CN207051153U - 一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备 - Google Patents

Abstract

一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，属于环境监测技术领域，包括监测模块、主控模块、通讯模块、定位模块、出租车顶灯和供电模块，所述出租车顶灯固定在出租车顶部，其内部用电设备由供电模块供电，所述监测模块包括PM2.5传感器、PM10传感器和PM100传感器，所述传感器进气口通过进气软管与固定在出租车顶灯内部的分气阀一端连接，所述主控模块与各模块电性连接，所述定位模块用于对出租车进行定位，所述通讯模块用于测设备与在线监测系统连接。该装置利用出租车车辆搭载颗粒物传感器进行实时测量，从而降低网格化设备的安装成本，减少了维护费用，提高了数据的准确性。

Description

一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备

技术领域

本实用新型涉及一种车载颗粒物监测设备，尤其指一种安装有顶灯并具有大气颗粒物在线监测功能的出租车，属于环境监测技术领域。

背景技术

我国大部分城市空气环境问题凸显，雾霾天气频繁出现，有分析指出，扬尘颗粒物是我国城市中主要的空气污染源之一，已经成为严重制约我国空气环境质量改善的主要因素。扬尘颗粒物不仅严重影响了城市生态景观，而且对人们的身体健康造成了严重的威胁。

在现有技术中，衡量颗粒物浓度的指标主要包括 TSP( 总悬浮颗粒物 )、PM10(空气动力学粒径小于 10 微米的粒子 ) 和 PM2.5( 空气动力学粒径小于 2.5 微米的粒子 )。目前颗粒物浓度的检测方法主要由称重法、微振荡天平法、β 射线法和光散射法。对于城市分散点的大气颗粒物监测测量投资巨大，不能做到全覆盖，每个监测点需要专业人员进行安装维护；并且各监测点的位置安装位较高，不利于监测道路扬尘情况。人们处于户外环境时，较多时间行走于道路两侧，因而针对道路的大气颗粒物监测就尤为重要。

发明内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备。气体流经位于出租车顶灯内部的大气颗粒物监测设备，得到监测数据并储存，通过通信模块上传至在线监测系统，实现大气颗粒物在线监测。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，包括监测模块、主控模块、通讯模块、定位模块、出租车顶灯和供电模块；所述供电模块由出租车提供分为12v和5v电源，所述出租车顶灯固定在出租车顶部，其内部各模块由供电模块供电，所述监测模块安装在出租车顶灯内部，该监测模块包括PM2.5传感器、PM10传感器和PM100传感器，所述PM2.5传感器、PM10传感器和PM100传感器分别有进气口和电动排风扇，所述进气口通过进气软管与分气阀出气端连接，所述分气阀固定在出租车顶灯内部，其另一端与出租车顶灯底部的采样口对齐，所述主控模块与各模块电性连接，所述定位模块用于对出租车定位，所述通讯模块用于测设备与在线监测系统无线通讯。

进一步，所述供电模块与出租车点烟器或USB口相连接并取电。

进一步，所述在线监测系统负责接受数据，存储数据和数据处理，并生成可视化的污染云图。

进一步，所述定位模块为GPS或北斗定位。

进一步，所述通讯模块为GPRS、4G或WIFI传输方式。

进一步，所述电动排风扇通过吸气的方式经过监测模块。

进一步，所述PM2.5传感器、PM10传感器和PM100采用激光散射原理。

该实用新型的有益之处是，该装置利用出租车顶灯内部传感器进行颗粒物实时测量，从而降低大气颗粒物网格化监测成本；在采用相同颗粒物监测设备的前提下，可以大幅减少设备安装、运营维护的费用，同时还减少了购置特种监测车辆所带来的能耗、道路占用、人力成本。

鉴于出租车日行驶里程长与驾驶范围广的特点，可以有效的监测市区各地实时的颗粒物分布情况；加之出租车车身高度的特点，能够监测行人呼吸高度大气颗粒物的数据信息，所测数据对于道路扬尘监测有更高价值；又由于传感器安装在出租车顶灯内部，在不影响车辆美观的前提下，可以做到防水、防风、防高温，从而延长传感器的使用寿命。

利用运营车辆可以实现低能耗大气颗粒物监测：所生成的监测云图与大数据分析对城市的发展规划起到重要作用，并对大气污染管控提供指导，可以识别出企业颗粒物污染偷排、超标排放车辆违法上路等不法行为。

附图说明

图1为本实用新型出租车顶灯结构示意图；

图2为本实用新型在出租车顶灯内部安装结构示意图；

附图中：1、出租车顶灯，2、LED载客显示，3、出租车公司及名称，4、主控模块，5、GPRS天线，6、GPS天线，7、监测模块，8、激光传感器进气口，9、分气阀出气口，10、分气阀，11、气体采样头，12、设备支架，13、主控模块数据接口，14、激光传感器，15、气体排出口，16、设备托盘，17、监测模块数据接口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，包括出租车顶灯1和其内部设备，所述出租车顶灯1安装在各类可安装顶灯的出租车上，所述出租车顶灯1外部设备LED载客显示2和出租车公司及名称3均固定在出租车顶灯外壳；所述出租车顶灯1内部包括主控模块4、监测模块7、定位模块和通讯模块；所述监测模块7分别由四台激光传感器14、分气阀10和气体采样头11共同构成，采样头11垂直安装于出租车顶灯底板并装有防絮滤网，所测气体由气体采样头11进入分气阀10中，分气阀10共有四个分气阀出气口9呈垂直等距在分布在分气阀10一侧，通过进气软管与激光传感器进气口8相连接，完成监测的气体排除后滞留在顶灯内部，由气体排出口15将气体排出至顶灯外部，实现顶灯内零风压，有利于监测数据的准确性；所述四台激光传感器14尺寸相同分别监测PM2.5、PM10数据，并呈垂直等距固定在设备支架12和设备托盘15；所述主控模块4由主控模块数据接口13、MCU、电源接口共同构成，主控模块4经主控模块数据接口13与监测模块数据接口17相连接进行数据交换与供电；所述通讯模块由GPRS天线5，GPRS天线5经信号线与主控模块4相连接，GPRS天线5发送数据经无线传输与在线监测系统连接，所述定位模块由GPS天线6构成，GPS天线6经信号线与主控模块4相连接，GPS天线6用于对车辆进行定位。

进一步，所述在线监测系统负责接受数据，存储，数据处理，生成可视化的污染云图。

进一步，所述出租车顶灯外壳应满足防水设计。

进一步，所述主控模块激光传感器监测数据刷新频率小于5s每次。

进一步，所述主控模块、监测模块和GPRS天线均固定在设备托盘。

本实用新型一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备该利用出租车顶灯搭载颗粒物检测设备可以对城市大范围扬尘实时测量，结合出租车日行驶距离远、市区重复路段驶过次数多、连续工作时间长的运营特点，完全满足城市大气网格化监测的要求。所测的数据便于分析和研究，本实用新型功能强大，性能全面，能够进行大范围全天候的大气监测，便于管理，安装简便，维修成本低，对我国的环境监测事业将有重大帮助，应用前景十分广阔。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，包括监测模块和主控模块，其特征在于：所述监测模块与所述出租车顶灯固定连接，所述监测模块通过无线传输与在线系统连接，所述监测模块包括颗粒物监测传感器，所述颗粒物监测传感器与主控模块连接；所述主控模块包括定位模块和通讯模块，所述定位模块用于对出租车进行定位，所述通讯模块用于数据信息与监在线监测系统连接。

2.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：所述监测模块、主控模块与所述出租车顶灯通过螺丝固定在车顶灯内部。

3.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：所述定位模块为GPS或北斗定位。

4.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：所述通讯模块为GPRS、4G或WiFi传输方式。

5.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：所述监测模块包括PM2.5传感器、PM10传感器和PM100传感器，采用激光散射原理。

6.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：气体通过电动排风扇吸气的方式流经监测模块。

7.如权利要求1所述的基于出租车顶灯的大气颗粒物在线监测设备，其特征在于：控制模块微处理器 MCU采用单片机、ARM嵌入式系统、GPU处理器、FPGA 系统中的一种。