CN204649679U - 一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统，所述环境监测终端包括：相互贴合的第一壳体和第二壳体；用于对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大、滤波、模数转换和数字隔离处理的信号处理部；传感器承载部；所述传感器承载部上承载有至少一个气体传感器；设置于所述第二壳体内的第一过滤器；设置于所述第二壳体内的气管；用于将经过过滤的待测气体引导至所述气管中的气泵；GPS模块；用于将所述信号处理部处理后的对应气体浓度的电信号发送出去的无线通信模块。本实用新型环境监测终端的小型化、轻量化、便携式设计，方便开展大区域环境监测、危险区域监测和长期连续监测。

Description

一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体为一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统。

背景技术

随着中国经济的快速发展，发展与环境之间的矛盾日益突出，尤其近年来各种环境事件的频繁出现，造成重大的环境影响和财产损失，引起了社会各界对环境安全的担忧。目前国家已经意识到加强环境监管，保障环境安全的重要性。应急监测作为环境应急处置的技术支持，快速准确的应急监测数据利于帮助管理部门科学应对突发环境事件。现有的环境监测仪器气路和电路部分的集成度低，便携性、灵活性和可维护性差，气路中通常采用管路实现气体传输，其响应时间一般在30秒左右，这一响应时间过长，不利于需要快速反馈控制的应用，特别是对有毒气体的反馈控制。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统。

本实用新型的技术方案是：

一种环境监测终端，包括：

相互贴合的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体上开设有第一安装孔和第二安装孔；所述第二壳体上具有第一进气口；

扣接在第一安装孔上的第一盖板；所述第一盖板与所述第一安装孔构成第一容纳空间；

扣接在第二安装孔上的第二盖板；所述第二盖板与所述第二安装孔构成第二容纳空间；

容置在所述第一容纳空间中，用于对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大、滤波、模数转换和数字隔离处理的信号处理部；

容置在所述第二容纳空间中的传感器承载部；所述传感器承载部上承载有至少一个气体传感器；

设置于所述第二壳体内，且与第一进气口相连通，用于对由所述第一进气口进入的待测气体中的颗粒物进行过滤的第一过滤器；

设置于所述第二壳体内，且与所述第二容纳空间相连通的气管；

设置于所述第二壳体内，且与所述第一过滤器和所述气管相连接，用于将经过过滤的待测气体引导至所述气管中的气泵；待测气体经由气管进入所述第二容纳空间；

安装于第一壳体和第二壳体上端的第三壳体；

设置于第三壳体上，用于对所述环境监测终端进行定位的GPS模块；

设置于第三壳体上，用于将所述信号处理部处理后的对应气体浓度的电信号和GPS模块输出的环境监测终端位置信息发送出去的无线通信模块；

进一步地，

所述第二壳体上还具有第二进气口；

所述环境监测终端还包括设置于所述第二壳体内，且与第二进气口相连通，用于对由所述第二进气口进入的待测气体进行纯化得到零点空气的第二过滤器；

所述第一过滤器、第二过滤器和气泵之间通过三通阀连接；通过对三通阀的控制，实现气泵将第一过滤器输出的待测气体或第二过滤器输出的零点空气引导至所述气管中；

进一步地，

所述第一盖板上设置有操作按键和能够显示测量出的气体浓度信息的显示屏；

所述第二壳体上还具有与所述第二容纳空间相连通，用于将第二容纳空间中的气体排出的排气口；

所述第一壳体和所述第二壳体均具有第一表面和第二表面；所述第二壳体的第一表面与所述第一壳体的第一表面相贴合，并且所述第二壳体的第一表面上开设有连通所述气管和所述第二容纳空间的导气孔；所述第一壳体和第二壳体的第二表面均向上延伸形成凸起部，两个凸起部之间形成与第三壳体相适配的插接槽；

所述第二壳体上还开设有用于放置电池盒的容纳槽；

进一步地，

所述传感器承载部上至少开设有一个用于放置气体传感器的承载孔，该承载孔的两侧侧壁上均设置有气体流通孔；

所述环境监测终端还包括容置在所述第二容纳空间中的连接板；所述连接板实现所述气体传感器和所述信号处理部之间的连接。

一种环境应急监测快速部署系统，包括：

多个上述任一项所述的环境监测终端；各环境监测终端分布在不同的监测子站，并发送环境监测终端位置信息和所在监测子站的气体浓度信息给监控平台；

连接所述环境监测终端的监控平台。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种环境监测终端及环境应急监测快速部署系统，本实用新型环境监测终端各部分结构件彼此精密匹配，形成多个封闭独立的空间。环境监测终端的小型化、轻量化、便携式设计和无线网络通信，方便开展大区域环境监测、危险区域监测和长期连续监测，保障了监测过程的全面性、快速性和连续性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型环境监测终端及环境应急监测快速部署系统的结构框图；

图2、图3和图4是本实用新型所述环境监测终端的结构示意图；

图5是本实用新型气路部分的结构示意图；

图6是本实用新型传感器承载部的结构示意图；

图7是本实用新型滤波电路、模数转换电路和数字隔离电路的电路原理图。

图中：1、第一壳体，2、第二壳体，3、第一盖板，4、第二盖板，5、第三壳体，6、凸起部，7、电池盒，11、第一安装孔，12、第二安装孔，20、导气孔，21、第一进气口，22、传感器承载部，23、第一过滤器，24、气管，25、气泵，26、第二进气口，27、第二过滤器，28、三通阀，29、排气口，30、容纳槽，31、操作按键，32、显示屏，220、承载孔，221、气体流通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种环境监测终端，包括：相互贴合的第一壳体1和第二壳体2；所述第一壳体1上开设有第一安装孔11和第二安装孔12；所述第二壳体2上具有第一进气口21；扣接在第一安装孔11上的第一盖板3；所述第一盖板3与所述第一安装孔11构成第一容纳空间；扣接在第二安装孔12上的第二盖板4；所述第二盖板4与所述第二安装孔12构成第二容纳空间；容置在所述第一容纳空间中，用于对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大、滤波、模数转换和数字隔离处理的信号处理部；容置在所述第二容纳空间中的传感器承载部22；所述传感器承载部22上承载有至少一个气体传感器；设置于所述第二壳体2内，且与第一进气口21相连通，用于对由所述第一进气口21进入的待测气体中的颗粒物进行过滤的第一过滤器23；设置于所述第二壳体2内，且与所述第二容纳空间相连通的气管24；设置于所述第二壳体2内，且与所述第一过滤器23和所述气管24相连接，用于将经过过滤的待测气体引导至所述气管24中的气泵25；待测气体经由气管24进入所述第二容纳空间；安装于第一壳体1和第二壳体2上端的第三壳体5；设置于第三壳体5上，用于对所述环境监测终端进行定位的GPS模块；设置于第三壳体5上，用于将所述信号处理部处理后的对应气体浓度的电信号和GPS模块输出的环境监测终端位置信息发送出去的无线通信模块；进一步地，所述第二壳体2上还具有第二进气口26；所述环境监测终端还包括设置于所述第二壳体2内，且与第二进气口26相连通，用于对由所述第二进气口26进入的待测气体进行纯化得到零点空气的第二过滤器27；所述第一过滤器23、第二过滤器27和气泵25之间通过三通阀28连接；通过对三通阀28的控制，实现气泵25将第一过滤器23输出的待测气体或第二过滤器27输出的零点空气引导至所述气管24中；进一步地，所述第一盖板3上设置有操作按键31和能够显示测量出的气体浓度信息的显示屏32；所述第二壳体2上还具有与所述第二容纳空间相连通，用于将第二容纳空间中的气体排出的排气口29；所述第一壳体1和所述第二壳体2均具有第一表面和第二表面；所述第二壳体2的第一表面与所述第一壳体1的第一表面相贴合，并且所述第二壳体2的第一表面上开设有连通所述气管24和所述第二容纳空间的导气孔20；所述第一壳体1和第二壳体2的第二表面均向上延伸形成凸起部6，两个凸起部6之间形成与第三壳体5相适配的插接槽；所述第二壳体2上还开设有用于放置电池盒7的容纳槽30；进一步地，所述传感器承载部22上至少开设有一个用于放置气体传感器的承载孔220，该承载孔220的两侧侧壁上均设置有气体流通孔221；所述环境监测终端还包括容置在所述第二容纳空间中的连接板；所述连接板实现所述气体传感器和所述信号处理部之间的连接；所述第三壳体5下部插接于所述插接槽上；所述气体传感器为电化学传感器；所述气泵25容置在所述第二壳体2内开设的安装槽中并通过固定件固定；所述传感器承载部22还可以承载有温度传感器和流量传感器；第一过滤器23和第二过滤器27可以背靠背对称设计；气泵25采用thomas 3003系列精密隔膜泵，泵主要参数为电压6V、最大流量850ml/min、最大真空度38％；无线通信模块采用KS-97嵌入式GPRS模组，GPS模块采用VK16U6模块；第一壳体1、第二壳体2、第三壳体5、第一盖板3和第二盖板4采用经阳极氧化处理的铝材质制成；所述无线通信模块可以采用集成有GPRS模块的DTU模块；所述第三壳体5顶端中间安装有拎手，第三壳体5顶端还安装有GPRS天线。

如图1所示的一种环境应急监测快速部署系统，包括：多个上述任一项所述的环境监测终端；各环境监测终端分布在不同的监测子站，并发送环境监测终端位置信息和所在监测子站的气体浓度信息给监控平台；连接所述环境监测终端的监控平台。

本实用新型信号处理部用于对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大、滤波、模数转换和数字隔离处理，具体地，所述信号处理部包括依次连接的放大电路、滤波电路、模数转换电路和数字隔离电路，其中，对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大的放大电路采用运算放大器构成，图7示出了另外的滤波电路、模数转换电路和数字隔离电路的电路原理图，图7中的连接点OUTPUT与运算放大器的输出端相连接。

本实用新型通过连接板起到监测终端内部各部件之间的连接作用，传感器和信号处理部通过连接板进行互联，减少了设备内部线缆的使用，提高了设备集成度。本实用新型通过第二过滤器27得到零点空气，能够实现环境监测终端的零点校正功能，通过三通阀28的控制，能够实现零点校正功能和各气体的正常监测功能之间的切换，零点校正是指当输入信号是零点空气的时候，环境监测终端的气体浓度显示也应该是零，如果不是零，则需要调整为零，其中，第一过滤器23采用PP材质过滤滤芯，第二过滤器27装有富孔矿物吸附剂填料。

本实用新型环境监测终端各部分结构件彼此精密匹配，形成多个封闭独立的空间。环境监测终端的小型化、轻量化、便携式设计和无线网络通信，方便开展大区域环境监测、危险区域监测和长期连续监测，保障了监测过程的全面性、快速性和连续性。本实用新型传感器承载部所承载的气体传感器可更换，拓展性强，能够实现不同所需气体的检测，第一壳体、第二壳体、第三壳体、以及传感器承载部等各组成部分均采用模块化设计的集成结构，能够彼此分离和拆卸，便于重复利用，极大降低了系统的维护费用。通过环境监测终端负责前端气体浓度信息环境监测数据的采集，检测精度高，能够对污染物浓度变化产生及时的响应，通过各结构组成部分之间特有的模块式和集成连接方式，结构合理，体积重量适中，具有良好的便携性和结构稳定性，能够很方便被部署到指定位置。监测数据通过内置的无线通信模块实时上传到监控平台，GPS模块提供设备定位信息。本实用新型各壳体采用隔离设计，集成度高，不仅避免了使用多个气管的连通不便，且保证无缝连接，很好的抑制辐射对测量部分的干扰，进一步提高了测量的稳定性。

本实用新型环境应急监测快速部署系统利于环境监测的快速有效部署、操作简单、检测准确和维护方便，能够满足环境标准和应急监测的工作需要。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种环境监测终端，其特征在于包括：

相互贴合的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体上开设有第一安装孔和第二安装孔；所述第二壳体上具有第一进气口；

扣接在第一安装孔上的第一盖板；所述第一盖板与所述第一安装孔构成第一容纳空间；

扣接在第二安装孔上的第二盖板；所述第二盖板与所述第二安装孔构成第二容纳空间；

容置在所述第一容纳空间中，用于对气体传感器输出的对应气体浓度的电信号进行放大、滤波、模数转换和数字隔离处理的信号处理部；

容置在所述第二容纳空间中的传感器承载部；所述传感器承载部上承载有至少一个气体传感器；

设置于所述第二壳体内，且与第一进气口相连通，用于对由所述第一进气口进入的待测气体中的颗粒物进行过滤的第一过滤器；

设置于所述第二壳体内，且与所述第二容纳空间相连通的气管；

设置于所述第二壳体内，且与所述第一过滤器和所述气管相连接，用于将经过过滤的待测气体引导至所述气管中的气泵；待测气体经由气管进入所述第二容纳空间；

安装于第一壳体和第二壳体上端的第三壳体；

设置于第三壳体上，用于对所述环境监测终端进行定位的GPS模块；

设置于第三壳体上，用于将所述信号处理部处理后的对应气体浓度的电信号和GPS模块输出的环境监测终端位置信息发送出去的无线通信模块。

2.根据权利要求1所述的环境监测终端，其特征在于，

所述第二壳体上还具有第二进气口；

所述环境监测终端还包括设置于所述第二壳体内，且与第二进气口相连通，用于对由所述第二进气口进入的待测气体进行纯化得到零点空气的第二过滤器；

所述第一过滤器、第二过滤器和气泵之间通过三通阀连接；通过对三通阀的控制，实现气泵将第一过滤器输出的待测气体或第二过滤器输出的零点空气引导至所述气管中。

3.根据权利要求1所述的环境监测终端，其特征在于，

所述第一盖板上设置有操作按键和能够显示测量出的气体浓度信息的显示屏；

所述第二壳体上还具有与所述第二容纳空间相连通，用于将第二容纳空间中的气体排出的排气口；

所述第一壳体和所述第二壳体均具有第一表面和第二表面；所述第二壳体的第一表面与所述第一壳体的第一表面相贴合，并且所述第二壳体的第一表面上开设有连通所述气管和所述第二容纳空间的导气孔；所述第一壳体和第二壳体的第二表面均向上延伸形成凸起部，两个凸起部之间形成与第三壳体相适配的插接槽；

所述第二壳体上还开设有用于放置电池盒的容纳槽。

4.根据权利要求1所述的环境监测终端，其特征在于，

所述传感器承载部上至少开设有一个用于放置气体传感器的承载孔，该承载孔的两侧侧壁上均设置有气体流通孔；

所述环境监测终端还包括容置在所述第二容纳空间中的连接板；所述连接板实现所述气体传感器和所述信号处理部之间的连接。

5.一种环境应急监测快速部署系统，其特征在于，所述系统包括：

多个权利要求1至4任一项所述的环境监测终端；各环境监测终端分布在不同的监测子站，并发送环境监测终端位置信息和所在监测子站的气体浓度信息给监控平台；

连接所述环境监测终端的监控平台。