CN117169092A - 基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法，包括：样气采集模块用于通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；尘埃检测模块用于向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；数据处理模块用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；风险评估模块用于根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。本发明为暴露在易产生灰尘的环境中的工人提供精准的实时灰尘数据，为工人提供可靠的防护建议提醒工人及时进行防护，降低灰尘对工人健康的伤害。

Description

基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法

技术领域

本发明涉及颗粒计数技术领域，特别涉及基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法。

背景技术

灰尘是人类健康的大敌，所以人们特别讨厌它，灰尘带着许多细菌病毒和虫卵到处飞扬，传播疾病。工业粉尘、纤尘能使工人患上各种难以治愈的职业病，过多的灰尘还会造成环境污染，影响人们的正常生活和工作，诱发人类的呼吸道疾病，灰尘对于人体的各个器官十分有害，特别是附带着金属离子、苯、甲醛等污染物的装修产生的颗粒物，通过鼻腔、上呼吸道等器官，会破坏人体的黏膜组织，导致头疼头晕、视力下降、呼吸困难、神经膜障碍等一系列疾病，严重时有生命身体危害。因此空气中的颗粒浓度达到一定程度时，必须进行防护降低颗粒无对身体的伤害，这就要求有一种可以便于携带的颗粒物检测装置，对空气颗粒物浓度进行实时监测，提醒灰尘暴露环境中工作的人根据空气中的颗粒物浓度及时穿戴防护用具，因此本发明提出一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法。

发明内容

本发明提供一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器及其计数方法，为暴露在易产生灰尘的环境中的工人提供精准的实时灰尘数据，并根据实时灰尘数据确定当前环境对人体的伤害程度，为工人提供可靠的防护建议，提醒工人及时进行防护，降低灰尘对工人健康的伤害。

本发明提供一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，包括：

样气采集模块，用于通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

尘埃检测模块，用于向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

数据处理模块，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

风险评估模块，用于根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，尘埃检测模块，包括：

流速控制单元，用于在样气输送至气体通道后控制所述样气保持预设流速流动；

通气监测单元，用于对气体通道中的样气通入时间进行计时，当样气通入时间达到预设时间时，向样气发射检测光线；

光线接收单元，用于接收的检测光线的反馈光信号，并对所述反馈光线进行过滤，获得样气照射的散射光信号；

信号转换单元，用于将散射光信号转化为电信号，并基于所述电信号生成尘埃检测脉冲波。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，流速控制单元，包括：

确定子单元，用于获取气体通道中的气压压强以及当前的空气压强，将所述气压压强与预设气压、当前的空气压强与标准大气压强进行对比，分别获得工作压差以及环境压差；

处理子单元，用于基于环境压差，确定流速控制参数误差，并根据所述流速控制参数误差，得到各个流速控制参数修正值，同时，基于工作压差，参考标准参数设置，确定流速控制的参数调整值；

控制子单元，用于根据所述流速控制参数修正值以及参数调整值对流速控制参数进行调节，控制所述样气在气体通道中保持预设流速流动。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，光线接收单元，包括：

预处理子单元，用于获取多个历史反馈光信号的对应的第一转化信号图以及检测光线通道反射对应的第二转化信号图，基于第二转化信号图对第一转化信号进行筛选，确定历史散射光信号对应的信号幅度区间；

对比子单元，用于基于所述信号幅度区间以及检测光线幅度，确定光线能量衰减区间，基于所述光线能量衰减区间，估测接收光线的能量区间；

参数设置子单元，用于基于所述能量区间设置光线接收装置的工作参数，完成反馈光信号的过滤，得到散射光信号。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，数据处理模块，包括：

第一处理单元，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲计数以及脉冲幅度统计处理，并基于脉冲幅度对尘埃检测脉冲波上的脉冲峰进行分类，得到多个幅度区间；

第二处理单元，用于分别获取不同幅度区间对应的脉冲峰的数量，基于脉冲峰的数量，确定不同尘埃颗粒的数量以及样气中颗粒物的总数；

综合处理单元，用于基于颗粒物的总数结合样气通入量，确定样气中的颗粒物浓度，并根据不同尘埃颗粒的数量，确定样气中不同危害尘埃粒子的粒子浓度。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，第一处理单元，包括：

尺寸确定子单元，用于获取常见尘埃粒子的分类规则，基于所述分类规则，确定多个粒子分类，确定每个粒子分类对应的粒子尺寸区间；

范围确定子单元，用于获取尘埃检测脉冲波，脉冲幅度对应的比例尺，基于所述比例尺，确定各个粒子尺寸区间对应的脉冲幅度范围；

分类统计子单元，用于基于所述脉冲幅度范围在尘埃检测脉冲波上进行区间标定，根据区间标定结果，生成多个幅度区间，并统计每个幅度区间对应的脉冲数量。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，风险评估模块，包括：

风险评估单元，用于获取样气中颗粒物浓度，当所述颗粒物浓度小于第一阈值时，判断当前环境为安全环境；

评估预警单元，用于当所述颗粒物浓度大于等于第一阈值且小于第二阈值时，判断当前环境的为一级身体危害环境，获取第一防护用具推荐语音，基于语音模块播报所述第一防护用具推荐语音；

当所述颗粒物浓度大于等于第二阈值时，判断当前环境的为二级身体危害环境，获取第二防护用具推荐语音，基于语音模块播放所述第二防护用具推荐语音。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，评估预警单元，包括：

语音生成子单元，用于在当前环境为一级身体危害环境或者二级身体危害环境时，获取的当前环境不同危害尘埃粒子的粒子浓度，根据不同危害尘埃粒子的预设标准值，确定超标危害粒子，并筛选出最小尺寸超标危害粒子；

根据所述最小尺寸超标危害粒子对应的防护用具标准，基于预设语音模板，生成第一防护用具推荐语音或者第二防护用具推荐语音；

预警判断子单元，用于在当前环境为二级身体危害环境时，获取超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，基于超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，按照预设算法得到当前环境的有害物质超标等级，当所述超标等级大于预设等级时，发送撤出当前环境的报警通知。

优选的，在一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器中，还包括：

数据上传模块，用于将当前环境的样气的实时颗粒物浓度数据发送至远程管理端，并在当前环境存在身体危害时，向远程管理端发送风险提醒；

主控模块，用于设置当前环境颗粒物浓度的检测周期，并根据检测周期控制样气采集模块、尘埃检测模块、数据处理模块、风险评估模块以及数据上传模块协同工作。

本发明提供一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器的计数方法，包括：

通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。

与现有技术相比，本发明至少存在以下有益效果：

本发明通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道，保证样气处于一个密封的区域减少外界因素的干扰，再向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波，减低其他光线信号的干扰，提高了礼物浓度检测的准确率，然后通过对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度，实现基于小流量尘埃粒子计数器对空气中尘埃颗粒的检测，为灰尘暴露环境中工人提供精准的实时检测数据，通过风险评估模块根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知，及时提醒工人进行防护，减低灰尘对应工人健康的伤害。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器的示意图；

图2为本发明一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器尘埃检测模块的示意图；

图3为本发明一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器数据处理模块的示意图；

图4为本发明一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器风险评估模块的示意图；

图5为本发明一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器的计数方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，如图1所示，包括：

样气采集模块，用于通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

尘埃检测模块，用于向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

数据处理模块，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

风险评估模块，用于根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。

本实施例中，尘埃检测脉冲波是指将反馈光信号中的散射光信号转换为电信号生成的信号脉冲图像。

本实施例中，反馈光信号是指检测光线的全部反射反馈信号可能含有杂质信号。

本实施例中，防护通知是指根据当前环境中尘埃颗粒对应身体的危害等级确定的防护推荐用具生成的语音提醒。

本实施例中，预设流量默认设置为2.83L/min。

上述技术方案的有益效果：本发明通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道，保证样气处于一个密封的区域减少外界因素的干扰，再向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波，减低其他光线信号的干扰，提高了礼物浓度检测的准确率，然后通过对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度，实现基于小流量尘埃粒子计数器对空气中尘埃颗粒的检测，为灰尘暴露环境中工人提供精准的实时检测数据，通过风险评估模块根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知，及时提醒工人进行防护，减低灰尘对应工人健康的伤害。

实施例2：

在实施例1的基础上，尘埃检测模块，如图2所示，包括：

流速控制单元，用于在样气输送至气体通道后控制所述样气保持预设流速流动；

通气监测单元，用于对气体通道中的样气通入时间进行计时，当样气通入时间达到预设时间时，向样气发射检测光线；

光线接收单元，用于接收的检测光线的反馈光信号，并对所述反馈光线进行过滤，获得样气照射的散射光信号；

信号转换单元，用于将散射光信号转化为电信号，并基于所述电信号生成尘埃检测脉冲波。

本实施例中，散射光信号是指检测光照射样气中的颗粒物质而产生的散射光。

本实施例中，样气通入时间是指样气通入气体通道中时长。

上述技术方案的有益效果：本发明通过流速控制单元在样气输送至气体通道后控制所述样气保持预设流速流动，保证检测数据的稳定，避免流速过快导致的样气中某些尘埃粒子没有对检测光进行散射或者流速过慢降低检测效率或出现某些尘埃粒子重复对检测光进行散射，有效提高检测数据的准确性，同时也提高了检测光线发射频率的可控性；通气监测单元对气体通道中的样气通入时间进行计时，当样气通入时间达到预设时间时，向样气发射检测光线，保证气体通道中充分通入样气减低检测干扰，有效提高空气中颗粒物浓度检测的准确性；光线接收单元接收的检测光线的反馈光信号，并对所述反馈光线进行过滤，获得样气照射的散射光信号，然后再通过信号转换单元将散射光信号转化为电信号，并基于所述电信号生成尘埃检测脉冲波，保证生成电脉冲的信号都来自与颗粒物的散射，减低其他光信号的干扰，有效提高最终检测结果的准确性。

实施例3：

在实施例2的基础上，流速控制单元，包括：

确定子单元，用于获取气体通道中的气压压强以及当前的空气压强，将所述气压压强与预设气压、当前的空气压强与标准大气压强进行对比，分别获得工作压差以及环境压差；

处理子单元，用于基于环境压差，确定流速控制参数误差，并根据所述流速控制参数误差，得到各个流速控制参数修正值，同时，基于工作压差，参考标准参数设置，确定流速控制的参数调整值；

控制子单元，用于根据所述流速控制参数修正值以及参数调整值对流速控制参数进行调节，控制所述样气在气体通道中保持预设流速流动。

本实施例中，气压压强是指样气充满气体通道的情况下，即样气通入时间大大预设时间后直到检测结束前气体通道中的压强。

本实施例中，空气压强是指当前检测环境的压强。

本实施例中，预设压强是指在标准大气压下进行颗粒物检测的过程中通入空气气体通道中的压强。

本实施例中，工作压差是指气压压强与预设气压的差值。

本实施例中，环境压差是指当前的空气压强与标准大气压强的差值。

本实施例中，流速控制参数误差是指当前环境中对流速进行控制的控制参数与在标准大气压下进行颗粒物检测的对比存在的误差。

本实施例中，流速控制参数修正值是指与标准大气压环境对比当前环境的流速控制参数的误差修正值。

本实施例中，参数调整值是指不考虑环境影响，控制当前样气在气体通道中保持预设流速流动需要调整的参数值。

上述技术方案的有益效果：本发明根据工作压差以及环境压差，考虑环境压强变化对气体流速的影响确定流速控制参数修正值，然后根据工作压差确定档期样气本身在气体通道中的压强，确定流速控制的参数调整值，根据所述流速控制参数修正值以及参数调整值对流速控制参数进行调节，全面考虑气体流速影响因素，保证样气在气体通道中保持预设流速流动，有效提高样气检测的准确性。

实施例4：

在实施例2的基础上，光线接收单元，包括：

预处理子单元，用于获取多个历史反馈光信号的对应的第一转化信号图以及检测光线通道反射对应的第二转化信号图，基于第二转化信号图对第一转化信号进行筛选，确定历史散射光信号对应的信号幅度区间；

对比子单元，用于基于所述信号幅度区间以及检测光线幅度，确定光线能量衰减区间，基于所述光线能量衰减区间，估测接收光线的能量区间；

参数设置子单元，用于基于所述能量区间设置光线接收装置的工作参数，完成反馈光信号的过滤，得到散射光信号。

本实施例中，第一转化信号图是指将历史反馈光信号转化为电脉冲信号绘制出来的图像。

本实施例中，第二转化信号图是指在不通入气体的情况下气体通道发射回来的光信号转化为电脉冲信号绘制出来的图像。

本实施例中，历史散射光信号是指历史反馈光信号中的散射光信号。

本实施例中，信号幅度区间是指全部历史散射光信号的对应电脉冲的幅度区间，信号幅度在一定程度上表现的光信号的强弱。

本实施例中，光线能量衰减区间是指与检测光线对比散射光信号的能量损失的程度对应的区间值，该值由信号幅度区间的上下限分别与检测光线幅度值进行对比得到。

本实施例中，能量区间是指散射光信号对应的光信号的能量区间。

上述技术方案的有益效果：本发明利用样气中颗粒物对检测光线进行散射与气体通道壁发生反射的能量的不同，设置光线接收装置的工作参数，对干扰光信号进行过滤，得到相对纯净的散射光信号，有效提高脉冲信号的准确性。

实施例5：

在实施例1的基础上，数据处理模块，如图3所示，包括：

第一处理单元，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲计数以及脉冲幅度统计处理，并基于脉冲幅度对尘埃检测脉冲波上的脉冲峰进行分类，得到多个幅度区间；

第二处理单元，用于分别获取不同幅度区间对应的脉冲峰的数量，基于脉冲峰的数量，确定不同尘埃颗粒的数量以及样气中颗粒物的总数；

综合处理单元，用于基于颗粒物的总数结合样气通入量，确定样气中的颗粒物浓度，并根据不同尘埃颗粒的数量，确定样气中不同危害尘埃粒子的粒子浓度。

本实施例中，脉冲计数是指对脉冲峰进行计数，脉冲峰的数量代表了尘埃粒子的数量。

本实施例中，脉冲幅度统计是指对尘埃检测脉冲波中给脉冲峰的幅度值尽心统计，幅度值越大尘埃粒子越大。

本实施例中，危害尘埃粒子是指样气中对人体有害的粒子，例如PM2.5、PM10、硫化物等。

上述技术方案的有益效果：本发明对尘埃检测脉冲波进行脉冲计数以及脉冲幅度统计处理，并基于脉冲幅度对尘埃检测脉冲波上的脉冲峰进行分类，得到多个幅度区间，实现了尘埃粒子的分类以及危害尘埃粒子的粒子浓度的统计，提供了基础；然后分别获取不同幅度区间对应的脉冲峰的数量，基于脉冲峰的数量，确定不同尘埃颗粒的数量以及样气中颗粒物的总数,，并结合样气通入量，确定样气中的颗粒物浓度，并根据不同尘埃颗粒的数量，确定样气中不同危害尘埃粒子的粒子浓度，实现了尘埃粒子的统计，为当前环境的尘埃预警提供了依据。

实施例6：

在实施例5的基础上，第一处理单元，包括：

尺寸确定子单元，用于获取常见尘埃粒子的分类规则，基于所述分类规则，确定多个粒子分类，确定每个粒子分类对应的粒子尺寸区间；

范围确定子单元，用于获取尘埃检测脉冲波，脉冲幅度对应的比例尺，基于所述比例尺，确定各个粒子尺寸区间对应的脉冲幅度范围；

分类统计子单元，用于基于所述脉冲幅度范围在尘埃检测脉冲波上进行区间标定，根据区间标定结果，生成多个幅度区间，并统计每个幅度区间对应的脉冲数量。

本实施例中，粒子尺寸区间是指不同危害尘埃粒子的尺寸区间，例如PM2.5的粒子直径小于等于2.5微米；PM10的粒子直径小于等于10微米。

本实施例中，比例尺是指脉冲幅度与实际粒子大小的比值。

本实施例中，脉冲幅度范围是指不同尺寸的危害尘埃粒子对应的脉冲幅度的区间。

上述技术方案的有益效果：本发明通过尺寸确定子单元获取常见尘埃粒子的分类规则，基于所述分类规则，确定多个粒子分类，确定每个粒子分类对应的粒子尺寸区间，然后再通过范围确定子单元获取尘埃检测脉冲波，脉冲幅度对应的比例尺，基于所述比例尺，确定各个粒子尺寸区间对应的脉冲幅度范围，由分类统计子单元基于所述脉冲幅度范围在尘埃检测脉冲波上进行区间标定，根据区间标定结果，生成多个幅度区间，并统计每个幅度区间对应的脉冲数量，实现了样气中有害污染物粒子的分类以及有害污染物粒子的统计，为得到各种有害污染物粒子的粒子浓度提供基础，更加直观的对当前环境的准确的粉尘危害由一个直观的数据感受，以提高远程管理端以及现场工人对防护的重视。

实施例7：

在实施例1的基础上，风险评估模块，如图4所示，包括：

风险评估单元，用于获取样气中颗粒物浓度，当所述颗粒物浓度小于第一阈值时，判断当前环境为安全环境；

评估预警单元，用于当所述颗粒物浓度大于等于第一阈值且小于第二阈值时，判断当前环境的为一级身体危害环境，获取第一防护用具推荐语音，基于语音模块播报所述第一防护用具推荐语音；

当所述颗粒物浓度大于等于第二阈值时，判断当前环境的为二级身体危害环境，获取第二防护用具推荐语音，基于语音模块播放所述第二防护用具推荐语音。

上述技术方案的有益效果：本发明根据样气中颗粒物浓度对当前环境进行风险评估，并确定不同的风险等级及时发现环境中的粉尘危险，并及时提醒当前环境中的人进行有效防护。

实施例8：

在实施例7的基础上，评估预警单元，包括：

语音生成子单元，用于在当前环境为一级身体危害环境或者二级身体危害环境时，获取的当前环境不同危害尘埃粒子的粒子浓度，根据不同危害尘埃粒子的预设标准值，确定超标危害粒子，并筛选出最小尺寸超标危害粒子；

根据所述最小尺寸超标危害粒子对应的防护用具标准，基于预设语音模板，生成第一防护用具推荐语音或者第二防护用具推荐语音；

预警判断子单元，用于在当前环境为二级身体危害环境时，获取超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，基于超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，按照预设算法得到当前环境的有害物质超标等级，当所述超标等级大于预设等级时，发送撤出当前环境的报警通知。

本实施例中，预设标准值是指样气中危害尘埃粒子对人体有害被确认为污染的浓度，例如，PM10的预设标准值为150微克/立方米。

本实施例中，超标危害粒子是指样气中粒子浓度大于等于其对应的预设标准值的危害尘埃粒子。

本实施例中，最小尺寸超标危害粒子是指样气中尺寸最小的超标危害粒子。

本实施例中，防护用具标准是指不同危害尘埃粒子对应的防护用具要求不同。例如针对PM2.5进行防护需要佩戴PM2.5对应等级的口罩或者防护面具。

上述技术方案的有益效果：本发明在当前环境为一级身体危害环境或者二级身体危害环境时，获取的当前环境不同危害尘埃粒子的粒子浓度，根据不同危害尘埃粒子的预设标准值，确定超标危害粒子，并筛选出最小尺寸超标危害粒子，按照该最小尺寸超标危害粒子，确定防护用具，然后生成对应的防护用具推荐语音，最大程度的为工人推荐最佳护具，提醒工人及时进行防护，减少粉尘对身体的损害；同时，在当前环境为二级身体危害环境时，基于超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，按照预设算法得到当前环境的有害物质超标等级，当所述超标等级大于预设等级时，发送撤出当前环境的报警通知，及时对不可防护的危险环境进行报警通知，避免恶劣工作环境对人体造成不可逆的损伤。

实施例9：

在实施例1的基础上，一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，还包括：

数据上传模块，用于将当前环境的样气的实时颗粒物浓度数据发送至远程管理端，并在当前环境存在身体危害时，向远程管理端发送风险提醒；

主控模块，用于设置当前环境颗粒物浓度的检测周期，并根据检测周期控制样气采集模块、尘埃检测模块、数据处理模块、风险评估模块以及数据上传模块协同工作。

本实施例中，实时颗粒物浓度数据包括样气中的颗粒物浓度数据，以及样气中不同危害尘埃粒子的粒子浓度数据。

本实施例中，当前环境存在身体危害是指当前环境为一级身体危害环境或者二级身体危害环境。

本实施例中，风险提醒是指光电传感器向远程管理端发生的当卡环境对存在伤害时的提醒通知。

上述技术方案的有益效果：本发明通过数据上传模块将当前环境的样气的实时颗粒物浓度数据发送至远程管理端，并在当前环境存在身体危害时，向远程管理端发送风险提醒，有利于远程控制端及时了解施工现场的实际环境情况，及时做出管理措施响应；通过主控模块设置当前环境颗粒物浓度的检测周期，实现光电传感器对当前环境空气的周期性自动检测，并根据检测周期控制样气采集模块、尘埃检测模块、数据处理模块、风险评估模块以及数据上传模块协同工作，保证传感器各个模块之间的有序调度。

实施例10：

本发明提供一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器的计数方法，如图5所示，包括：

步骤1：通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

步骤2：向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

步骤3：对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

步骤4：根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。

上述技术方案的有益效果：本发明通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道，保证样气处于一个密封的区域减少外界因素的干扰，再向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波，减低其他光线信号的干扰，提高了礼物浓度检测的准确率，然后通过对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度，实现基于小流量尘埃粒子计数器对空气中尘埃颗粒的检测，为灰尘暴露环境中工人提供精准的实时检测数据，通过风险评估模块根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知，及时提醒工人进行防护，减低灰尘对应工人健康的伤害。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，包括：

样气采集模块，用于通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

尘埃检测模块，用于向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

数据处理模块，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

风险评估模块，用于根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。

2.根据权利要求1所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，尘埃检测模块，包括：

流速控制单元，用于在样气输送至气体通道后控制所述样气保持预设流速流动；

通气监测单元，用于对气体通道中的样气通入时间进行计时，当样气通入时间达到预设时间时，向样气发射检测光线；

光线接收单元，用于接收的检测光线的反馈光信号，并对所述反馈光线进行过滤，获得样气照射的散射光信号；

信号转换单元，用于将散射光信号转化为电信号，并基于所述电信号生成尘埃检测脉冲波。

3.根据权利要求2所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，流速控制单元，包括：

确定子单元，用于获取气体通道中的气压压强以及当前的空气压强，将所述气压压强与预设气压、当前的空气压强与标准大气压强进行对比，分别获得工作压差以及环境压差；

处理子单元，用于基于环境压差，确定流速控制参数误差，并根据所述流速控制参数误差，得到各个流速控制参数修正值，同时，基于工作压差，参考标准参数设置，确定流速控制的参数调整值；

控制子单元，用于根据所述流速控制参数修正值以及参数调整值对流速控制参数进行调节，控制所述样气在气体通道中保持预设流速流动。

4.根据权利要求2所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，光线接收单元，包括：

预处理子单元，用于获取多个历史反馈光信号的对应的第一转化信号图以及检测光线通道反射对应的第二转化信号图，基于第二转化信号图对第一转化信号进行筛选，确定历史散射光信号对应的信号幅度区间；

对比子单元，用于基于所述信号幅度区间以及检测光线幅度，确定光线能量衰减区间，基于所述光线能量衰减区间，估测接收光线的能量区间；

参数设置子单元，用于基于所述能量区间设置光线接收装置的工作参数，完成反馈光信号的过滤，得到散射光信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，数据处理模块，包括：

第一处理单元，用于对尘埃检测脉冲波进行脉冲计数以及脉冲幅度统计处理，并基于脉冲幅度对尘埃检测脉冲波上的脉冲峰进行分类，得到多个幅度区间；

第二处理单元，用于分别获取不同幅度区间对应的脉冲峰的数量，基于脉冲峰的数量，确定不同尘埃颗粒的数量以及样气中颗粒物的总数；

综合处理单元，用于基于颗粒物的总数结合样气通入量，确定样气中的颗粒物浓度，并根据不同尘埃颗粒的数量，确定样气中不同危害尘埃粒子的粒子浓度。

6.根据权利要求1所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，第一处理单元，包括：

尺寸确定子单元，用于获取常见尘埃粒子的分类规则，基于所述分类规则，确定多个粒子分类，确定每个粒子分类对应的粒子尺寸区间；

范围确定子单元，用于获取尘埃检测脉冲波，脉冲幅度对应的比例尺，基于所述比例尺，确定各个粒子尺寸区间对应的脉冲幅度范围；

分类统计子单元，用于基于所述脉冲幅度范围在尘埃检测脉冲波上进行区间标定，根据区间标定结果，生成多个幅度区间，并统计每个幅度区间对应的脉冲数量。

7.根据权利要求1所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，风险评估模块，包括：

风险评估单元，用于获取样气中颗粒物浓度，当所述颗粒物浓度小于第一阈值时，判断当前环境为安全环境；

评估预警单元，用于当所述颗粒物浓度大于等于第一阈值且小于第二阈值时，判断当前环境的为一级身体危害环境，获取第一防护用具推荐语音，基于语音模块播报所述第一防护用具推荐语音；

当所述颗粒物浓度大于等于第二阈值时，判断当前环境的为二级身体危害环境，获取第二防护用具推荐语音，基于语音模块播放所述第二防护用具推荐语音。

8.根据权利要求7所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，评估预警单元，包括：

语音生成子单元，用于在当前环境为一级身体危害环境或者二级身体危害环境时，获取的当前环境不同危害尘埃粒子的粒子浓度，根据不同危害尘埃粒子的预设标准值，确定超标危害粒子，并筛选出最小尺寸超标危害粒子；

根据所述最小尺寸超标危害粒子对应的防护用具标准，基于预设语音模板，生成第一防护用具推荐语音或者第二防护用具推荐语音；

预警判断子单元，用于在当前环境为二级身体危害环境时，获取超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，基于超标危害粒子的超标粒子数量及各个差别粒子对应的超标量，按照预设算法得到当前环境的有害物质超标等级，当所述超标等级大于预设等级时，发送撤出当前环境的报警通知。

9.根据权利要求1所述的一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器，其特征在于，还包括：

数据上传模块，用于将当前环境的样气的实时颗粒物浓度数据发送至远程管理端，并在当前环境存在身体危害时，向远程管理端发送风险提醒；

主控模块，用于设置当前环境颗粒物浓度的检测周期，并根据检测周期控制样气采集模块、尘埃检测模块、数据处理模块、风险评估模块以及数据上传模块协同工作。

10.一种基于小流量尘埃粒子计数器的光电传感器的计数方法，其特征在于，包括：

通过样气采集器按照预设流量采集样气，并将样气输送至气体通道；

向气体通道中的样气发射检测光线，并接收检测光线照射样气生成的反馈光信号进行过滤后，生成尘埃检测脉冲波；

对尘埃检测脉冲波进行脉冲处理，获得样气中的尘埃计数结果，得到样气中的颗粒物浓度；

根据颗粒物浓度对当前环境的身体危害等级进行评估，并按照所述身体危害等级发出对应的防护通知。