模块内的单片机一进行处理；
S2、同时信息采集模块中的粉尘检测仪采集到的烟雾中灰尘的浓度讯息传输给单片机二进行处理；
S3、单片机一与单片机二将收集到的讯息，通过厂区无线发射模块发射到在线智能检测平台，在线智能监测平台通过无线接收模块进行接收；
S4、在线智能监测平台的自动分析模块对单片机一与单片机二通过厂区无线发射模块对其信息进行处理和计算得出结果，并通过显示模块进行显示；
在线智能监测平台下位机为笔记本电脑或移动联网设备，对其信息与在线智能检测平台共享，实时进行检测统计。
实施例一
应用于滁州智慧环保二噁英在线智能监测平台：一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，包括大数据计算中心、信息采集模块和传输模块，大数据计算中心包括在线智能检测平台和自动分析模块，自动分析模块包括计算模块和显示模块，计算模块为现有技术中的电脑自动计算系统，显示模块为显示屏，现有技术因此不作过多的赘述；
传输模块包括厂区无线发射模块和大数据计算中心的无线接收模块，大数据计算中心为整个系统运算的总称，具有对收集到的讯息进行分析对比，以及计算的作用；
信息采集模块包括单片机一7、单片机二、粉尘检测仪、烟尘浓度接收器11、采样器10、激光源5，烟尘浓度接收器11、采样器10和激光源5的接收端与单片机一7的输入端电连接，单片机一7的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，单片机二的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，粉尘检测仪的输出端与单片机二的接收端电连接，粉尘检测仪为本领域惯用的光散射式粉尘检测仪。
信息采集模块该包括有蓄电池6，蓄电池6的输出端通过导线与单片机一7、烟尘浓度接收器11、采样器10、激光源5的输入端形成电连接，烟尘浓度接收器11的型号为西门子QPA20；
如附图2所示，信息采集模块还包括壳体1和壳体1底部设置的安装法兰8，壳体1的顶部内壁设置有镜筒9，单片机一7设置在壳体1的一侧内壁，激光源5设置在壳体1的底部内壁，蓄电池6设置在激光源5的一侧，采样器10设置在壳体1的顶端，烟尘浓度传感器11与采样器10连接，壳体1的内部还设置有滤镜3和透镜2，滤镜3和透镜2的两侧均设置有转动轴，滤镜3和透镜2在壳体1的内部可以很好的形成转动，另外位于滤镜3和透镜2两侧的其中一个转动轴延伸至壳体1的外部并设置有转动旋钮4，采用滤镜3和透镜2放置在氦氖激光器一端的相互平行的位置。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光，能够很好的防止激光较弱对检测的结果产生影响。
无线接收模块的输出端与在线智能监测平台的接收端电连接，无线接收模块能够将接受到的实时信息通过在线智能检测平台进行处理，同时在线智能检测平台和下位机，为整个检测运行的大数据计算系统。
烟尘接收器的输出端与采样器的接收端电连接，采样器通过烟尘接收器检测到的烟尘浓度进行采样处理，并将信息实时传送给单片机一，单片机一采用Intel-EZ-USB,C8051F，32位处理器，能够快速的对接收的信息进行处理。
激光源采用氦氖激光发射器，氦氖激光发射器的光束直径为0.6238微米，氦氖激光发射器连续发光，制造方便、较便宜、可靠，，单色性好，相干长度可达数十米以致数百米，同时利于精密的计算。
厂区无线发射模块与无线接收模块通过无线信号形成数据传输，且数据传输采用GPRS/CDMA/EVDO/WCDMA/3G/4G等其中的一种，保证了数据传输的稳定性。
下位机为移动PC端，其信息与在线智能检测平台共享，保证数据的关联性，以及时效性，单片机一与单片机二均通过转接设备与厂区无线发射模块连接，在使用的过程中下位机可以为一个电脑，单片机二为厂区外置单片机与粉尘检测与单独存在，并通过传输线形成电连接。
其中，包括以下步骤：
S1、首先将信息采集模块固定安装在烟囱的出烟口的位置，打开激光源，信息采集模块的烟尘浓度接收器检测到烟尘的讯号信息将至传输给采样器，由信息采集模块内的单片机一进行处理；
S2、同时信息采集模块中的粉尘检测仪采集到的烟雾中灰尘的浓度讯息传输给单片机二进行处理；
S3、单片机一与单片机二将收集到的讯息，通过厂区无线发射模块发射到在线智能检测平台，在线智能监测平台通过无线接收模块进行接收；
S4、在线智能监测平台的自动分析模块对单片机一与单片机二通过厂区无线发射模块对其信息进行处理和利用YG=K*0.001*YF进行计算得出结果，并通过显示模块进行显示，如附图3所示，上述YG代表固态二噁英，K为烟尘浓度，YF为飞灰二噁英浓度；
在线智能监测平台下位机为笔记本电脑或移动联网设备，对其信息与在线智能检测平台共享，实时进行检测统计，便于环保人与以及使用者对违规超排的检查，能够实时进行检测；
检测结果如附图4和附图5为例，附图4的横轴代表YF飞灰二噁英浓度，竖轴代表K烟尘浓度，附图5为飞灰检测浓度。
工作原理：首先将信息采集模块固定安装在烟囱的出烟口的位置，打开激光源，信息采集模块的烟尘浓度接收器检测到烟尘的讯号信息将至传输给采样器，由信息采集模块内的单片机一进行处理；同时信息采集模块中的粉尘检测仪采集到的烟雾中灰尘的浓度讯息传输给单片机二进行处理；单片机一与单片机二将收集到的讯息，通过厂区无线发射模块发射到在线智能检测平台，在线智能监测平台通过无线接收模块进行接收；在线智能监测平台的自动分析模块对单片机一与单片机二通过厂区无线发射模块对其信息进行处理和利用YG=K*0.001*YF进行计算得出结果，并通过显示模块进行显示，上述YG代表固态二噁英，K为烟尘浓度，YF为飞灰二噁英浓度；
在线智能监测平台下位机为笔记本电脑或移动联网设备，对其信息与在线智能检测平台共享，实时进行检测统计，便于环保人与以及使用者对违规超排的检查，能够实时进行检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，包括大数据计算中心、信息采集模块和传输模块，其特征在于，所述大数据计算中心包括在线智能检测平台和自动分析模块，所述自动分析模块包括计算模块和显示模块；
所述传输模块包括厂区无线发射模块和大数据计算中心的无线接收模块；
所述信息采集模块包括单片机一、单片机二、粉尘检测仪、烟尘浓度接收器、采样器、激光源，所述烟尘浓度接收器、采样器和激光源的接收端与采样器的输入端电连接，所述单片机一的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，所述单片机二的输出端与厂区无线发射模块的接收端电连接，所述粉尘检测仪的输出端与单片机二的接收端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述信息采集模块该包括有蓄电池，所述蓄电池的输出端通过导线与片机一、烟尘浓度接收器、烟尘浓度检测模块、采样器、激光源的输入端形成电连接。
3.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述无线接收模块的输出端与在线智能监测平台的接收端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述烟尘接收器的输出端与采样器的接收端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述激光源采用氦氖激光发射器，所述氦氖激光发射器的光束直径为0.6238微米。
6.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述厂区无线发射模块与无线接收模块通过无线信号形成数据传输，且数据传输采用GPRS/CDMA/EVDO/WCDMA/3G/4G等其中的一种，保证了数据传输的稳定性。
7.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，所述下位机为移动PC端，其信息与在线智能检测平台共享，保证数据的关联性，以及时效性，所述单片机一与单片机二均通过转接设备与厂区无线发射模块连接。
8.根据权利要求1所述的一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将信息采集模块固定安装在烟囱的出烟口的位置，打开激光源，信息采集模块的烟尘浓度接收器检测到烟尘的讯号信息将至传输给采样器，由信息采集模块内的单片机一进行处理；
S2、同时信息采集模块中的粉尘检测仪采集到的烟雾中灰尘的浓度讯息传输给单片机二进行处理；
S3、单片机一与单片机二将收集到的讯息，通过厂区无线发射模块发射到在线智能检测平台，在线智能监测平台通过无线接收模块进行接收；
S4、在线智能监测平台的自动分析模块对单片机一与单片机二通过厂区无线发射模块对其信息进行处理和计算得出结果，并通过显示模块进行显示；
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| CN201910691573.6A Pending CN110376108A (zh) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | 一种烟囱排放固态二噁英快速检测方法 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111722567A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-29 | 深圳睿境环保科技有限公司 | 监测设备的控制方法、系统、装置与计算机可读存储介质 |
| CN117046259A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种利用生活垃圾焚烧飞灰低温高效脱附二噁英的装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001272391A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Hitachi Zosen Corp | 作業環境汚染状態検知方法 |
| JP2003161727A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイオキシン類のモニタリング装置及び方法 |
| JP2003166984A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-13 | Okumura Corp | ダイオキシン類の測定方法 |
| CN103645124A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 宁波市环境监测中心 | 一种基于颗粒物连续监测仪和气固相分配模型的大气持久性有机污染物监测方法 |
-
2019
- 2019-07-29 CN CN201910691573.6A patent/CN110376108A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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| CN117046259B (zh) * | 2023-08-21 | 2024-04-16 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种利用生活垃圾焚烧飞灰低温高效脱附二噁英的装置 |
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