CN110579570A - 室内甲醛污染水平动态监测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室内甲醛污染水平动态监测方法、装置及系统，涉及甲醛监测领域，该方法、装置及系统以连续时间段内多次检测数据进行运算比对，以室内空气中甲醛的初始浓度、浓度变化趋势、环境参数和即时浓度值作为室内甲醛污染水平是否持续安全的综合判断标准。本发明的优点在于：能够动态实时监测室内甲醛污染水平并可靠地判断未来污染趋势，使用户能够随时了解当前甲醛浓度、甲醛浓度是否趋于稳定下降，并以此决定是否能安全地入住新的居室。
Description
技术领域
本发明涉及甲醛监测领域，尤其涉及一种室内甲醛污染水平动态监测方法、装置及系统。
背景技术
甲醛对人体的危害性已成为公众关注的焦点之一，居室尤其新房间或新装修的室内装饰装修物、家具等，由于生产工艺过程的固有特性，部分不法厂商粗制滥造，消费者识别能力不足等原因，成为甲醛污染危害的主要来源。新的建筑物投入使用前，往往由专业机构对室内空气质量进行检测，以判断甲醛等污染物浓度是否符合安全标准，以标准规定的方法读取和分析仪器检测值，符合标准要求即认定合格。对于一般用户，取得入住资格时与房屋验收专业机构检测的时间有一定间隔，为了解即时情况，也有部分消费者自行聘请专业机构再次检测或者使用相对简易的仪器自行检测；部分人群出于安全考虑，还会使新房空置一段时间，使用各种方式净化处理一段时间或者凭个人嗅觉感受等方式来决定是否入住。
由于室内甲醛污染主要由装饰材料和家具所携带，其释放速率、衰减周期、释放规律等受材质、生产工艺、施工方法、环境浓度、温湿度等各种因素影响，使人们很难确切知晓其所处的室内各种物品所含甲醛是否已经挥发完毕，研究表明装饰材料和家具使用的复合板材内含甲醛的释放周期长达十年；有人用净化器净化数周至数月不等，有人建议开窗通风一段时间，而部分机构建议新房空置六个月至一年再入住，这些做法和说法都不能结合特定居室内的具体实际情况，帮助消费者确认特定的新房和家具释放的甲醛污染水平在未来的长时间内是否持续在安全限值内，实际上也存在某个时点达标而此后又反复超标的现象，给公众造成很大困扰。
在新房竣工验收时专业机构检测的甲醛浓度是该时点的状况，无法以此判断检测后的一段时间内甲醛浓度将怎样变化，尤其是这样的检测往往是在新房的内墙还未装修，没有家具的条件下进行的，其数据的参考价值有限；消费者不可能花很大代价每隔一段时间就请专业机构检测一次；市售的简单仪器监测数据精度不足；而且上述的检测仅仅反映当时的甲醛浓度，无法预计未来的室内甲醛污染趋势和安全水平；由于各种不同材质的污染源残留的甲醛都存在一个水平不同但基本固定的长期残留平衡值，理论上难以通过使用者已经累计处理的甲醛总量来直接判断残留水平是否安全。
授权公告号为CN201955333U的专利公开了一种用于监测新装修房屋内空气质量的装置，传感器组包括甲醛传感器，传感器组按照设定采集时间间隔输出信号到微处理器，微处理器结合数据存储单元对传感器组所检测信息进行分析处理，根据预设的报警阈值对各检测参数是否超限进行判断。该装置仅反映各采集时点的甲醛浓度，无法预计未来的室内甲醛污染趋势和安全水平。
总之，现有技术只能被动地显示某个时点的室内空气甲醛浓度值，并不能确保人们入住后的甲醛含量持续在安全范围内，即使某个时间点显示甲醛浓度安全，由于各种材料释放规律的不同，当居室内温度、湿度、甲醛浓度、空气流动性等因素变化时，已经较低的甲醛含量是否会反弹至危险的程度，使用者并不了解，而用户入住后一旦此种现象发生，则已经对居住者产生了危害，严重时需要暂时放弃居住再次搬出再次除污，给居住者带来极大不便和健康风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有技术对室内甲醛污染状况及未来变化趋势预期判断不准确。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：室内甲醛污染水平动态监测方法，包括以下步骤：
步骤A，检测室内空气中甲醛的初始浓度值C0；
步骤B，将步骤A中获得的初始浓度值C0与安全限值S相比较，当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，进入步骤C；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，进入步骤C；
步骤C，每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C，设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入步骤D，若否则继续检测；
步骤D，计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入步骤E，若否则进入步骤C；
步骤E，判断步骤D中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入步骤F，若否则进入步骤C；
步骤F，剔除步骤E中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律，若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，若否则进入步骤C。
作为优化的技术方案，步骤A中，检测室内空气中甲醛的初始浓度，得到初始浓度值C0的具体方法为：每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C，当连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10％时，取三次测得的甲醛浓度值的平均值为初始浓度值C0。连续检测三组数据，以10％波动量衡量是否达到稳定状态，取其均值使数据可信度更高。
作为优化的技术方案，步骤B中，S小于或等于0.06mg/m3。
作为优化的技术方案，步骤C中，首个初始时点为开始检测室内空气中的甲醛浓度值C的时点；之后每次循环逐一剔除步骤C中排在最前的C值，选取剔除后的前n个甲醛浓度值C参与运算，之后每次循环的初始时点为剔除后的第一个甲醛浓度值C的检测时点。
作为优化的技术方案，步骤C中，n大于或等于168。即选取至少7天的检测数据，取数过少则缺乏代表性，影响判断的可信度，并适当考虑了影响污染源释放甲醛的环境因素如温度、湿度、气压等的变化周期影响。
作为优化的技术方案，步骤C中，每次检测甲醛浓度值C时同步检测室内温度T；
步骤E中，计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律；
判断Px小于Px-1的幅度是否小于10％，若是则认为Px符合递减规律，若否则认为Px不符合递减规律。
可能出现某个W时点的甲醛浓度值远小于S值，但其后的甲醛浓度值虽然小于S值却大于W时点数值的情况，导致不是所有P值都符合递减规律，这个特例不足以完全推翻污染源释放稳定的结论。故进一步分析，认为当平均温度上升5℃后，Px大于Px-1的幅度小于10％的情况是可接受的；偏小也是可接受的，但考虑到如果偏小幅度太大则可能影响到后续较多数据的递减规律判断，所以Px小于Px-1的幅度小于10％的情况是可接受的；这样处理对最终结论的影响可以忽略。
室内甲醛污染水平动态监测装置，包括数据运算系统(2)、信号系统(3)、甲醛传感器(4)，信号系统(3)和甲醛传感器(4)、分别连接数据运算系统(2)；
该装置包括以下模块：
初始浓度值模块，甲醛传感器(4)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到数据运算系统(2)，数据运算系统(2)运算得到初始浓度值C0，信号系统(3)显示初始浓度值C0；
首次比对模块，数据运算系统(2)将初始浓度值模块获得的初始浓度值C0与安全限值S相比较，当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，信号系统(3)显示危险警示，进入持续监测模块；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，信号系统(3)显示存疑警示，进入持续监测模块；
持续监测模块，数据运算系统(2)每隔1小时向甲醛传感器(4)发送一次检测命令，甲醛传感器(4)每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到数据运算系统(2)，信号系统(3)显示最近一次的时点和该时点的甲醛浓度值，数据运算系统(2)设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入平均甲醛浓度值安全判断模块，若否则继续检测；
平均甲醛浓度值安全判断模块，数据运算系统(2)计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入甲醛释放稳定性判断模块，若否则进入持续监测模块；
甲醛释放稳定性判断模块，数据运算系统(2)判断平均甲醛浓度值安全判断模块中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入甲醛残留水平判断模块，若否则进入持续监测模块；
甲醛残留水平判断模块，数据运算系统(2)剔除甲醛释放稳定判断模块中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律，若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，信号系统(3)的危险警示或存疑警示关闭，显示安全指示，甲醛传感器(4)停止检测，若否则进入持续监测模块。
作为优化的技术方案，该装置还包括温度传感器(5)，温度传感器(5)连接数据运算系统(2)；
持续监测模块中，数据运算系统(2)向甲醛传感器(4)和温度传感器(5)同步发送检测命令，每次甲醛传感器(4)检测甲醛浓度值C的同时温度传感器(5)检测室内温度T并将测得的数据传输到数据运算系统(2)；
甲醛释放稳定性判断模块中，数据运算系统(2)计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律；
甲醛残留水平判断模块中，得出结论室内空气中甲醛含量达到安全水平时，温度传感器(5)停止检测。
作为优化的技术方案，该装置上还设有WIFI联网装置。WIFI联网装置能够实现WIFI联网功能，使用者可以借助移动终端APP实时了解具体信息。
室内甲醛污染水平动态监测系统，包括若干甲醛污染水平动态监测装置，该监测系统设在安装有中央空调或新风系统的大楼内，每个进行监测房间安装至少一个所述甲醛污染水平动态监测装置，所有甲醛污染水平动态监测装置集中联网。可以针对不同房间的甲醛污染情况开启或关闭该房间的通风设施，调整通风量，以加速室内空气中甲醛的消除，达到方便、节能的效果；在一套住房中可以在不同房间或不同污染源位置安装两个或两个以上的甲醛污染水平动态监测装置，能够更精确可靠地获得信息。
本发明的优点在于：能够动态实时监测室内甲醛污染水平并可靠地判断未来污染趋势，使用户能够随时了解当前甲醛浓度、甲醛浓度是否趋于稳定下降，并以此决定是否能安全地入住新的居室。通过持续对易于取得的室内空气中的甲醛浓度指标数据进行运算分析，综合考虑了室内空气中甲醛含量的各种影响因素及其影响度，可以更明确、可靠、直观地告知使用者是否能够安全入住。
附图说明
图1是本发明实施例室内甲醛污染水平动态监测方法的流程图。
图2是本发明实施例室内甲醛污染水平动态监测装置的结构示意图。
图3是本发明实施例室内甲醛污染水平动态监测装置的爆炸示意图。
具体实施方式
如图1所示，室内甲醛污染水平动态监测方法，以连续时间段内多次检测数据进行运算比对，以室内空气中甲醛的初始浓度、浓度变化趋势、环境参数和即时浓度值作为室内甲醛污染水平是否持续安全的综合判断标准，包括以下步骤：
步骤A，将待处理居室的门窗关闭，保持室内空气较少流动，检测室内空气中甲醛的初始浓度值C0，具体方法为：每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C，当连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10％时，取三次测得的甲醛浓度值的平均值为初始浓度值C0。
步骤A的目的是取得初始状态下的室内空气中甲醛浓度的相对稳定值，将其作为室内各种甲醛污染源释放曲线的起点，直接用于判断新的居室内甲醛污染水平是否安全，也用于后续计算浓度的衰减程度，由于释放源的释放速率还与环境中的存量相关，即环境空气中的浓度达到某个较高水平时，要么达到饱和水平，要么与释放源中的存量达到平衡，因此设置成环境内空气不换气、低流通状态，并且连续检测三组数据，以10％的波动量衡量是否达到稳定状态，取其均值使数据可信度更高。
步骤B，将步骤A中测得的初始浓度值C0与安全限值S相比较，推荐的安全限值S小于或等于0.06mg/m3；当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，进入步骤C；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，进入步骤C。
步骤B的目的是对初始状态的甲醛浓度是否安全进行比对判断，由于新居室的甲醛释放复杂性，本方法默认为甲醛污染可能超标，即使所获得的初始浓度值低于设定值，也仍需进行下一步判断确认，提高可靠性。
步骤C，每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并同步检测室内温度T，设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入步骤D，若否则继续检测。
首个初始时点为开始检测室内空气中的甲醛浓度值C的时点；之后每次循环逐一剔除步骤C中排在最前的C值，选取剔除后的前n个甲醛浓度值C参与运算，之后每次循环的初始时点为剔除后的第一个甲醛浓度值C的检测时点。
n大于或等于168，即选取至少7天的检测数据，取数过少则缺乏代表性，影响判断的可信度，并适当考虑了影响污染源释放甲醛的环境因素如温度、湿度、气压等的变化周期影响。
步骤C的目的一是确定后续取数运算的起点时刻，二是获取数量足够多的、连续等间隔时点的实测甲醛浓度值和该时点的环境温度，利于后续取数运算，并对室内污染源释放甲醛速率与温度的对应关系进行分析处理，每小时检测取数一次，适当考虑了环境温度的变化速率，也考虑到在整个使用过程中，用户基本会采取至少一种方式来消除室内空气中的甲醛污染，所测甲醛浓度值C是变化的，变化的差值至少达到可以测量的幅度，如果间隔时间过短，则相邻数据间的差值极小，系统自身误差的影响就难以避免，间隔时间过长又可能出现没有捕捉到某种变化的特征，影响准确度的弊端。
步骤C、步骤D、步骤E、步骤F是对系列数据进行运算、分析并根据软件预设规则对结果进行判断。随着时间的推移和用户采取措施消除空气中的甲醛，室内甲醛释放源内部残留的甲醛量逐步减少，直到末期达到微量水平，基本不会再逸出；这一过程中室内空气中的甲醛浓度也逐步降低，直到末期与释放源内残留水平维持平衡，且最终必然低于安全限值达到适宜居住的程度，需要做的就是确认符合要求的这个时点并告知用户。
步骤D，计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入步骤E，若否则进入步骤C。
步骤D的目的是确认空气中甲醛浓度值持续稳定在安全水平，这是用户了解室内甲醛污染状况的直观情况，考虑到环境因素的不断变化，采取平滑移动计算的方式可以使结果更为准确地反映实际污染水平；为了使结果更可靠，还要求P值呈现下降趋势，相对于环境要素差异明显的季节分布来说，检测数据取数时间段仍然偏短，增加浓度递减的判据是必要的。
步骤E，判断步骤D中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入步骤F，若否则进入步骤C。
计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律。
判断Px小于Px-1的幅度是否小于10％，若是则认为Px符合递减规律，若否则认为Px不符合递减规律。
步骤E的目的是较为可信地判断污染源释放甲醛的稳定性，其首选当然是所有P值都符合递减规律，但也可能出现某个W时点的甲醛浓度值远小于S值，但其后的甲醛浓度值虽然小于S值却大于W时点数值的情况，导致不是所有P值都符合递减规律，这个特例不足以完全推翻污染源释放稳定的结论。故进一步分析，认为当平均温度上升5℃后，Px大于Px-1的幅度小于10％的情况是可接受的；偏小也是可接受的，但考虑到如果偏小幅度太大则可能影响到后续较多数据的递减规律判断，所以Px小于Px-1的幅度小于10％的情况是可接受的；这样处理对最终结论的影响可以忽略。此外，考虑到不符合递减规律的数据既可能偏大也可能偏小，但都小于或等于S，将不符合递减规律的P值个数限定为2个以下，即P值中符合递减规律的值大于或等于22个是可靠的。
步骤F，剔除步骤E中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律，若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，若否则进入步骤C。
经过步骤D和步骤E的判断，得出的结果代表如下情况：一、室内空气中甲醛浓度值始终低于安全限值；二、室内各种污染源释放的甲醛已经稳定地低于安全水平。即便如此，这些污染源内部残留甲醛的实际水平仍然不可知，由于各种释放源本身残留甲醛程度不同，释放速率也不同，同种原始状态下的释放源在不同温湿度条件下的释放速率也有较多差异，步骤D和步骤E的判断仍存在表征性不够全面的缺陷，特别是季节不同的情况下可能误差明显。
因此，基于污染源残留甲醛释放末期的衰减曲线几乎是直线，且明显低于安全限值，与自然环境中的微量甲醛残存形成平衡关系，增加了步骤F，认为首次出现连续7个衰减差值Q递减的点是衰减曲线的弧线段与直线段拐点，由此得出D结论是：三、室内所有污染源内部残留的甲醛已经释放完毕。
当检测和运算分析得到上述三个方面的结论时，可以认定该新居室的甲醛污染已经符合安全入住的要求，此时室内空气中甲醛含量达到安全水平，并且今后不会出现超标的反弹，可以安全入住。
如图2、图3所示，室内甲醛污染水平动态监测装置，包括本体1、数据运算系统2、信号系统3、甲醛传感器4、温度传感器5、插头6、电源控制系统7。
本体1包括外壳11、安装座12、内部结构件13；外壳11、安装座12均为长方槽体，外壳11上的开口尺寸与安装座12的外形尺寸相配合，外壳11罩在安装座12的外部，外壳11的内底面盖在安装座12的开口处；内部结构件13固定连接在安装座12的内部空腔中，内部结构件13上设有若干安装槽。
数据运算系统2用于接收数据并通过软件运算以及控制装置的运行，包括外围元件21、存储器22、中央处理器23，外围元件21与存储器22通讯连接，存储器22与中央处理器23通讯连接。
信号系统3用于显示相关运行状态和数据信息、提醒用户以及危险报警，包括显示屏31、电源指示灯32、警报器33，存储器22与显示屏31通讯连接，显示屏31、电源指示灯32、警报器33分别与中央处理器23通讯连接。
甲醛传感器4包括甲醛传感器探头41、甲醛传感器信号模块42、甲醛传感器数据线43，甲醛传感器探头41与甲醛传感器信号模块42通讯连接，甲醛传感器信号模块42通过甲醛传感器数据线43连接外围元件21。
甲醛传感器探头41感应到空气中甲醛分子浓度的计量信息，甲醛传感器信号模块42处理这些信息后产生可传输和识别的信号，该信号通过甲醛传感器数据线43、外围元件21传输到存储器22存放。
温度传感器5包括温度传感器探头51、温度传感器信号模块52、温度传感器数据线53，温度传感器探头51与温度传感器信号模块52通讯连接，温度传感器信号模块52通过温度传感器数据线53连接外围元件21。
温度传感器探头51感应到环境温度的计量信息，温度传感器信号模块52处理这些信息后产生可传输和识别的信号，该信号通过温度传感器数据线53、外围元件21传输到存储器22存放。
数据运算系统2、甲醛传感器信号模块42、温度传感器信号模块52安装在内部结构件13中，信号系统3设在外壳11的外表面上，甲醛传感器探头41、温度传感器探头51连通本体1的外部。
插头6用于接取市电，插头6设在本体1的外部，插头6的插头线伸入安装座12的内部空腔中。
电源控制系统7用于向各部件的供电、操作和控制，包括电源电路和操作控制电路，用于数据运算系统2、信号系统3、甲醛传感器4、温度传感器5各部件的供电、操作和控制，电源控制系统7设在安装座12的内部空腔中，电源控制系统7连接插头6的插头线。
该装置上还设有WIFI联网装置，WIFI联网装置能够实现WIFI联网功能，使用者可以借助移动终端APP实时了解具体信息。
将安装座12固定在离污染源较近的居室内墙上，插头6接入室内插座，此时电源指示灯32亮，进入待机模式，关闭居室门窗，按下操作控制电路上的启动按键，各工作部件得电，装置开始计时并运行。
该装置包括以下模块：
初始浓度值模块，甲醛传感器4每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到存储器22存放；中央处理器23从存储器22中读取数据并运算得到初始浓度值C0，具体为当中央处理器23运算得出连续三次测得的甲醛浓度值中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10％时，取三次测得的甲醛浓度值的平均值为初始浓度值C0；存储器22存储初始浓度值C0；显示屏31的窗口显示初始浓度值C0。
首次比对模块，中央处理器23从存储器22中读取初始浓度值模块获得的初始浓度值C0并将初始浓度值C0与预设在软件中的安全限值S相比较，推荐的安全限值S小于或等于0.06mg/m3；当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，信号系统3显示危险警示，具体为软件发出指令，显示屏31上的指示灯中的危险红色灯点亮，警报器33发出声光信号，提示用户甲醛超标，进入持续监测模块；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，信号系统3显示存疑警示，具体为显示屏31上的指示灯中的存疑黄色灯点亮，告知用户还需要进一步监测验证，进入持续监测模块。
持续监测模块，中央处理器23的软件每隔1小时向甲醛传感器4发送一次检测命令，并向温度传感器5同步发送检测命令，甲醛传感器4每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到存储器22存放，同时温度传感器5检测室内温度T并将测得的数据传输到存储器22存放，显示屏31的窗口显示最近一次的时点和该时点的甲醛浓度值，中央处理器23通过软件设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入平均甲醛浓度值安全判断模块，若否则继续检测。
首个初始时点为开始检测室内空气中的甲醛浓度值C的时点，软件将首次比对模块的危险红色灯或存疑黄色灯的点亮时点作为首个初始时点；之后每次循环逐一剔除步骤C中排在最前的C值，选取剔除后的前n个甲醛浓度值C参与运算，之后每次循环的初始时点为剔除后的第一个甲醛浓度值C的检测时点。
平均甲醛浓度值安全判断模块，中央处理器23的软件计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入甲醛释放稳定性判断模块，若否则进入持续监测模块。
甲醛释放稳定性判断模块，中央处理器23的软件判断平均甲醛浓度值安全判断模块中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入甲醛残留水平判断模块，若否则进入持续监测模块。
中央处理器23的软件计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律。
中央处理器23的软件判断Px小于Px-1的幅度是否小于10％，若是则认为Px符合递减规律，若否则认为Px不符合递减规律。
甲醛残留水平判断模块，中央处理器23的软件剔除甲醛释放稳定判断模块中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律；若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，信号系统3的危险警示或存疑警示关闭，即显示屏31上的指示灯中的危险红色灯或存疑黄色灯熄灭，显示安全指示，即显示屏31上的指示灯中的安全绿色灯点亮，且显示屏31的窗口显示此时的时点和该时点的甲醛浓度值，甲醛传感器4和温度传感器5停止检测；若否则进入持续监测模块。
甲醛污染水平动态监测系统，包括若干甲醛污染水平动态监测装置，该监测系统设在安装有中央空调或新风系统的大楼内，每个进行监测房间安装至少一个所述甲醛污染水平动态监测装置，所有甲醛污染水平动态监测装置集中联网。可以针对不同房间的甲醛污染情况开启或关闭该房间的通风设施，调整通风量，以加速室内空气中甲醛的消除，达到方便、节能的效果；在一套住房中可以在不同房间或不同污染源位置安装两个或两个以上的甲醛污染水平动态监测装置，能够更精确可靠地获得信息。
本发明室内甲醛污染水平动态监测方法、装置及系统可以适用于各种场合，包括且不限于用通风换风、物理吸附、水解、化学分解、植物吸收及其组合方式消除甲醛污染的场所。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，检测室内空气中甲醛的初始浓度值C0；
步骤B，将步骤A中获得的初始浓度值C0与安全限值S相比较，当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，进入步骤C；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，进入步骤C；
步骤C，每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C，设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入步骤D，若否则继续检测；
步骤D，计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入步骤E，若否则进入步骤C；
步骤E，判断步骤D中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入步骤F，若否则进入步骤C；
步骤F，剔除步骤E中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律，若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，若否则进入步骤C。
2.如权利要求1所述的室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于：步骤A中，检测室内空气中甲醛的初始浓度，得到初始浓度值C0的具体方法为：每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C，当连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10％时，取三次测得的甲醛浓度值的平均值为初始浓度值C0。
3.如权利要求1所述的室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于：步骤B中，S小于或等于0.06mg/m3。
4.如权利要求1所述的室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于：步骤C中，首个初始时点为开始检测室内空气中的甲醛浓度值C的时点；之后每次循环逐一剔除步骤C中排在最前的C值，选取剔除后的前n个甲醛浓度值C参与运算，之后每次循环的初始时点为剔除后的第一个甲醛浓度值C的检测时点。
5.如权利要求1所述的室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于：步骤C中，n大于或等于168。
6.如权利要求1所述的室内甲醛污染水平动态监测方法，其特征在于：
步骤C中，每次检测甲醛浓度值C时同步检测室内温度T；
步骤E中，计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律；
判断Px小于Px-1的幅度是否小于10％，若是则认为Px符合递减规律，若否则认为Px不符合递减规律。
7.一种室内甲醛污染水平动态监测装置，其特征在于：包括数据运算系统(2)、信号系统(3)、甲醛传感器(4)，信号系统(3)和甲醛传感器(4)、分别连接数据运算系统(2)；
该装置包括以下模块：
初始浓度值模块，甲醛传感器(4)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到数据运算系统(2)，数据运算系统(2)运算得到初始浓度值C0，信号系统(3)显示初始浓度值C0；
首次比对模块，数据运算系统(2)将初始浓度值模块获得的初始浓度值C0与安全限值S相比较，当C0大于S时，判断为甲醛浓度超标，信号系统(3)显示危险警示，进入持续监测模块；当C0小于或等于S时，判断为甲醛浓度存疑，信号系统(3)显示存疑警示，进入持续监测模块；
持续监测模块，数据运算系统(2)每隔1小时向甲醛传感器(4)发送一次检测命令，甲醛传感器(4)每隔1小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到数据运算系统(2)，信号系统(3)显示最近一次的时点和该时点的甲醛浓度值，数据运算系统(2)设定初始时点，判断自初始时点开始是否已连续获得至少n个时点的甲醛浓度值C，若是则进入平均甲醛浓度值安全判断模块，若否则继续检测；
平均甲醛浓度值安全判断模块，数据运算系统(2)计算室内空气中24小时平均甲醛浓度值P，选取自初始时点开始的连续n个时点的甲醛浓度值C1～Cn，(C1+C2+C3+…C24)/24＝P1，(C2+C3+C4+…C25)/24＝P2，(C3+C4+C5+…C26)/24＝P3，以此类推，(Cn-23+Cn-22+Cn-21+…Cn)/24＝Pn-23，判断P值是否均小于或等于安全限值S，若是则进入甲醛释放稳定性判断模块，若否则进入持续监测模块；
甲醛释放稳定性判断模块，数据运算系统(2)判断平均甲醛浓度值安全判断模块中计算所得的任意24个连续P值中符合递减规律的是否大于或等于22个，若是则进入甲醛残留水平判断模块，若否则进入持续监测模块；
甲醛残留水平判断模块，数据运算系统(2)剔除甲醛释放稳定判断模块中不符合递减规律的P值，将剔除后的P值重新按时间顺序排列，并依次定义为M1、M2、M3…Mm，求取衰减差值Q，(M2-M1)＝Q1，(M3-M2)＝Q2，(M4-M3)＝Q3，以此类推，(Mm-Mm-1)＝Qm-1，判断是否出现连续7个衰减差值Q符合递减规律，若是则得出结论此时甲醛污染符合安全水平，信号系统(3)的危险警示或存疑警示关闭，显示安全指示，甲醛传感器(4)停止检测，若否则进入持续监测模块。
8.如权利要求7所述的室内甲醛污染水平动态监测装置，其特征在于：该装置还包括温度传感器(5)，温度传感器(5)连接数据运算系统(2)；
持续监测模块中，数据运算系统(2)向甲醛传感器(4)和温度传感器(5)同步发送检测命令，每次甲醛传感器(4)检测甲醛浓度值C的同时温度传感器(5)检测室内温度T并将测得的数据传输到数据运算系统(2)；
甲醛释放稳定性判断模块中，数据运算系统(2)计算室内空气中连续24小时平均室内温度值t，(T1+T2+T3+…T24)/24＝t1，(T2+T3+T4+…T25)/24＝t2，(T3+T4+T5+…T26)/24＝t3，以此类推，(Tn-23+Tn-22+Tn-21+…Tn)/24＝tn-23；当出现Px大于Px-1时，判断是否满足以下条件：第一，Px大于Px-1的幅度小于10％；第二，tx-tx-1的值大于5℃；当两个条件都满足时，认为Px符合递减规律，当至少有一个条件不满足时，认为Px不符合递减规律；
甲醛残留水平判断模块中，得出结论室内空气中甲醛含量达到安全水平时，温度传感器(5)停止检测。
9.如权利要求7所述的室内甲醛污染水平动态监测装置，其特征在于：该装置上还设有WIFI联网装置。
10.一种室内甲醛污染水平动态监测系统，其特征在于：包括若干如权利要求7-9任一项所述的甲醛污染水平动态监测装置，该监测系统设在安装有中央空调或新风系统的大楼内，每个进行监测房间安装至少一个所述甲醛污染水平动态监测装置，所有甲醛污染水平动态监测装置集中联网。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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