CN204286486U - 大气雾霾污染物连续自动监测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种大气雾霾污染物连续自动监测装置。其中，该监测装置包括：中央控制模块、液晶显示模块、数字通信模块、细颗粒物测量模块、氮氧化物测量模块、臭氧测量模块、一氧化碳测量模块、烃类测量模块、气溶胶测量模块、能见度测量模块和气象参数测量模块。本实用新型的监测装置对包括细颗粒物、氮氧化物、臭氧、一氧化氮、烃类和气溶胶在内的雾霾污染物进行自动监测，同时配合能见度以及各个气象参数的监测，为雾霾研究和治理提供完备的基础监测数据。

Description

大气雾霾污染物连续自动监测装置
技术领域
本实用新型涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种大气雾霾污染物连续自动监测装置。
背景技术
近年来，中国环境监测总站的全国城市空气质量实时发布平台显示，全国多地空气质量达严重污染，PM2.5指数直逼最大值。部分地区将出现能见度小于2000米的霾，空气污浊。大范围雾霾天气触发了一系列的“连锁反应”，包括交通受限、航班延误、病患增加等。中国多地持续的雾霾天气和空气污染引发了海外媒体的普遍关注。
目前，我国环境质量监测的自动化水平较低，尤其针对突如其来的雾霾污染天气还没有专业化监测的仪器设备。我们要治理和杜绝这种影响人们生活的雾霾天气，就要采用专业精密的仪器对它进行分析监测，研究它的成分和来源。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种大气雾霾污染物连续自动监测装置。
本实用新型采用如下技术方案：
一种大气雾霾污染物连续自动监测装置，包括：
一具有数字接口和显示模块接口的中央控制模块；
细颗粒物测量模块，用于测量空气中细颗粒物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
氮氧化物测量模块，用于测量空气中氮氧化物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
臭氧测量模块，用于测量空气中臭氧浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
一氧化碳测量模块，用于测量空气中一氧化碳浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
烃类测量模块，用于测量空气中烃类浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气溶胶测量模块，用于测量低空气溶胶粒径分布，并将测量结果发送给中央控制模块；
能见度测量模块，用于测量大气能见度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气象参数测量模块，用于测量温度、湿度、风向及风速，并将测量结果发送给中央控制模块；
通过数字接口与中央控制模块连接的数字通信模块；以及
通过显示模块接口与中央控制模块连接的液晶显示模块；
其中，所述中央控制模块控制各个测量模块工作、收集各个测量模块测量结果并根据该结果进行统计和计算以获得雾霾信息；所述数字通信模块将中央控制模块得到的雾霾信息发送至环境监测终端；所述中央控制模块接收的测量结果通过所述液晶显示模块进行数据显示。
一些实施方式中，所述中央控制模块为单片机或计算机。
一些实施方式中，所述中央控制模块包括：
用于控制各个测量模块开启或关闭的开关信号控制器；
用于采集各个测量模块的测量结果信号的模拟信号采集器；
用于将模拟信号转化为数字信号的模数转化器；
用于处理数字信号的数字信号处理器；
用于存储处理结果的存储器。
一些实施方式中，所述数字通信模块为ADSL通信模块、GPRS/CDMA通信模块、3G通信模块或4G通信模块。
一些实施方式中，所述细颗粒物测量模块包括：用于测量采样流量的质量流量传感器；以及用于控制采样流量的电磁比例阀。
一些实施方式中，所述臭氧测量模块包括紫外发光单元和紫外光测量单元，紫外发光单元发出的紫外光经臭氧吸收后，紫外光测量单元对所述紫外光的光强进行检测。
一些实施方式中，所述能见度测量模块包括红外发光单元和红外光测量单元，红外发光单元发出的红外光经过大气粒子散射后，红外光测量单元对所述红外光的光强进行检测。
一些实施方式中，气象参数测量模块包括：温度传感器、湿度传感器和风向风速传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的监测装置对包括细颗粒物、氮氧化物、臭氧、一氧化氮、烃类和气溶胶在内的雾霾污染物进行自动监测，同时配合能见度以及各个气象参数的监测，为雾霾研究和治理提供完备的基础监测数据。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种监测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型实施例提供了一种大气雾霾污染物连续自动监测装置，包括：
一具有数字接口和显示模块接口的中央控制模块；
细颗粒物测量模块，用于测量空气中细颗粒物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
氮氧化物测量模块，用于测量空气中氮氧化物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
臭氧测量模块，用于测量空气中臭氧浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
一氧化碳测量模块，用于测量空气中一氧化碳浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
烃类测量模块，用于测量空气中烃类浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气溶胶测量模块，用于测量低空气溶胶粒径分布，并将测量结果发送给中央控制模块；
能见度测量模块，用于测量大气能见度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气象参数测量模块，用于测量温度、湿度、风向及风速，并将测量结果发送给中央控制模块；
通过数字接口与中央控制模块连接的数字通信模块；以及
通过显示模块接口与中央控制模块连接的液晶显示模块；
其中，所述中央控制模块控制各个测量模块工作、收集各个测量模块测量结果并根据该结果进行统计和计算以获得雾霾信息；所述数字通信模块将中央控制模块得到的雾霾信息发送至环境监测终端；所述中央控制模块接收的测量结果通过所述液晶显示模块进行数据显示。
具体地，上述的监测装置对包括细颗粒物、氮氧化物、臭氧、一氧化氮、烃类和气溶胶在内的雾霾污染物进行自动监测，同时配合能见度以及各个气象参数的监测，为雾霾研究和治理提供完备的基础监测数据。
实施例1:
本实用新型实施例1提供了一种大气雾霾污染物连续自动监测装置，请参阅图1所示，该监测装置包括：中央控制模块1、液晶显示模块2、数字通信模块3、细颗粒物测量模块4、氮氧化物测量模块5、臭氧测量模块6、一氧化碳测量模块7、烃类测量模块8、气溶胶测量模块9、能见度测量模块10和气象参数测量模块11。
其中，中央控制模块1具有数字接口和显示模块接口，数字通信模块2通过该数字接口与中央控制模块1连接；液晶显示模块3通过该显示模块接口与中央控制模块1连接；进一步地，在本实施例中，中央控制模块1为单片机或计算机，例如，可以是嵌入式计算机，更一步地，嵌入式计算机集成了数字信号处理器、存储器、模拟信号采集器、开关量信号控制器。
其中，数字通信模块2为ADSL通信模块、GPRS/CDMA通信模块、3G通信模块或4G通信模块。液晶显示模块3为电容式触摸彩色液晶屏，采用1600万像素的TFT彩色液晶显示器，安装有电容式触摸屏。
其中，细颗粒物测量模块4、氮氧化物测量模块5、臭氧测量模块6、一氧化碳测量模块7、烃类测量模块8、气溶胶测量模块9、能见度测量模块10和气象参数测量模块11组成的分析模块组不仅对包括细颗粒物、氮氧化物、臭氧、一氧化氮、烃类和气溶胶在内的雾霾污染物进行自动监测，同时配合能见度以及各个气象参数的监测。细颗粒物测量模块4用于测量空气中细颗粒物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块1，作为本实施例的优选方案，细颗粒物测量模块4进一步地包括：颗粒物切割器、测量单元、用于测量采样流量的质量流量传感器、以及用于控制采样流量的电磁比例阀；大气经过颗粒物切割器，过滤后的细颗粒物（PM10、PM2.5、PM1）进入测量单元，测量单元安装有Beta密封源和闪烁体计数器，计数值输入到中央控制模块1进行计算分析。氮氧化物测量模块5用于测量空气中氮氧化物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块1，作为一个优选方案，该模块采用化学发光法，即过量的臭氧和NO产生反应发出荧光，荧光的光强和NO的浓度成正比，荧光被光电倍增管检测输出，转换成电压信号输入至中央控制模块1进行计算分析，NO2经过转换器转换成NO被测量。臭氧测量模块6用于测量空气中臭氧浓度，并将测量结果发送给中央控制模块1，具体地，臭氧测量模块6包括紫外发光单元和紫外光测量单元，紫外发光单元发出的紫外光经臭氧吸收后，紫外光测量单元对所述紫外光的光强进行检测。一氧化碳测量模块7用于测量空气中一氧化碳浓度，并将测量结果发送给中央控制模块1，具体地，其采用气体过滤相关红外吸收法，安装有气体过滤轮、红外光源、电机、光电检测器、气体检测室和红外检测器，经过脉冲调制的红外光通过气体过滤轮过滤后，比较样品气体经过气体过滤轮的零点和量程信号，被红外检测器检测；气体过滤轮由电机匀速转动，转动速率由光电检测器检测。烃类测量模块8用于测量空气中烃类浓度，并将测量结果发送给中央控制模块1，碳烃化合物（THC）的测量采用氢火焰离子化检测法测量，采用氢气作为载气，采用质量流量控制器自动控制气体流量，燃烧室内安装有不锈钢喷嘴，光电检测器进行检测，检测信号输入至嵌入式计算机进行分析。气溶胶测量模块9用于测量低空气溶胶粒径分布，并将测量结果发送给中央控制模块1。能见度测量模块10用于测量大气能见度，并将测量结果发送给中央控制模块1，具体地，能见度测量模块10包括红外发光单元和红外光测量单元，红外发光单元发出的红外光经过大气粒子散射后，红外光测量单元对所述红外光的光强进行检测。气象参数测量模块11用于测量温度、湿度、风向及风速，并将测量结果发送给中央控制模块1，气象参数测量模块11包括：温度传感器、湿度传感器和风向风速传感器，大气压采用扩散硅传感器，温度采用Pt100铂电阻传感器测量，相对湿度采用电容式湿敏传感器测量，风向和风速采用超声波式传感器测量。
中央控制模块1控制各个测量模块工作、收集各个测量模块测量结果并根据该结果进行统计和计算以获得雾霾信息；数字通信模块2将中央控制模块1得到的雾霾信息发送至环境监测终端；中央控制模块1接收的测量结果通过液晶显示模块3进行数据显示。
进一步地，中央控制模块1包括：用于控制各个测量模块开启或关闭的开关信号控制器；用于采集各个测量模块的测量结果信号的模拟信号采集器；用于将模拟信号转化为数字信号的模数转化器；用于处理数字信号的数字信号处理器；用于存储处理结果的存储器。
本实施例的大气雾霾污染物连续自动监测装置对包括细颗粒物、氮氧化物、臭氧、一氧化氮、烃类和气溶胶在内的雾霾污染物进行自动监测，同时配合能见度以及各个气象参数的监测，为雾霾研究和治理提供完备的基础监测数据。
进一步地，该监测装置可以采用常规的网络机柜式，车载式等外形结构，用于点式固定监测、移动监测、路边监测；设计成便携机箱式外形采用便携机箱式设计，可用于应急监测、环境评价，还可代替手动采样器，全部实现自动化监测。
进一步地，该监测装置可以采用多种实时通讯方式，INTERNET、GPRS/CDMA、4G/3G网络实时通信，主叫和被叫方式可选，同时传送监测浓度值和各项运行数据，可远程控制监测模块校零、校标操作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，该装置包括：
一具有数字接口和显示模块接口的中央控制模块；
细颗粒物测量模块，用于测量空气中细颗粒物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
氮氧化物测量模块，用于测量空气中氮氧化物浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
臭氧测量模块，用于测量空气中臭氧浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
一氧化碳测量模块，用于测量空气中一氧化碳浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
烃类测量模块，用于测量空气中烃类浓度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气溶胶测量模块，用于测量低空气溶胶粒径分布，并将测量结果发送给中央控制模块；
能见度测量模块，用于测量大气能见度，并将测量结果发送给中央控制模块；
气象参数测量模块，用于测量温度、湿度、风向及风速，并将测量结果发送给中央控制模块；
通过数字接口与中央控制模块连接的数字通信模块；以及
通过显示模块接口与中央控制模块连接的液晶显示模块；
其中，所述中央控制模块控制各个测量模块工作、收集各个测量模块测量结果并根据该结果进行统计和计算以获得雾霾信息；所述数字通信模块将中央控制模块得到的雾霾信息发送至环境监测终端；所述中央控制模块接收的测量结果通过所述液晶显示模块进行数据显示。
2.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述中央控制模块为单片机或计算机。
3.根据权利要求2所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述中央控制模块包括：
用于控制各个测量模块开启或关闭的开关信号控制器；
用于采集各个测量模块的测量结果信号的模拟信号采集器；
用于将模拟信号转化为数字信号的模数转化器；
用于处理数字信号的数字信号处理器；
用于存储处理结果的存储器。
4.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述数字通信模块为ADSL通信模块、GPRS/CDMA通信模块、3G通信模块或4G通信模块。
5.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述细颗粒物测量模块包括：用于测量采样流量的质量流量传感器；以及用于控制采样流量的电磁比例阀。
6.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述臭氧测量模块包括紫外发光单元和紫外光测量单元，紫外发光单元发出的紫外光经臭氧吸收后，紫外光测量单元对所述紫外光的光强进行检测。
7.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，所述能见度测量模块包括红外发光单元和红外光测量单元，红外发光单元发出的红外光经过大气粒子散射后，红外光测量单元对所述红外光的光强进行检测。
8.根据权利要求1所述的大气雾霾污染物连续自动监测装置，其特征在于，气象参数测量模块包括：温度传感器、湿度传感器和风向风速传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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