CN204944996U - 一种细颗粒物监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种细颗粒物监测装置。该装置包括进气通道、设置于进气通道端部的抽气泵和设置于进气通道内的粉尘传感器，所述粉尘传感器和抽气泵分别连接至数据处理单元，所述数据处理单元连接有无线通信单元、污染级别提示单元和粉尘浓度沉降单元。本实用新型可检测灰尘浓度并实时显示给观测者，同时可提示当前灰尘浓度值所对应的污染级别，由粉尘浓度沉降单元根据污染级别来实现粉尘浓度的沉降，达到了监测与治理双重目的，具有结构简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高的优点。

Description

一种细颗粒物监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种细颗粒物监测装置，属于空气污染物监测领域。

背景技术

细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

世界卫生组织发布的报告显示，无论是发达国家还是发展中国家，目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15％至20％。据统计，在欧洲，细颗粒物每年导致386000人死亡，并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6个月。人体的生理结构决定了对细颗粒物没有任何过滤、阻拦能力，而细颗粒物对人类健康的危害却随着医学技术的进步，逐步暴露出其恐怖的一面。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，刺激呼吸道，干扰肺部的气体交换，从而引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中，老人、小孩以及心肺疾病患者是细颗粒物污染的敏感人群。

因此，对细颗粒物的监测与治理便显得越来越重要。

实用新型内容

本实用新型旨在填补现有技术中没有性能优异的细颗粒物检测装置的技术空白，本实用新型提供了一种细颗粒物监测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种细颗粒物监测装置。该装置包括进气通道、设置于进气通道端部的抽气泵和设置于进气通道内的粉尘传感器，所述粉尘传感器和抽气泵分别连接至数据处理单元，所述数据处理单元连接有无线通信单元、污染级别提示单元和粉尘浓度沉降单元。

较佳地，所述粉尘传感器采用DSM501。

较佳地，所述无线通信单元为CDMA、GPRS或3G模块。

较佳地，所述数据处理单元为AT89S51单片机。

较佳地，所述污染级别提示单元包括三个互不相同颜色的LED灯。

较佳地，所述粉尘浓度沉降单元为森肽基负离子生成机。

较佳地，所述装置还包括设置于进气通道内、且设置于粉尘传感器前部的滤膜，所述滤膜设置为用于滤除直径大于2.5微米的颗粒物。

较佳地，所述装置还包括与数据处理单元相连的显示单元，所述显示单元为LCD12864液晶显示屏，用于显示测量的数据。

较佳地，所述装置还包括与数据处理单元相连的开关按键单元，用于启停数据处理单元。

较佳地，所述装置还包括电源模块，所述电源模块包括太阳能电池板以及可充电电池，用于供给装置所需的电能。

本实用新型可检测灰尘浓度并实时显示给观测者，同时可提示当前灰尘浓度值所对应的污染级别，由粉尘浓度沉降单元根据污染级别来实现粉尘浓度的沉降，达到了监测与治理双重目的，具有结构简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高的优点。

附图说明

图1示出了本实用新型的一个实施例中细颗粒物监测装置的结构示意图，其中，1-进气通道，2-抽气泵，3-滤膜，4-粉尘传感器，5-数据处理单元，6-无线通信单元、7-污染级别提示单元、8-粉尘浓度沉降单元、9-开关按键单元、10-显示单元，11-电源模块。

具体实施方式

下面进一步例举实施例以详细说明本实用新型。同样应理解，以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

图1示出了本实施例中细颗粒物监测装置的结构示意图，所述装置包括进气通道1、抽气泵2、滤膜3、粉尘传感器4、数据处理单元5、无线通信单元6、污染级别提示单元7、粉尘浓度沉降单元8、开关按键单元9、显示单元10和电源模块11。

抽气泵2设置在进气通道1的端部，滤膜3设置于进气通道1内、且设置于粉尘传感器4前部，滤膜的设置主要用于滤除直径大于2.5微米的颗粒物。因为在空气污染比较严重的地区，空气甚至含有肉眼可能的灰尘，为了排除这样的灰尘对于检测结果的不利影响，所以在粉尘传感器的前部设置了滤膜，首先剔除其中的大粉尘颗粒。开关按键单元9与数据处理单元5相连，可实现数据处理单元5的启停。数据处理单元5启动抽气泵2工作后，空气从进气通道1的另一端进入，并依次经过通道中的滤膜3和粉尘传感器4。滤膜3首先过滤掉空气中可能存在的大颗粒粉尘得到预处理的空气。预处理的空气再通过粉尘传感器4，测量得到空气中细颗粒物的含量。

粉尘传感器4采用目前市面上较为常见的粉尘检测传感器DSM501。粉尘检测传感器DSM501可以感知烟草产生的烟气和花粉，房屋粉尘等1微米以上的微小粒子。体积小，重量轻，便于安装。

数据处理单元5与抽气泵2、粉尘传感器4、无线通信单元6、污染级别提示单元7、粉尘浓度沉降单元8和显示单元10相连接，用于控制这些单元的运作。本实用新型数据处理单元5采用AT89S51单片机，以AT89S51单片机为控制中心，由粉尘传感器4测量空气粉尘浓度，显示单元10显示当前空气粉尘浓度。并且预先设置浓度范围，由污染级别提示单元7根据当前检测的细颗粒物浓度值所在的浓度范围进行对应污染级别提示。另外，由粉尘浓度沉降单元8根据检测的细颗粒物浓度值所在污染级别来实现灰尘浓度的沉降。

污染级别提示单元7可由三个互不相同颜色的LED灯构成，如红黄绿三种颜色的LED灯，各个灯对应不同级别的污染程度。如预先设置浓度范围：检测的细颗粒物的浓度值在0-0.1，表示环境良好，绿灯亮，不需要启动粉尘浓度沉降单元8；检测的细颗粒物的浓度值在0.1-0.3，表示轻度污染，黄灯亮，需要启动粉尘浓度沉降单元8；检测的细颗粒物的浓度值在0.3以上，表示重度污染，红灯亮，需要启动粉尘浓度沉降单元8。

其中，显示单元10优选选用LCD12864液晶显示屏，粉尘浓度沉降单元8为森肽基负离子生成机。森肽基负离子生成采用负离子转换器和纳子富勒烯负离子释放器技术，产生小粒径、高活性、迁移距离远的生态级负氧离子，且纯度高，没有臭氧、正离子等衍生物的产生，释放的负离子可附着在空气中的浮沉上，使之结合下沉到地面，达到空气净化的目的。

无线通信单元6为CDMA、GPRS或3G模块，可连接至后台监测中心，将粉尘传感器获得空气中细颗粒物的含量数据，通过CDMA、GPRS或3G网络传输至后台监控中心。

电源模块11包括太阳能电池板、以及可充电电池，所述电源用于供给装置内各单元模块所需的电能。本实用新型中采用太阳能电池板收集太阳能，并将其转化为电能，供应装置中其它部件的正常运转。在电能多余的情况下，多余的电能被储存智可充电电池中，在阴雨、晚上，可充电电池的电能可以用于继续供应其它部件的正常运转。

本实用新型细颗粒物监测装置的工作原理如下：通过安装于进气通道的抽气泵，将空气抽入进气通道，从而在进气通道中的粉尘传感器就可以对进入的空气进行监测，得出空气中细颗粒物的含量。传感器得出的数据传递至数据处理单元，数据处理单元对传感器采集的数据与系统预置浓度范围进行对比分析，由污染级别提示单元的不同颜色LED灯提示当前灰尘浓度所对应的污染级别，由粉尘浓度沉降单元对灰尘浓度进行沉降以净化空气，由显示单元进行进一步的显示，由无线通信单元将粉尘数据传输至监测中心，使得监测中心获知空气中细颗粒物的实时信息。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细颗粒物监测装置，其特征在于，包括进气通道、设置于进气通道端部的抽气泵和设置于进气通道内的粉尘传感器，所述粉尘传感器和抽气泵分别连接至数据处理单元，所述数据处理单元连接有无线通信单元、污染级别提示单元和粉尘浓度沉降单元。

2.根据权利要求1所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，所述粉尘传感器采用DSM501。

3.根据权利要求1所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，所述无线通信单元为CDMA、GPRS或3G模块。

4.根据权利要求1所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，所述数据处理单元为AT89S51单片机。

5.根据权利要求1所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，所述污染级别提示单元包括三个互不相同颜色的LED灯。

6.根据权利要求1所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，所述粉尘浓度沉降单元为森肽基负离子生成机。

7.根据权利要求1至6之一所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，还包括设置于进气通道内、且设置于粉尘传感器前部的滤膜，所述滤膜设置为用于滤除直径大于2.5微米的颗粒物。

8.根据权利要求1至6之一所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，还包括与所述数据处理单元相连的显示单元，所述显示单元为LCD12864液晶显示屏，用于显示测量的数据。

9.根据权利要求1至6之一所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，还包括与所述数据处理单元相连的开关按键单元，用于启停数据处理单元。

10.根据权利要求1至6之一所述的细颗粒物监测装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括太阳能电池板以及可充电电池，用于供给装置所需的电能。