CN113640476A - 一种气体排放用监测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体排放用监测方法及设备，涉及气体监测技术领域，用于对污染气体排放后进行监测，所述的气体排放用监测设备包括：基座。转动桶，安装在基座上，且顶部开设有排气口，转动桶上径向连通设置有至少一个进气管，气体监测器安装在进气管的内部。转动圈，转动连接在基座上，转动圈侧边上连接有导风板和风力发电扇叶，导风板和风力发电扇叶相对设置，导风板使风力发电扇叶朝向气流方向，风力发电扇叶通过气流产生电流；转动圈的内部安装有角度感应器。控制器，对监测设备进行定位，并计算有害物质组分影响能力M_t。通过空气自净能力对排放后的空气进行监测，减小了对气体污染处理的难度，缩减成本。

Description

一种气体排放用监测方法及设备

技术领域

本发明涉及气体监测技术领域，具体涉及一种气体排放用监测方法及设备。

背景技术

随着科技的发展，工业化的进步，我国经济从粗放型到精细型发展，对工业生产污染排放有着严格的要求，避免工业排放的空气对大气造成污染。这些气体既可以通过排气筒有组织进行排放。对于通过排气筒有组织排放的有毒有害气体可以通过回收、燃烧的治理设施进行处理，而对于无组织排放的达不到排放标准，这也是造成工业企业对周边污染的重要原因。现有的设备均是对排气源进行检测，但部分污染物可以通过大气环境进行净化，要求过高容易造成资源浪费。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种气体排放用监测设备，用于对污染气体排放后进行监测，所述的气体排放用监测设备包括：

基座，形成安装主体；

转动桶，安装在基座上，且顶部开设有排气口，转动桶上径向连通设置有至少一个进气管，气体监测器安装在进气管的内部，气体监测器用于监测进入进气管内部空气有害物质组分及含量；

转动圈，转动连接在基座上，转动圈侧边上连接有导风板和风力发电扇叶，导风板和风力发电扇叶相对设置，导风板使风力发电扇叶朝向气流方向，风力发电扇叶通过气流产生电流；转动圈的内部安装有角度感应器，角度感应器感应转动圈的相对转动角度；

控制器，对监测设备进行定位，并计算监测距离L和监测设备向量，控制器接收风力发电扇叶产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F；接收角度感应器的相对转动角度并获取风向；通过风向与监测设备向量计算监测夹角α；获取气体监测器监测有害物质组分及含量C_n，计算有害物质组分影响能力M_t，通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子；将M_t与一个预先设置阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则控制器发出报警信号；并通过风力发电扇叶产生电流进行供电。

优选的：所述基座的底部设置有转动轮、万向轮或者转动轮与万向轮的组合。

优选的：所述转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。

优选的：所述转动桶的内部设置有气体驱动装置，通过气体驱动装置对气体进行驱动。

优选的：所述的气体驱动装置包括：转动轴、电机和排气扇叶，转动轴转动设置在转动桶的内部，电机安装在基座上，转动轴上连接有排气扇叶，排气扇叶处于进气管的上方。

优选的：所述转动桶转动连接在基座上，转动轴和转动桶之间通过减速传动组件进行传动。

优选的：所述进气管的转动外端为向转动方向弯曲的弧形结构。

优选的：所述减速传动组件包括齿圈、传动齿轮和主动齿轮；主动齿轮同轴固定连接在转动轴上；传动齿轮，至少设置一个，并转动连接在基座上；转动桶的内部圆周设置有齿圈，传动齿轮两侧分别与主动齿轮、齿圈啮合。

优选的：所述排气口的内部转动设置有若干窗叶，当排气扇叶不作业时，窗叶受到重力下垂并使排气口闭合；当排气扇叶作业时，气流从排气口排出，并克服窗叶的重力使排气口打开。

本发明还提供一种气体排放用监测方法，应用上述所述的一种气体排放用监测设备，所述的气体排放用监测方法包括：

S1、控制器构建大地坐标系，所述大地坐标系以污染气体排放源为原点；

S2、对监测设备进行定位，并获取监测设备在大地坐标系中的坐标；

S3、计算所述坐标的监测距离L和监测设备的坐标向量；

S4、接收风力发电扇叶产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F；

S5、接收角度感应器的相对转动角度并获取风向，通过风向与监测设备的坐标向量计算监测夹角α；

S6、获取气体监测器监测有害物质组分及含量C_n，计算有害物质组分影响能力M_t，通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子；

S7、将M_t与一个预先设置的阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则执行S8，如果否，则执行S6；

S8、控制器发出报警信号。

S9、通过风力发电扇叶产生电流进行供电。

本发明的技术效果和优点：通过考虑到空气自净能力，对排放后的空气进行监测，减小了对气体污染处理的难度，缩减处理成本。通过减速传动组件进行传动使转动桶减速转动，从而使转动桶转动，避免了气流不均造成定点空气组分差异，增加了监测的均匀性。通过一个电机完成转动桶、排气扇叶转动，使设备结构简单化，缩减了生产制造成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种气体排放用监测设备立体结构示意图。

图2为本发明提出的一种气体排放用监测设备的俯视结构示意图。

图3为图2中A截面的局部剖视结构示意图。

图4为本发明提出的一种气体排放用监测设备中减速传动组件的立体结构示意图。

图5为本发明提出的一种气体排放用监测设备安装俯视原理示意图。

图6为图3中a的放大结构示意图。

图7为本发明提出的一种气体排放用监测方法的流程示意图。

附图标记说明：基座1，转动桶2，进气管3，排气口5，窗叶6，导风板7，风力发电扇叶8，转动圈9，万向轮10，控制器11，转动轴12，减速传动组件13，电机14，气体监测器15，排气扇叶16，蓄电池17，齿圈18，传动齿轮19，主动齿轮20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参考图1~图3，在本实施例中提出了一种气体排放用监测设备，用于对污染气体排放后进行监测，所述的气体排放用监测设备包括：基座1、转动桶2、风力发电扇叶8、导风板7、气体监测器15和控制器11。

基座1，形成安装主体，基座1可以是板状结构或者支架结构，可以通过基座1固定在指定地点，或者将基座1移动到指定地点，所述的指定地点可以污染气体排放源为圆心做周向设置。参考图5，从而可以进行圆周监测。基座1的底部设置有转动轮、万向轮10或者转动轮与万向轮10的组合，通过转动轮或者万向轮10方便设备的移动。转动轮和/或万向轮10上设置有用于制动的卡板，通过卡板可以对万向轮10或者转动轮进行制动，从而便于监测设备的固定，以此便对监测设备的监测位置进行调整。

转动桶2，连接在基座1上，且顶部开设有排气口5，转动桶2上径向连通设置有至少一个进气管3，气体监测器15安装在进气管3的内部，气体监测器15用于监测进入进气管3内部空气有害物质组分及含量。气体监测器15具体结构为现有技术，在此不做赘述。

转动圈9，转动连接在基座1上，转动圈9侧边上连接有导风板7和风力发电扇叶8，导风板7和风力发电扇叶8相对设置，导风板7使风力发电扇叶8朝向气流方向，转动圈9的内部安装有角度感应器，通过角度感应器感应转动圈9的相对转动角度。风力发电扇叶8通过气流产生电流。

控制器11，安装在基座1上，并与气体监测器15、风力发电扇叶8、角度感应器电连接。控制器11构建大地坐标系，大地坐标系以污染气体排放源为原点。对监测设备进行定位，并获取大地坐标系中监测设备的坐标并计算该坐标的监测距离L和监测设备的坐标向量。控制器11接收风力发电扇叶8产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F。接收角度感应器的相对转动角度，获取风向，通过风向与监测设备的坐标向量计算监测夹角α。获取气体监测器15监测有害物质组分及含量C_n，其中，n为各个组分编号，例如C₁、C₂、C₃、C₄、C₅可以硫氧化物、碳的氧化物、氮氧化物、颗粒物、碳氢化合物等，在此不做赘述。计算有害物质组分影响能力M_t。通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子，t表示各个监测设备。将M_t与一个预先设置阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则控制器11发出报警信号。可以通过对各个监测设备影响能力进行求和

并进行评价。通过风力发电扇叶8产生电流进行供电。

在本发明实施例中，通过气体监测器15可以对各个污染物进行监测，可以获得气体中各个组分的含量，如果各个组分中任何一个污染物超过阈值，则输出报警信号，报警信号可以通过报警器进行报警，或者将报警信号传送给控制终端进行提示，在此不做赘述。风力发电扇叶8通过风力产生电流，可以通过气流进行发电，从而提高了能源的利用率，基座1上还设置有蓄电池17，通过蓄电池17可对电源进行电能的存储，方便监测设备移动使用。污染气体排入到空气中，空气在一定的环境下对污染气体有一定的净化能力，排放到空气中经过空气自行净化满足排放要求，但是有一些组分空气并不能进行净化。空气的净化能力和地域、气候、环境、天气都有关系，所以污染气体排放标准不能一概而定，需要经过排放后进行监测，所以与传统的对排放源进行监测存在根本的不同。考虑到空气自净能力，减小了对气体污染处理的难度，缩减成本。当然，通过空气对污染物进行净化，在不能产生新的污染物为前提，并不损害大气环境。

实施例2

转动桶2的内部设置有气体驱动装置，通过气体驱动装置对气体进行驱动，从而可以使气体进入到进气管3的内部进行监测，所述的气体驱动装置包括转动轴12、电机14和排气扇叶16，转动轴12转动设置在转动桶2的内部，电机14安装在基座1上，转动轴12上连接有排气扇叶16，排气扇叶16处于进气管3的上方，在电机14的作用下转动轴12转动，转动轴12带动排气扇叶16转动从而驱动气流流动，避免了空气自由扩散监测误差大。转动桶2转动连接在基座1上，转动轴12和转动桶2之间通过减速传动组件13进行传动，转动轴12通过减速传动组件13进行传动，使转动桶2减速转动，从而使转动桶2转动，避免了气流不均造成定点空气组分差异，增加了监测的均匀性。进气管3的转动外端为向转动方向弯曲的弧形结构，从而便于气体进入到进气管3的内部进行监测。参考图4，减速传动组件13包括齿圈18、传动齿轮19和主动齿轮20，主动齿轮20同轴固定连接在转动轴12上；传动齿轮19，至少设置一个，并转动连接在基座1上；转动桶2的内部圆周设置有齿圈18，传动齿轮19两侧分别与主动齿轮20、齿圈18啮合，由于主动齿轮20和齿圈18半径存在差异，转动轴12带动主动齿轮20转动，主动齿轮20通过传动齿轮19进行传动带动齿圈18转动，从而使转动桶2转动，以此完成转动桶2的减速转动。

参考图6，在本发明实施例中，排气口5的内部转动设置有若干窗叶6，当排气扇叶16不进行作业时，窗叶6受到重力下垂并使排气口5闭合，避免了杂物、雨水通过排气口5进入到转动桶2的内部，当排气扇叶16作业时，气流从排气口5排出，并克服窗叶6的重力使排气口5打开。

实施例3

参考图7，本发明还提供一种气体排放用监测方法，应用上述所述的一种气体排放用监测设备，所述的气体排放用监测方法包括：

S1、控制器11构建大地坐标系，所述大地坐标系以污染气体排放源为原点。

S2、对监测设备进行定位，并获取监测设备在大地坐标系中的坐标。

S3、计算所述坐标的监测距离L和监测设备的坐标向量。

S4、接收风力发电扇叶8产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F。

S5、接收角度感应器的相对转动角度并获取风向，通过风向与监测设备的坐标向量计算监测夹角α。

S6、获取气体监测器15监测有害物质组分及含量C_n，计算有害物质组分影响能力M_t，通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子。

S7、将M_t与一个预先设置的阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则执行S8，如果否，则执行S6。

S8、控制器11发出报警信号。

S9、通过风力发电扇叶8产生电流进行供电。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种气体排放用监测设备，用于对污染气体排放后进行监测，其特征在于，所述的气体排放用监测设备包括：

基座；

转动桶，安装在基座上，且顶部开设有排气口，转动桶上径向连通设置有至少一个进气管；

气体监测器，安装在进气管的内部，其用于监测进入进气管内部空气有害物质组分及含量；

转动圈，转动连接在基座上，转动圈侧边上连接有导风板和风力发电扇叶，导风板和风力发电扇叶相对设置，导风板使风力发电扇叶朝向气流方向，风力发电扇叶通过气流产生电流；转动圈的内部安装有角度感应器，角度感应器感应转动圈的相对转动角度；

控制器，对监测设备进行定位，并计算监测设备与污染气体排放源之间的监测距离L和监测设备向量，控制器接收风力发电扇叶产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F；接收角度感应器的相对转动角度并获取风向；通过风向与监测设备向量计算监测夹角α；获取气体监测器监测有害物质组分及含量C_n，计算有害物质组分影响能力M_t，通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子；将M_t与一个预先设置阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则控制器发出报警信号；并通过风力发电扇叶产生电流进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述基座的底部设置有转动轮、万向轮或者转动轮与万向轮的组合。

3.根据权利要求2所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。

4.根据权利要求1所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述转动桶的内部设置有气体驱动装置。

5.根据权利要求4所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述的气体驱动装置包括：转动轴、电机和排气扇叶，转动轴转动设置在转动桶的内部，电机安装在基座上，转动轴上连接有排气扇叶，排气扇叶处于进气管的上方。

6.根据权利要求5所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述转动桶转动连接在基座上，转动轴和转动桶之间通过减速传动组件进行传动。

7.根据权利要求6所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述进气管的转动外端为向转动方向弯曲的弧形结构。

8.根据权利要求6所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述减速传动组件包括齿圈、传动齿轮和主动齿轮；主动齿轮同轴固定连接在转动轴上；传动齿轮，至少设置一个，并转动连接在基座上；转动桶的内部圆周设置有齿圈，传动齿轮两侧分别与主动齿轮、齿圈啮合。

9.根据权利要求5所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述排气口的内部转动设置有若干窗叶，当排气扇叶不作业时，窗叶受到重力下垂并使排气口闭合；当排气扇叶作业时，气流从排气口排出，并克服窗叶的重力使排气口打开。

10.一种气体排放用监测方法，应用于权利要求1-9任一项所述的一种气体排放用监测设备，其特征在于，所述的气体排放用监测方法包括：

S1、构建大地坐标系，所述大地坐标系以污染气体排放源为原点；

S2、对监测设备进行定位，并获取监测设备在大地坐标系中的坐标；

S3、计算所述坐标的监测距离L和监测设备的坐标向量；

S4、接收风力发电扇叶产生的电流信号，并将电流信号转化为风速F；

S5、接收角度感应器的相对转动角度并获取风向，通过风向与监测设备的坐标向量计算监测夹角α；

S6、获取气体监测器监测有害物质组分及含量C_n，计算有害物质组分影响能力M_t，通过影响能力M_t表征气体排放净化程度：

，其中，f为修正因子；

S7、将M_t与一个预先设置的阈值进行对比，并判断M_t是否大于阈值，如果是，则执行S8，如果否，则执行S6；

S8、控制器发出报警信号；

S9、通过风力发电扇叶产生电流进行供电。

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