CN209979597U - 一种高空在线监测仪及监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高空在线监测仪及监测设备，属于大气环境监测领域，包括外壳、进气组件、排气组件、光学监测模块、气体监测模块、电源、温度湿度气压传感器、信号接收发射模块、信号接收发射天线和数据采集卡，外壳上设置有入口和出口，进气组件分别与入口和气体监测模块的输入端连通，排气组件的分别与出口和气体监测模块的输出端连通，光学监测模块、电源、温度湿度气压传感器、信号接收发射模块、信号接收发射天线和数据采集卡均安装于外壳内，电源分别与气体监测模块和排气组件电性连接。本实用新型提供的高空在线监测仪监测数据采用云平台储存，数据准确性高，且不存在区域限制。

Description

一种高空在线监测仪及监测设备

技术领域

本实用新型涉及大气环境监测领域，具体而言，涉及一种高空在线监测仪及监测设备。

背景技术

目前市场上的高空监测主要有两种方式，一种是利用氢气球悬挂大气监测设备到指定地点升空监测，地面基站记录监测结果，以此来代替被测区域的大气环境质量。这种方式容易造成资源的浪费，而且操作难度也较大，容易受到天气的影响。所以观测到的数据代表性差，区域性不强，极容易造成观测误差。

另一种是通过地面建设观测台，定时定点进行观测。这种地面观测台由于自生条件的限制，只能监测被观测地点的环境质量，而且建造观测台成本较大，后期维护比较困难。观测数据也容易受到天气的影响，数据存在非常大的误差。并且监控点位数有限，很难获得污染物排放数据总量。

发明人在研究中发现，现有的监测方式至少存在以下缺点：现有的检测方式误差大且区域性不强。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高空在线监测仪，以改善现有的检测方式误差大且区域性不强的问题。

本实用新型的目的在于提供一种监测设备，以改善现有的检测方式误差大且区域性不强的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述的第一目的，本实用新型提供了一种高空在线监测仪，包括外壳、进气组件、排气组件、光学监测模块、气体监测模块、电源、温度湿度气压传感器、卫星定位模块、信号接收发射模块、信号接收发射天线和数据采集卡，所述外壳上设置有入口和出口，所述进气组件的输入端与所述入口连通，所述进气组件的输出端与所述气体监测模块的输入端连通，所述气体监测模块的输出端与所述排气组件的输入端连通，所述排气组件的输出端与所述出口连通，所述光学监测模块、所述电源、所述温度湿度气压传感器、所述卫星定位模块、所述信号接收发射模块、所述信号接收发射天线和所述数据采集卡均安装于所述外壳内，所述电源分别与所述气体监测模块和所述排气组件电性连接。

本实用新型提供的高空在线监测仪监测数据采用云平台储存，同时，利用信号接收发射模块和信号接收发射天线可以形成GPRS数据传输，对各个区域的高空形成定点监控，提高数据的准确性，同时，可以对各个地区和位置的高空进行监测。

在本实施例的一种实施方式中：所述气体监测模块包括壳体、气体传感器和两个惰性大孔滤网，所述壳体的两端分别设置有开口，两个所述惰性大孔滤网分别安装于所述壳体的两端，所述气体传感器安装于所述壳体内，且所述气体传感器位于两个所述惰性大孔滤网之间，所述气体传感器通过导线与所述电源连接，所述进气组件的输出端与一个所述开口连通，另一个所述开口与所述排气组件的输入端连通。

壳体可以对气体传感器进行保护，利用惰性大孔滤网，可以疏散气体，让气体在气体传感器周围均匀扩散，气体传感器具有多种传感器，可测量多种大气气体成分浓度。

在本实施例的一种实施方式中：所述排气组件包括管道、真空泵、电子流量计和出气口过滤网，所述真空泵、所述电子流量计和所述出气口过滤网通过所述管道连通，所述出气口过滤网安装于所述出口处，所述电子流量计通过所述管道与所述开口连通，所述真空泵位于所述电子流量计和所述出气口过滤网之间，且所述真空泵与所述电源通过导线连接。

真空泵属于高效轻便型，重量较轻，可以驱动整个高空在线监测仪内气体的流通，电子流量计具有监测进气流量，控制采样速度的作用，经过气体监测模块监测后的尾气可以从出气口过滤网处排出。

在本实施例的一种实施方式中：所述进气组件包括管道和进气口过滤网，所述进气口过滤网安装于所述入口处，所述进气口过滤网的另一端通过所述管道与另一个所述开口连通。

进气口过滤网可以过滤气体中粒径较大的杂物，防止较大物体进入采样器影响大气观测。

在本实施例的一种实施方式中：所述电子流量计与所述真空泵电性连接，所述电子流量计用于控制所述真空泵的输出功率。

由电子流量计控制高效真空泵的功率，使气体流量控制在适宜采集的范围，电子流量计的流速设定在易采集范围内。

在本实施例的一种实施方式中：所述进气口过滤网的厚度小于所述入口的深度，所述出气口过滤网的厚度小于所述出口的深度，所述外壳上设置有两个盖体，两个所述盖体分别安装于所述入口和所述出口处。

在需要进行检测时，打开盖体，采监测成后关闭盖体，防止仪器不工作状态下杂物进入仪器管路，在工作时污染采集样品。

在本实施例的一种实施方式中：所述入口处设置有内螺纹，所述出口处设置有与所述入口处相同的所述内螺纹，所述盖体上设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述盖体螺接与所述外壳。

这样盖体和外壳的拆卸和安装都十分方便，且在不使用时，盖体也不会轻易脱落。

在本实施例的一种实施方式中：所述光学监测模块内设置有内置泵和电池。

光学检测模块可以自动运行。

在本实施例的一种实施方式中：所述入口和所述出口均采用凹型口设计。

基于上述的第二目的，本实用新型还提供了一种监测设备，包括飞行装置和如上所述的高空在线监测仪。

本实用新型提供的监测设备包括如上所述的高空在线监测仪，数据准确性高，且不存在区域限制。

与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果是：

本实用新型提供的高空在线监测仪监测数据采用云平台储存，同时，利用信号接收发射模块和信号接收发射天线可以形成GPRS数据传输，对各个区域的高空形成定点监控，提高数据的准确性，同时，可以对各个地区和位置的高空进行监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要实用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的高空在线监测仪的示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的外壳的示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的气体监测模块的示意图；

图4示出了本实用新型实施例1提供的进气组件的示意图；

图5示出了本实用新型实施例1提供的排气组件的示意图。

图中：101-外壳；102-进气组件；103-排气组件；104-光学监测模块；105-气体监测模块；106-电源；107-温度湿度气压传感器；108-卫星定位模块；109-信号接收发射模块；110-信号接收发射天线；111-数据采集卡；112-入口；113-出口；114-壳体；115-惰性大孔滤网；116-气体传感器；117-进气口过滤网；118-电子流量计；119-管道；120-出气口过滤网；121-真空泵。

具体实施方式

为了使上述问题得到改善，本实用新型提供了一种高空在线监测仪，包括外壳、进气组件、排气组件、光学监测模块、气体监测模块、电源、温度湿度气压传感器、卫星定位模块、信号接收发射模块、信号接收发射天线和数据采集卡，所述外壳上设置有入口和出口，所述进气组件的输入端与所述入口连通，所述进气组件的输出端与所述气体监测模块的输入端连通，所述气体监测模块的输出端与所述排气组件的输入端连通，所述排气组件的输出端与所述出口连通，所述光学监测模块、所述电源、所述温度湿度气压传感器、所述卫星定位模块、所述信号接收发射模块、所述信号接收发射天线和所述数据采集卡均安装于所述外壳内，所述电源分别与所述气体监测模块和所述排气组件电性连接。

本实用新型提供的高空在线监测仪监测数据采用云平台储存，同时，利用信号接收发射模块和信号接收发射天线可以形成GPRS数据传输，对各个区域的高空形成定点监控，提高数据的准确性，同时，可以对各个地区和位置的高空进行监测。

本实用新型还提供了一种监测设备，包括飞行装置和如上所述的高空在线监测仪。

本实用新型提供的监测设备包括如上所述的高空在线监测仪，数据准确性高，且不存在区域限制。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面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了清楚、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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参照图1至图5，本实施例提供了一种高空在线监测仪，包括外壳101、进气组件102、排气组件103、光学监测模块104、气体监测模块105、电源106、温度湿度气压传感器107、卫星定位模块108、信号接收发射模块109、信号接收发射天线110和数据采集卡111，外壳101上设置有入口112和出口113，进气组件102的输入端与入口112连通，进气组件102的输出端与气体监测模块105的输入端连通，气体监测模块105的输出端与排气组件103的输入端连通，排气组件103的输出端与出口113连通，光学监测模块104、电源106、温度湿度气压传感器107、卫星定位模块108、信号接收发射模块109、信号接收发射天线110和数据采集卡111均安装于外壳101内，电源106分别与气体监测模块105和排气组件103电性连接。

本实施例提供的高空在线监测仪监测数据采用云平台储存，同时，利用信号接收发射模块109和信号接收发射天线110可以形成GPRS数据传输，对各个区域的高空形成定点监控，提高数据的准确性，同时，可以对各个地区和位置的高空进行监测。

气体监测模块105包括壳体114、气体传感器116和两个惰性大孔滤网115，壳体114的两端分别设置有开口，两个惰性大孔滤网115分别安装于壳体114的两端，气体传感器116安装于壳体114内，且气体传感器116位于两个惰性大孔滤网115之间，气体传感器116通过导线与电源106连接，进气组件102的输出端与一个开口连通，另一个开口与排气组件103的输入端连通。壳体114可以对气体传感器116进行保护，利用惰性大孔滤网115，可以疏散气体，让气体在气体传感器116周围均匀扩散，气体传感器116具有多种传感器，可测量多种大气气体成分浓度。

排气组件103包括管道119、真空泵121、电子流量计118和出气口过滤网120，真空泵121、电子流量计118和出气口过滤网120通过管道119连通，出气口过滤网120安装于出口113处，电子流量计118通过管道119与开口连通，真空泵121位于电子流量计118和出气口过滤网120之间，且真空泵121与电源106通过导线连接。真空泵121属于高效轻便型，重量较轻，可以驱动整个高空在线监测仪内气体的流通，电子流量计118具有监测进气流量，控制采样速度的作用，经过气体监测模块105监测后的尾气可以从出气口过滤网120处排出。

进气组件102包括管道119和进气口过滤网117，进气口过滤网117安装于入口112处，进气口过滤网117的另一端通过管道119与另一个开口连通。进气口过滤网117可以过滤气体中粒径较大的杂物，防止较大物体进入采样器影响大气观测。

电子流量计118与真空泵121电性连接，电子流量计118用于控制真空泵121的输出功率。由电子流量计118控制高效真空泵121的功率，使气体流量控制在适宜采集的范围。

进气口过滤网117的厚度小于入口112的深度，出气口过滤网120的厚度小于出口113的深度，外壳101上设置有两个盖体，两个盖体分别安装于入口112和出口113处。在需要进行检测时，打开盖体，采监测成后关闭盖体，防止仪器不工作状态下杂物进入仪器管路，在工作时污染采集样品。

入口112处设置有内螺纹，出口113处设置有与入口112处相同的内螺纹，盖体上设置有与内螺纹配合的外螺纹，盖体螺接与外壳101。这样盖体和外壳101的拆卸和安装都十分方便，且在不使用时，盖体也不会轻易脱落。

光学监测模块104内设置有内置泵和电池。光学检测模块可以自动运行。

入口112和出口113均采用凹型口设计。

其中，温度湿度气压传感器107可以测量大气温度、湿度和气压；卫星定位模块108具有获取时间、经纬度以及海拔高度信息的功能；信号接收发射模块109可以接收地面基站发射的无线电控制信号(开关和流量控制)，并向地面基站发射无线电信号；信号接收发射天线110具有增强信号的能力，保证数据信息的正常传输；数据采集卡111具有采集信息包括时间、经纬度、海拔高度、电压、电量、充放电状态、真空泵121流量、温度、湿度、气压、多种气体浓度、多个通道粒子数浓度。

气体由从入口112吸入，进入气体监测模块105，监测数据传至数据采集卡111由信号接收发射模块109传输至地面基站；气体监测完成后经过真空泵121排出。

为了减小在飞行过程中气流对气体传感器116的影响，气体进入气体监测模块105中后均匀扩散至惰性大孔滤网115进行气流分散，保证气体传感器116周边空气的流速处于一个比较稳定的状态，提高监测精度。

工作时，将高空在线监测仪挂载在无人机、系留球等平台上，由地面基站控制真空泵121打开，设置运行，地面基站实时监控采样器运行情况和大气气象要素变化情况，实现三维观测。在高空在线监测仪不慎丢失的情况下可依据探测器发射的定位信号寻找，另外，实时定位功能可实现对污染源的精准定位。气体传感器116上可以安装各种类型的监测探头可同时监测多种气体成分。温度湿度气压传感器107实时监测所处地区的大气温度、湿度与大气压并由数据采集卡111实时记录存储，通过信息接收发送模块与地面基站保持连接，可实现在线分析。

实施例2

本实施例提供了一种监测设备，包括飞行装置和如上的高空在线监测仪。

本实施例提供的监测设备包括如上的高空在线监测仪，数据准确性高，且不存在区域限制。

其中，飞行装置可以是无人机或者系留球等平台。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高空在线监测仪，其特征在于，包括外壳、进气组件、排气组件、光学监测模块、气体监测模块、电源、温度湿度气压传感器、卫星定位模块、信号接收发射模块、信号接收发射天线和数据采集卡，所述外壳上设置有入口和出口，所述进气组件的输入端与所述入口连通，所述进气组件的输出端与所述气体监测模块的输入端连通，所述气体监测模块的输出端与所述排气组件的输入端连通，所述排气组件的输出端与所述出口连通，所述光学监测模块、所述电源、所述温度湿度气压传感器、所述卫星定位模块、所述信号接收发射模块、所述信号接收发射天线和所述数据采集卡均安装于所述外壳内，所述电源分别与所述气体监测模块和所述排气组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述气体监测模块包括壳体、气体传感器和两个惰性大孔滤网，所述壳体的两端分别设置有开口，两个所述惰性大孔滤网分别安装于所述壳体的两端，所述气体传感器安装于所述壳体内，且所述气体传感器位于两个所述惰性大孔滤网之间，所述气体传感器通过导线与所述电源连接，所述进气组件的输出端与一个所述开口连通，另一个所述开口与所述排气组件的输入端连通。

3.根据权利要求2所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述排气组件包括管道、真空泵、电子流量计和出气口过滤网，所述真空泵、所述电子流量计和所述出气口过滤网通过所述管道连通，所述出气口过滤网安装于所述出口处，所述电子流量计通过所述管道与所述开口连通，所述真空泵位于所述电子流量计和所述出气口过滤网之间，且所述真空泵与所述电源通过导线连接。

4.根据权利要求3所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述进气组件包括管道和进气口过滤网，所述进气口过滤网安装于所述入口处，所述进气口过滤网的另一端通过所述管道与另一个所述开口连通。

5.根据权利要求4所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述电子流量计与所述真空泵电性连接，所述电子流量计用于控制所述真空泵的输出功率。

6.根据权利要求4所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述进气口过滤网的厚度小于所述入口的深度，所述出气口过滤网的厚度小于所述出口的深度，所述外壳上设置有两个盖体，两个所述盖体分别安装于所述入口和所述出口处。

7.根据权利要求6所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述入口处设置有内螺纹，所述出口处设置有与所述入口处相同的所述内螺纹，所述盖体上设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述盖体螺接与所述外壳。

8.根据权利要求1所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述光学监测模块内设置有内置泵和电池。

9.根据权利要求1所述的高空在线监测仪，其特征在于，所述入口和所述出口均采用凹型口设计。

10.一种监测设备，其特征在于，包括飞行装置和如权利要求1至9任一项所述的高空在线监测仪。

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