CN113358702A - 基于传感器阵列模块化的污染源监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大气污染监测技术领域，尤其涉及基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，一方面，在设备应用方面，基于传统的TVOC在线监测仪、氮氧化物分析仪、微型空气站、恶臭分析仪等气体污染监测设备的应用基础，形成标准化仪器，减少企业对多种产品进行生产管理、技术管理及售后管理等造成的人力与物力资源的浪费，从而提高企业运行效率；另一方面，在设备运维方面，可插拔式的探头设计，相比于传感器与电路一体化的系统，更便于设备故障诊断及传感器定期更换；此外，还在通讯协议方面增加了《HJ211‑2017》国标通讯协议，集成了传统环保数据采集仪的功能，在较大程度上减少了用户成本，符合节能、环保、高效的现代化设计标准，使该系统更具普适性和竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及大气污染监测技术领域，尤其涉及一种基于传感器阵列模块化的污染源监测系统。
背景技术
随着国民生活水平的日益提高，根据政策要求，环保监测设备的需求仍然旺盛，大气污染监测设备经过了一段时间的市场检验，基础技术已逐步走向成熟，即将走向技术升级，设备优化的发展阶段。
由于现有的气体监测市场中，污染排放企业的类型很多，排放的污染气体种类也有所区别，且各地区对污染气体的防治种类尚未有统一的标准，此局面决定了现有的单纯性功能的气体污染监测产品很难满足当下的市场需求，从而产生很多定制化气体监测产品的需求；而定制化产品的最大劣势在于，产品种类多，随着出厂产品的积累，这类仪器为企业生产、销售和售后各部门的管理带来极大的挑战。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，以解决现有技术中存在的单纯性功能的气体污染监测产品很难满足当下的市场需求，而定制化气体污染监测产品不利于企业的生产、销售及售后部门的管理的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供的一种基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，包括
控制主板：包括ARM内核处理器，采用STM32F4系列单片机；
传感器阵列模块：用于监测大气污染源的所需参数；
人机交互显示模块：用于污染源监测数据、系统配置参数及操作界面的显示、查询及设置；
网络通讯模块：用于污染源监测数据的实时传输；
数据存储模块：用于存储系统的配置参数及污染源监测数据；
数据导出模块：用于导出污染源监测数据和系统的配置参数、系统程序的升级；
数字量输出模块：包括RS232通讯接口和RS485通讯接口；
模拟量输出模块：包括4-20mA模拟量输出接口；
系统配电模块：用于为系统供电；
所述传感器阵列模块、所述人机交互显示模块、所述网络通讯模块、所述数据存储模块、所述数据导出模块、所述数字量输出模块、所述模拟量输出模块、所述系统配电模块均与所述控制主板电性连接；
所述传感器阵列模块包括：
气体传感器模组：所述气体传感器模组为可选配的两块传感器阵列板，最多可支持八通道不同类型的可插拔式传感器；
气象五参数模组：用于监测风速、风向、温度、湿度和大气压力参数；
光散射型颗粒物传感器模组：用于监测PM2.5、PM10和TSP参数；
其中，所述传感器阵列模块通过不同传感器对国标八种恶臭物质的不同响应数据得到样本集；然后得到气体信号的指纹特征库；之后采用偏最小二乘回归PLSR分析法作为定量模型；最后进行拟合实现对恶臭物质浓度的定量分析。
进一步地，还包括用于控制监测系统中电气系统的开关量输入输出模块；所述开关量输入输出模块与所述控制主板电性连接。
进一步地，还包括用于反馈进样口加热温度的温度反馈模块；所述温度反馈模块与所述控制主板电性连接。
进一步地，所述温度反馈模块为PT100热电阻型温度传感器。
进一步地，所述人机交互显示模块包括用于数据显示、设备校准、数据查询、状态查询及网络配置的触摸屏和户外LED显示屏；所述触摸屏、所述户外 LED显示屏均与所述控制主板电性连接。
进一步地，所述网络通讯模块包括4G通讯模块和以太网通讯模块；所述 4G通讯模块、所述以太网通讯模块均与所述控制主板电性连接。
进一步地，所述传感器阵列板包括八个可插拔式探测器接口和可插拔式主板接口；所述可插拔式探测器接口、所述可插拔式主板接口与所述控制主板通讯连接。
进一步地，所述可插拔式传感器包括可插拔式底座和气体传感器；所述可插拔式底座、所述气体传感器与所述控制主板通讯连接；所述可插拔式底座中设有与所述气体传感器对应的接口驱动电路，所述可插拔式底座与所述传感器阵列板通讯连接。
进一步地，所述可插拔式底座为三电极电化学式传感器探头底座、四电极式传感器探头底座、光电离子化传感器探头底座、催化燃烧式探头底座和金属氧化物半导体传感器探头底座中的任意一种或多种。
进一步地，所述系统配电模块包括市电模组和充放电模组；所述市电模组、所述充放电模组均与所述控制主板电性连接；其中，所述充放电模组包括太阳能电池板和蓄电池。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，一方面，在设备应用方面，基于传统的TVOC在线监测仪、氮氧化物分析仪、微型空气站、恶臭分析仪等气体污染监测设备的应用基础，形成标准化仪器，减少企业对多种产品进行生产管理、技术管理及售后管理等造成的人力与物力资源的浪费，从而提高了企业运行效率；另一方面，在设备运维方面，可插拔式的探头设计，相比于传感器与电路一体化的系统，更便于设备故障的诊断以及传感器定期的更换；此外，还在通讯协议方面增加了《HJ211-2017》国标通讯协议的支持，集成了传统环保数据采集仪的功能，在较大程度上减少了用户成本，符合节能、环保、高效的现代化设计标准，使该系统更具普适性和竞争力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明实施例1提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统的架构示意图；
图2是本发明实施例1提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统中可扩展设备类型的框图；
图3是本发明实施例1提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统中设备类型配置的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
实施例1：
由于现有的气体监测市场中，污染排放企业的类型很多，排放的污染气体种类也有所区别，且各地区对污染气体的防治种类尚未有统一的标准，此局面决定了现有的单纯性功能的气体污染监测产品很难满足当下的市场需求，从而产生很多定制化气体监测产品的需求；而定制化产品的最大劣势在于，产品种类多，随着出厂产品的积累，这类仪器为企业生产、销售和售后各部门的管理带来极大的挑战。
为了解决上述技术问题，本发明实施例1提供的一种基于传感器阵列模块 102化的污染源监测系统，参考附图1-附图3进行理解，包括
控制主板101：包括ARM内核处理器，ARM内核处理器采用STM32F4系列单片机；能够实时采集多种传感器信号，并将传感器信号处理成标准浓度数据，再将数据按照一定格式存储于数据存储模块105中，用户可在系统软件中设置数据的导出时间段，并通过数据导出模块106导出所需数据；
传感器阵列模块102：用于监测大气污染源的所需参数；
人机交互显示模块103：用于污染源监测数据、系统配置参数及操作界面的显示、查询及设置；
网络通讯模块104：用于污染源监测数据的实时传输；
数据存储模块105：用于存储系统的配置参数及污染源监测历史数据等；本实施例中具体为SD卡，并设有对应的SD卡接口；
数据导出模块106：用于导出污染源监测数据和系统的配置参数、系统程序的升级；本实施例中具体为USB数据导出模块106，并设有对应的USB接口，可提供更加便捷的数据导出以及程序升级的方式；
数字量输出模块107：包括RS232通讯接口和RS485通讯接口；其中，232 通讯和485通讯为工业仪器标准数字接口，通讯协议为Modbus通讯。
模拟量输出模块108：包括4-20mA模拟量输出接口，为工业仪器标准模拟量输出接口；
系统配电模块109：用于为系统供电；
传感器阵列模块102、人机交互显示模块103、网络通讯模块104、数据存储模块105、数据导出模块106、数字量输出模块107、模拟量输出模块108、系统配电模块109均与控制主板101电性连接；
其中，传感器阵列模块102包括：
气体传感器模组1021：气体传感器模组1021为可选配的两块传感器阵列板，最多可支持八通道不同类型的可插拔式传感器，即可同时监测八种气体污染因子；
气象五参数模组1022：用于监测风速、风向、温度、湿度和大气压力参数；具体地，本实施例中气象五参数模组1022通过标准485通讯接口与控制主板 101连接；
光散射型颗粒物传感器模组1023：用于监测PM2.5、PM10和TSP参数。光散射型颗粒物传感器模组1023通过TTL电平串口与控制主板101连接；
现有的气体污染监测系统中绝大多数气体监测仪器都是按功能进行设计的，比如：TVOC在线监测仪11、氮氧化物在线监测仪、微型空气站13、恶臭分析仪14等；但实际这些分析仪器的主要技术差异在于不同类型的传感器所采用的硬件驱动电路不同，软件算法不同。根据长期的市场经验，目前气体监测领域中，除几种基本形成市场标准化仪器之外，还有大量的非标需求，大大增加了相关设备开发后期代码的维护量，设备生产、销售、售后等各个环节的工作量。
而本发明提供的基于传感器阵列模块102化的污染源监测系统，一方面基于强大的硬件平台，将不同种类的分析仪整合于同一系统中，集成了通用环保数据采集仪的功能，软件上支持《HJ212-2017》协议，通过软件算法让生产人员或者用户可针对业务的需求进行系统配置，形成标准化仪器；生产人员根据订单要求监测的污染气体种类，选择相应的传感器探头，基于上述硬件，完成硬件平台的搭建；然后对仪器进行软件配置；另一方面，通过特有的可互换的三电极以及四电极传感器阵列板的设计、可插拔式传感器的设计，使得本发明能够支持多类型传感器同时使用；更为重要的是，智能化的人机交互显示模块 103使得多参数气体污染监测仪1可通过简单的配置即可替代传统的TVOC在线监测仪11、氮氧化物监测仪12、微型空气站13、恶臭分析仪14等标准仪器以及其它非标准类型15的产品，从而充分满足市场需求，减少企业对多种产品进行生产管理、技术管理、售后管理造成的人力心力的浪费，减少后续产品代码维护以及其它各环节的工作量，进而提高企业的运营效率。
特别的，当设备实现恶臭分析仪功能时，由于恶臭成分复杂，设备传感器选型根据臭气来源和成分的多样性，依据参考国标规定的八种恶臭物质：氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯；选择了三个标准物质传感器和四个广谱传感器形成传感器阵列；其中，标准物质传感器选择一个光电离子化传感器和两个电化学传感器,可定量测量挥发性有机化合物、氨气和硫化氢浓度；广谱传感器包含四个金属氧化物半导体传感器，对大部分臭气大分子均有响应。
根据对现有主流产品(如日本新宇宙恶臭分析仪)以及国家标准实验室产品的研究，目前常规设备的恶臭浓度计算采用阈稀释倍数的计算方法，即：阈稀释倍数＝成分的测定浓度/该成分的嗅阈值。
其中，嗅阈值根据日本权威机构测算结果与国家重点实验室测算结果分别作为参考系数纳入计算；可选用两种用阈稀释倍数表达臭气浓度的模型，一种为恶臭气体的臭气浓度等于各成分的阈稀释倍数的总和，简称总和模型法，另一种为恶臭气体的臭气浓度等于各成分的阈稀释倍数的最大值，简称最大值模型法；但实际应用中，大部分国标恶臭气体并没有对应传感器可测得其标准浓度，因此，单纯的采用阈稀释倍数的计算方法得出的恶臭浓度与国标《三点比较式臭袋法》(GB/T 14675-93)测得的浓度数据仍存在差距，如何使监测设备得出可与国标嗅辩法相关度更高的数据一直以来是恶臭分析技术的关键。
本发明采用三个标准气体传感器和四个金属氧化物半导体组成的传感器阵列，通过七种传感器对国标八种恶臭物质的的不同响应数据得到样本集；得到气体信号的指纹特征库，然后采用偏最小二乘回归PLSR(Partial Least Squares Regression)分析法作为定量模型，通过与《三点比较式嗅袋法》得出的值进行拟合可实现对恶臭浓度的定量分析。
偏最小二乘回归PLSR是一种多因变量Y对多自变量X的回归建模方法，它的本质就是找到原始的自变量的线性组合，满足它与因变量的相关性；该算法在建立回归的过程中，既考虑了尽量提取Y和X中的主成分(PCA-Principal Component Analysis,主成分析思想)，又考虑了使分别从X和Y提取出的主成分之间的相关性最大化(CCA的思想)。
该算法实现步骤如下：
(1)获取传感器阵列对八种国标恶臭物质j的响应谱；传感器i对恶臭物质j产生电信号输出响应：假设：由m个传感器组成的阵列对恶臭物质j的响应是一个n维状态空间的矢量Xj,则：
Xj＝{X1j，X2j…Xmj}
设与《三点比较式嗅袋法》得出的的恶臭响应向量是一个n维状态空间的矢量Yj,则：
Yj＝{Y1j，Y2j…Ynj}
(2)对传感器信号归一化预处理：
采用零均值标准化(Z-score standardization)方法将原始数据集归一化为均值为0，方差1的数据集，归一化公式为：
Z＝(x-μ)/α，其中，μ、α分别为原始数据集的均值和标准差；
(3)求符合要求的主成分：
设自变量X和因变量Y的第一对主成分轴向量分别为t1(mx1维)和s1(nx1维), 由t1和s1可以表示X和Y的第一对主成分u1、v1，则：
u1＝Xt1，v1＝Ys1
此处X和Y为原始数据的标准化数据；
根据主成分分析原理，要求u1和v1的协方差达到最大，即:
Var(u1)->max.Var(v1)->max；
根据典型相关分析(CCA)原理要求u1和v1的相关度最大，即相关系数最大:
Corr(u1,v1)->max,
综合两个理论，优化目标为:
该问题的数学表达式为：
Maximize<Xt1,Ys1>
||t1||＝1||s1||＝1；
(4)对优化目标进行求解：
引入拉格朗日乘因子，可得到：
XTYYTXt1＝θ2t1
YTYXTYs1＝θ2s1
其中，t1是XTYYTX的单位特征向量，θ2是对应的特征值，S1是YTYXTY的单位特征向量，求出t1,S1即可求得成分u1和v1；
(5)分别求X和Y对t1的回归方程：
其中p1和r1为回归系数向量，X1和Y1为回归方程的残差矩阵；
用残差矩阵X1，Y1取代X和Y,求出t2和s2以及第二个主成分u2、v2，有
u2＝X1t2、v2＝U1s2
(6)建立回归方程：
回归系数为：
如此计算下去，可以得到：
其中E、F表示残差矩阵，当残差达到精度要求，即可算法结束，此处可以不需要计算到n,可以采用截尾技术，计算到合适的r即可；
(7)将上述关系写成矩阵的形式，即X->Y的线性回归方程：
X＝UPT+E
Y＝URT+F＝XTRT+F＝XA+F
其中：假设最后有k个主成分，U代表向量u1、u2…uk；T、P、R分别代表相应向量，其中A＝TRT
(8)通过Matlab偏最小二乘回归命令plsregress，进行相关算法编程，得出相关拟合函数，用于设备编程中,即可预测出置信度较高的恶臭浓度值。
进一步地，还包括用于控制监测系统中电气系统的开关量输入输出模块 110；开关量输入输出模块110与控制主板101电性连接。本实施例中支持最多六路开关量输出，可对设备电气系统中常用的采样泵、电磁阀、加热带、散热风扇、报警装置等进行系统控制，将环境空气抽取到气室中，通过多类型传感器模组，实时在线监测该气体污染源的污染因子浓度；特别的，本系统中采用电磁阀切换采样通道和标定通道，为整个数据采集系统包括智能监测平台实现远程标定功能提供硬件技术支持。
进一步地，还包括用于反馈进样口加热温度的温度反馈模块111；温度反馈模块111与控制主板101电性连接。其中，温度反馈模块111为PT100热电阻型温度传感器。经过接口电路信号的转换，将进样口温度反馈给控制主板101，以形成加热反馈控制。
进一步地，人机交互显示模块103包括用于数据显示、设备校准、数据查询、状态查询及网络配置的触摸屏1031和户外LED显示屏1032；触摸屏1031、户外LED显示屏1032均与控制主板101电性连接。本实施例中具体为通过FPC 排线与控制主板101相连接的7寸RGB工业触摸屏1031，基于emwin设计智能化人机交互页面，可实现数据显示、设备校准、数据查询、状态查询、网络配置等功能；且为保护设备参数不被未经许可授权的用户随意篡改，程序设计了三级用户管理页面，用户级别不同，对设备参数的显示和修改的权限也不同，页面支持常规仪器应用功能，在此不予赘述；户外LED显示屏1032则根据用户实际需求进行选配，可满足不同场合的需要。
进一步地，网络通讯模块104包括4G通讯模块1041和以太网通讯模块 1042；4G通讯模块1041、以太网通讯模块1042均与控制主板101电性连接，其中，通讯协议为《HJ212-2017》；现有技术中的气体污染源监测设备通常需要连接专用的环保数据采集仪，将实时数据，分钟数据，小时数据上传至国控/ 省控/市控/区控/县控等各级平台，而本发明本着节能、环保、高效的设计理念，支持《HJ212-2017》国标协议，集成了传统环保数据采集仪的功能，实现了设备到平台的直接连接，具备多种数据通讯功能，满足各种业务需求，大大减少用户成本，更符合节能、环保、高效的现代化设计标准。
进一步地，传感器阵列板包括八个可插拔式探测器接口(本实施例中具体为两块带有四个可插拔式接口的传感器阵列板)和可插拔式主板接口；传感器阵列板通过标准接口与控制主板101连接；可插拔式探测器接口、可插拔式主板接口与控制主板101通讯连接。进一步地，可插拔式传感器包括可插拔式底座和气体传感器；可插拔式底座、气体传感器与控制主板101通讯连接；可插拔式底座中设有与气体传感器对应的接口驱动电路，可插拔式底座与传感器阵列板通讯连接。其中，可插拔式底座为三电极电化学式传感器探头底座、四电极式传感器探头底座、光电离子化传感器探头底座、催化燃烧式探头底座和金属氧化物半导体传感器探头底座中的任意一种或多种，可根据用户需求进行选配。本实施例中通过设置模块化的传感器阵列板以及可插拔式传感器探头，针对不同类型传感器，可插拔式底座的驱动电路不同，并设计通用的硬件接口；根据不同类型传感器的接口驱动电路不同，通讯方式及响应也不同，软件算法上自动识别可插拔式底座的类型，判别好可插拔式底座的类型后，自动对应设备驱动及软件算法；同时，可插拔式的探头底座的设计，相比于传感器与电路一体化的系统，更便于设备故障的诊断以及传感器定期的更换，进一步提高了系统的维护效率。
基于环保、节能与高效的设计理念，本系统考虑到部分现场不具备市电供应的能力，因此，为其提供了相应的解决方案，进一步地，系统配电模块109 包括市电模组和充放电模组；市电模组、充放电模组均与控制主板101电性连接；其中，市电模组为标配，充放电模组则根据用户需求进行选配，具体地，充放电模组包括太阳能电池板和蓄电池。
本发明提供的基于传感器阵列模块102化的污染源监测系统实现了一机多能，通过简单的页面配置，将设备设置为TVOC在线监测仪11、氮氧化物分析仪、微型空气站13、恶臭分析仪14等四种标准化仪器以及其他类型非标准气体污染源监测设备，其配置操作流程如下，具体参考附图3进行理解：
生产人员根据订单要求监测的污染气体种类，选择相应的传感器探头，基于前述硬件方案，完成硬件平台的搭建，然后对设备进行软件的配置：
S001：输入管理员权限密码，为本发明用户管理部分，为保护监测系统的设备参数不被未经许可授权的用户随意篡改，本系统设置了三级用户管理权限，分别为普通用户、管理员用户、超级用户，用户级别越高，可设置参数的权限则越多；
S002：获得管理员权限后，在交互页面上选择配置仪器类型选项，为管理员用户及超级用户权限下可见；
S003：仪器类型为标准仪器：标准仪器为市场上已经形成相应标准体系的气体监测设备，这里指的是附图2中所示：TVOC在线监测仪11、氮氧化物监测仪12、微型空气站13、恶臭分析仪14；
S004：仪器类型为标准仪器时，页面显示设备类型名称，软件内部运行该类型的专用算法代码段，为设备软件执行流程；
S005：仪器类型为非标准仪器：非标准仪器为市场上尚未形成相应标准体系的气体监测设备，如所测气体种类为氨气、四氢呋喃、硫化氢等一种或几种的组合；
S006：仪器类型为非标准仪器时，则进入设备参数配置页面，为非标准类型设备专用页面，设置传感器种类以及相应的硬件通道，为软件调用相应的驱动提供依据；
S007：页面显示《多参数气体污染监测仪》，软件内部执行通用代码段，为设备软件执行流程。
综上所述，本发明提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，在传统的TVOC在线监测仪、氮氧化物分析仪、微型空气站、恶臭分析仪等气体污染监测设备的基础上，一方面在设备应用方面，形成标准化仪器，减少企业对多种产品进行生产管理、技术管理及售后管理等造成的人力与物力资源的浪费，从而提高了企业运行效率；另一方面，在设备运维方面，可插拔式的探头设计，相比于传感器与电路一体化的系统，更便于设备故障的诊断以及传感器定期的更换；此外，还在通讯协议方面增加了《HJ211-2017》国标通讯协议的支持，集成了传统环保数据采集仪的功能，在较大程度上减少了用户成本，符合节能、环保、高效的现代化设计标准，使该系统更具普适性和竞争力。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构的变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，包括
控制主板：包括ARM内核处理器，采用STM32F4系列单片机；
传感器阵列模块：用于监测大气污染源的所需参数；
人机交互显示模块：用于污染源监测数据、系统配置参数及操作界面的显示、查询及设置；
网络通讯模块：用于污染源监测数据的实时传输；
数据存储模块：用于存储系统的配置参数及污染源监测数据；
数据导出模块：用于导出污染源监测数据和系统的配置参数、系统程序的升级；
数字量输出模块：包括RS232通讯接口和RS485通讯接口；
模拟量输出模块：包括4-20mA模拟量输出接口；
系统配电模块：用于为系统供电；
所述传感器阵列模块、所述人机交互显示模块、所述网络通讯模块、所述数据存储模块、所述数据导出模块、所述数字量输出模块、所述模拟量输出模块、所述系统配电模块均与所述控制主板电性连接；
所述传感器阵列模块包括：
气体传感器模组：所述气体传感器模组为可选配的两块传感器阵列板，最多可支持八通道不同类型的可插拔式传感器；
气象五参数模组：用于监测风速、风向、温度、湿度和大气压力参数；
光散射型颗粒物传感器模组：用于监测PM2.5、PM10和TSP参数；
其中，所述传感器阵列模块通过不同传感器对国标八种恶臭物质的不同响应数据得到样本集；然后得到气体信号的指纹特征库；之后采用偏最小二乘回归PLSR分析法作为定量模型；最后进行拟合实现对恶臭物质浓度的定量分析。
2.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，还包括用于控制监测系统中电气系统的开关量输入输出模块；所述开关量输入输出模块与所述控制主板电性连接。
3.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，还包括用于反馈进样口加热温度的温度反馈模块；所述温度反馈模块与所述控制主板电性连接。
4.根据权利要求3所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述温度反馈模块为PT100热电阻型温度传感器。
5.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述人机交互显示模块包括用于数据显示、设备校准、数据查询、状态查询及网络配置的触摸屏和户外LED显示屏；所述触摸屏、所述户外LED显示屏均与所述控制主板电性连接。
6.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述网络通讯模块包括4G通讯模块和以太网通讯模块；所述4G通讯模块、所述以太网通讯模块均与所述控制主板电性连接。
7.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述传感器阵列板包括八个可插拔式探测器接口和可插拔式主板接口；所述可插拔式探测器接口、所述可插拔式主板接口与所述控制主板通讯连接。
8.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述可插拔式传感器包括可插拔式底座和气体传感器；所述可插拔式底座、所述气体传感器与所述控制主板通讯连接；所述可插拔式底座中设有与所述气体传感器对应的接口驱动电路，所述可插拔式底座与所述传感器阵列板通讯连接。
9.根据权利要求8所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述可插拔式底座为三电极电化学式传感器探头底座、四电极式传感器探头底座、光电离子化传感器探头底座、催化燃烧式探头底座和金属氧化物半导体传感器探头底座中的任意一种或多种。
10.根据权利要求1所述的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，其特征在于，所述系统配电模块包括市电模组和充放电模组；所述市电模组、所述充放电模组均与所述控制主板电性连接；其中，所述充放电模组包括太阳能电池板和蓄电池。
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