CN208902573U - 气体中悬浮粒子检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种气体中悬浮粒子检测系统，其用以设置在被监测区域的场端及被监测区域之外的远端；所述系统包括设在被监测区域的场端设置场端监控平台及场端设备、设在被监测区域之外的远端设置远端监控平台、以及设在场端并与所述场端监控平台和远端监控平台通讯连接的VCSEL激光器，通过VCSEL激光器与场端监控平台、场端设备、远端监控平台的通讯配合，形成一种易于监测悬浮颗粒物浓度并监控管制的应用系统，达到减少大气中悬浮粒子对人体的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测装置技术领域，具体来说涉及用以检测气体中悬浮粒子浓度的气体检测系统。
背景技术
悬浮粒子，或者称为悬浮颗粒物，是指悬浮在大气中的固体、液体颗粒状物质(或称气溶胶)的总称。由于来源和形成不同，它的形状、密度、粒径大小，光、电、磁学等物理性质及化学组成有很大差异。大气中颗粒物的粒径从0.001μm至1000μm以上，一般粒径大于50μm的颗粒物受重力作用很快沉降到地面，在大气中滞留几分钟到几小时；粒径为0.1μm 的颗粒不但在大气中滞留时间长，而且迁移距离远。
颗粒物的来源可分为天然来源和人为来源。人为排放源有化石燃料燃烧产生的煤烟；工业生产、建筑产生的工业粉尘、金属尘、水泥尘等；汽车、飞机排气等。天然源有土壤尘、火山灰、森林火灾灰、海盐粒等。在环境科学中，颗粒物是空气污染的一个主要来源，因此，有必要进行相应的监控管制，以减少有害颗粒物被吸入肺部，对人体造成危害。
实用新型内容
鉴于上述情况，本实用新型提供一种气体中悬浮粒子检测系统，通过在被监测区域的场端设置场端监控平台及场端设备，在被监测区域之外的远端设置远端监控平台，并在VCSEL激光器设置通讯模块与所述场端监控平台、远端监控平台通讯连接，从而实现一种易于监测悬浮颗粒物浓度并监控管制的应用系统，以达到减少大气中悬浮粒子对人体的危害。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种气体中悬浮粒子检测系统，用以设置在被监测区域的场端及被监测区域之外的远端；其中，所述系统包括：VCSEL激光器，包括IR发射模块、IR接收模块及通讯模块，所述IR发射模块与所述IR接收模块电性连接，且所述通讯模块分别与所述IR发射模块及所述IR接收模块电性连接；场端监控平台，设于所述场端，所述场端监控平台包括场端处理器与所述VCSEL激光器的通讯模块通讯连接；场端设备，设于所述场端，所述场端设备设有驱动控制单元与所述场端处理器通讯连接并受所述场端处理器控制驱动场端设备动作；远端监控平台，设于所述远端，所述远端监控平台包括远端处理器与所述VCSEL激光器的通讯模块及/或所述场端处理器通讯连接。
本实用新型的实施例中，所述被监测区域为室内空间；所述VCSEL 激光器吊顶安装于所述室内空间的顶部；所述场端设备包括设于所述室内空间顶部的声光报警单元及/或洒水器，且所述声光报警单元及所述洒水器分别与所述驱动控制单元通讯连接，以受所述场端处理器控制驱动报警及/ 或洒水。
本实用新型的实施例中，所述系统还包括远端设备；其中，所述远端监控平台还包括显示屏幕与所述远端处理器连接；所述远端设备设于所述远端，所述远端设备设有声光报警单元与所述远端处理器通讯连接并受所述远端处理器控制驱动所述声光报警单元动作。
本实用新型的实施例中，所述被监测区域为汽车排气管的管口；所述 VCSEL激光器对应所述管口设置；所述场端监控平台还包括显示屏幕与所述场端处理器连接。
本实用新型的实施例中，所述远端监控平台还包括存储单元与所述远端处理器连接。
本实用新型的实施例中，所述系统还包括远端设备，设于所述远端，所述远端设备设有驱动控制单元与所述远端处理器通讯连接并受所述远端处理器控制驱动远端设备动作。
本实用新型的实施例中，所述场端监控平台和所述远端监控平台40 可分别选自设于场端的桌面电脑、笔记本电脑、智能手机或平板设备。
本实用新型的实施例中，所述通讯模块选自无线通讯模块或有线通讯模块。进一步地，所述无线通讯模块通过选自以下通讯技术实现：蓝芽通讯、WIFI通讯或移动通讯。进一步地，所述有线通讯模块为电缆线。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
(1)本实用新型通过VCSEL激光器与设在被监测区域的场端设置场端监控平台与场端设备，以及设在被监测区域之外的远端设置远端监控平台的通讯配合，能够形成一种易于监测悬浮颗粒物浓度并监控管制的应用系统，达到减少大气中悬浮粒子对人体的危害。
(2)本实用新型提供的技术方案能够被应用于多种的应用场景，例如室内空间的火灾监控或者汽车排气管的排气监控等，实现对不同场景中的悬浮颗粒物的浓度监测，具有适用性广泛且易于操作的优点。
(3)本实用新型提供的技术方案，当悬浮颗粒物浓度异常时，使在被监测区域的场端和被监测区域之外的远端，都都及时做出相应的应对措施，避免异常状况造成不必要的危害。
本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
附图说明
图1是本实用新型气体中悬浮粒子检测系统的架构示意图。
附图标记与部件的对应关系如下：
VCSEL激光器10；IR发射模块11；IR接收模块12；通讯模块13；场端监控平台20；场端处理器21；显示屏幕22；场端设备30；驱动控制单元31；声光报警单元32；洒水器33；远端监控平台40；远端处理器41；显示屏幕 42；存储单元43；远端设备50；驱动控制单元51；声光报警单元52。
具体实施方式
在这里将公开本实用新型的详细的具体实施方案。然而应当理解，所公开的实施方案仅仅是本实用新型的典型例子，并且本实用新型可以通过多种备选形式来实施。因此，这里所公开的具体结构和功能细节不是限制性的，仅是以权利要求为原则，作为向本领域技术人员说明不同实施方式的代表性原则。
为利于对本实用新型的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
请参阅图1，本实用新型提供一种气体中悬浮粒子检测系统，其包括 VCSEL激光器10、场端监控平台20、场端设备30、远端监控平台40及远端设备50。其中，所述VCSEL激光器10、场端监控平台20及场端设备30用以设置在被监测区域的场端，所述远端监控平台40及远端设备50 用以设置在被监测区域之外的远端。
如图1所示，所述VCSEL激光器10包括IR发射模块11、IR接收模块12及通讯模块13，所述IR发射模块11与所述IR接收模块12电性连接，且所述通讯模块13分别与所述IR发射模块11及所述IR接收模块12 电性连接。于本实用新型实施例中，所述通讯模块13可为无线通讯模块或有线通讯模块；具体地，通讯模块13为无线通讯模块时，可以通过选自以下通讯技术实现无线通讯：蓝芽通讯、WIFI通讯或移动通讯；通讯模块 13为有线通讯模块时，可以采用电缆线连接以实现有线通讯。
如图1所示，所述场端监控平台20包括场端处理器21与所述VCSEL 激光器10的通讯模块13通讯连接。于本实用新型实施例中，所述场端监控平台30可选自设于场端的桌面电脑、笔记本电脑、智能手机或平板设备。
如图1所示，所述场端设备30设有驱动控制单元31与所述场端处理器21通讯连接并受所述场端处理器21控制驱动场端设备30动作。具体地，所述场端设备30可包括声光报警单元32、洒水器33等设备，以在不同场景的场端中于异常状况发生时发挥警示及降低悬浮粒子浓度等作用。
如图1所示，所述远端监控平台40包括远端处理器41与所述VCSEL 激光器10的通讯模块13及/或所述场端处理器21通讯连接。于本实用新型实施例中，所述远端监控平台40选自设于远端的桌面电脑、笔记本电脑、智能手机或平板设备。
如图1所示，所述远端设备50设有驱动控制单元51与所述远端处理器41通讯连接并受所述远端处理器41控制驱动远端设备50动作。具体地，所述远端设备50可包括声光报警单元52或其他能起到相同作用的设备，以在不同场景的远端中于异常状况发生时发挥警示作用。
以上说明了本实用新型气体中悬浮粒子检测系统的整体架构，以下以具体实施例说明本实用新型系统在不同检测场景的应用实施例。
实施例一：火灾监控应用。
本实用新型应用于火灾监控时，所述被监测区域可为室内空间或者特定的封闭、半封闭空间；所述VCSEL激光器10通过吊顶安装于所述室内空间的顶部，且较佳设于顶部的角落位置，以形成最佳的监控视野。所述场端设备30可包括设于所述室内空间顶部的声光报警单元32及/或洒水器 33，且所述声光报警单元32及所述洒水器33分别与所述驱动控制单元31 通讯连接，以受所述场端处理器21控制驱动报警及/或洒水，令声光报警单元32通过发出声音或闪光以实现报警目的，且洒水器33通过喷水以灭火、降温或者使空气中的悬浮颗粒物润湿下沉。
借此，通过VCSEL激光器10实时间歇性地测量被监测区域内的悬浮颗粒物浓度状况，并将检测数据输送到场端监控平台20的场端处理器21，由场端处理器21根据检测数据判断被监测区域是否有悬浮颗粒物浓度异常的状况发生。一旦测得悬浮颗粒物浓度改变，场端处理器21将驱动场端设备30的驱动控制单元31，控制洒水器33洒水及/或控制声光报警单元 32发出报警，以在异常发生后第一时间采取应对措施，警告人们同时降低悬浮颗粒浓度，避免异常状况恶化。
进一步地，在火灾监控的实施例中，所述远端监控平台40可以是设于远端的消防队、物业管理中心、或其他管理处；且在本实施例中，可包括多个位在不同位置的场端，各场端设有至少一个VCSEL激光器10，且各场端之间的距离不限。
进而，所述远端监控平台40还包括显示屏幕42与所述远端处理器41 连接，用以接收所述远端处理器41输出的异常场端位置及VCSEL激光器 10检测数据，供远端监控平台40判断异常状况以及采取进一步的应对措施。此外，所述远端设备50可包括声光报警单元52，以在远端处理器41 收到来自场端监控平台20的异常时，通知驱动控制单元51驱动所述声光报警单元52发挥报警作用，警告远端监控平台40的监控人员某场端发生异常状况。
实施例二：汽车排气管排气监控应用。
本实用新型应用于汽车排气管排气监控时，所述被监测区域为汽车排气管的管口；所述VCSEL激光器10对应所述管口设置以检测排气浓度。所述场端监控平台20还包括显示屏幕22与所述场端处理器21连接，所述显示屏幕22用以显示场端处理器21输出的VCSEL激光器10检测数据以及根据前述数据计算获得的排气检测结果。
于本实施例中，所述VCSEL激光器10可通过被安装在立地设置的基座或者手持装置上，以将VCSEL激光器10固定对应汽车排气管管口设置一段时间，避免VCSEL激光器10晃动而影响检测结果。进一步地，所述立地基座或手持装置还可包括管状构件，用以和所述排气管管口对接，使排气管及VCSEL激光器10分别位于所述管状构件的两端，以保证检测的准确度。
借此，通过VCSEL激光器10可以测量汽车排车管排出气体中的悬浮颗粒物浓度状况，并将检测数据输送到场端监控平台20的场端处理器21，由场端处理器21根据检测数据判断检测数据是否符合预设标准值，再将检测结果输出到显示屏幕22，供场端人员(检测技师、车主)了解排气浓度状态，以采取对应的降低排气中悬浮粒子的措施。同时，在汽车排气监控的实施例中，所述远端监控平台40可以是设于远端的车辆管制单位，则经由在所述远端监控平台40设置存储单元43与所述远端处理器41连接后，可将所述远端处理器41接收所述场端处理器21输出的检测数据以及排气检测结果存储于存储单元43中，以记录该车辆的排气状态数据，做为后续车辆排气改善追踪的依据，以对排气中悬浮颗粒物浓度超标车辆的监控及管制，以实现改善车辆导致的交通空污。
以上结合附图及实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种气体中悬浮粒子检测系统，用以设置在被监测区域的场端及被监测区域之外的远端；其特征在于，包括：
VCSEL激光器，包括IR发射模块、IR接收模块及通讯模块，所述IR发射模块与所述IR接收模块电性连接，且所述通讯模块分别与所述IR发射模块及所述IR接收模块电性连接；
场端监控平台，设于所述场端，所述场端监控平台包括场端处理器与所述VCSEL激光器的通讯模块通讯连接；
场端设备，设于所述场端，所述场端设备设有驱动控制单元与所述场端处理器通讯连接并受所述场端处理器控制驱动场端设备动作；
远端监控平台，设于所述远端，所述远端监控平台包括远端处理器与所述VCSEL激光器的通讯模块及/或所述场端处理器通讯连接。
2.根据权利要求1所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述被监测区域为室内空间；所述VCSEL激光器吊顶安装于所述室内空间的顶部；
所述场端设备包括设于所述室内空间顶部的声光报警单元及/或洒水器，且所述声光报警单元及所述洒水器分别与所述驱动控制单元通讯连接，以受所述场端处理器控制驱动报警及/或洒水。
3.根据权利要求2所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于，所述系统还包括远端设备；其中：
所述远端监控平台还包括显示屏幕与所述远端处理器连接；
所述远端设备设于所述远端，所述远端设备设有声光报警单元与所述远端处理器通讯连接并受所述远端处理器控制驱动所述声光报警单元动作。
4.根据权利要求1所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述被监测区域为汽车排气管的管口；所述VCSEL激光器对应所述管口设置；
所述场端监控平台还包括显示屏幕与所述场端处理器连接。
5.根据权利要求4所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述远端监控平台还包括存储单元与所述远端处理器连接。
6.根据权利要求1所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述系统还包括远端设备，设于所述远端，所述远端设备设有驱动控制单元与所述远端处理器通讯连接并受所述远端处理器控制驱动远端设备动作。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述场端监控平台选自设于场端的桌面电脑、笔记本电脑、智能手机或平板设备；
所述远端监控平台选自设于远端的桌面电脑、笔记本电脑、智能手机或平板设备。
8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述通讯模块选自无线通讯模块或有线通讯模块。
9.根据权利要求8所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述无线通讯模块通过选自以下通讯技术实现：蓝芽通讯、WIFI通讯或移动通讯。
10.根据权利要求8所述的气体中悬浮粒子检测系统，其特征在于：
所述有线通讯模块为电缆线。
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| CN113990025A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-28 | 廖旎焕 | 基于微小颗粒物受热逃逸的火灾探测方法 |
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