CN211235649U - 一种气体检测仪及应急监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体检测仪，应用于在现场检测气体的移动端，包括有一气体检测机构(1)一警报机构(2)，一设置在所述机壳(10)上的无线通讯机构(3)及一包括有一交互设备、一控制单元和一数据采集单元的控制模块，本实用新型还提供了一种应急监控系统，该系统应用了至少一个主机端以及多个带有气体检测仪的移动端以及增强主机端与移动端间信号的中继器。本实用新型提供的气体检测仪以及该种应急监控系统能够使工作人员在实际的应急监测工作中，实时监测现场数据并反馈传递该检测信息，该应急监控系统使得工作人员在面对环境应急监测任务时对多方数据进行统一分配呈现，提高指挥部署的难题。

Description

一种气体检测仪及应急监控系统

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体涉及一种应用在户外的便携式气体检测仪及利用了多个该便携式气体检测仪的应急监控系统。

背景技术

在面对突发性环境污染事故时，不同于一般的环境污染。此时污染物通常没有预知的排放方式和排放途径，这些污染物的形式的多样性、发生的突然性、危害的严重性、处理处置的艰巨性，往往给人民生命和国家财产造成重大损失。各级政府及环境保护部门已把建立和完善环境安全应急事故处理预案列为重要工作来落实，环境应急监测也面临更高的要求。

在实际的应急监测工作中，如何提高现场监测数据的及时反馈、记录与分析效率，对于出现环境应急监测任务，需要对多方数据进行监测时，如何将各级监测信息统一分配呈现，如何提高指挥部署的响应时间以及在最大限度上保障现场监测人员的生命安全，成为各级环监部门亟待解决问题。

因此，本申请的申请人发现，现有技术至少存在如下问题：

现有的气体检测仪通常缺乏实时将数据发射回总基站，总基站的人员难以实时了解现场数据，难以完成实时指挥调度，现场监测数据的反馈不够及时的问题。

另外，当出现环境应急监测任务，需要对多方数据进行监测时，各级监测信息难以统一分配呈现。

实用新型内容

本实用新型因此提供了一种气体检测仪，其能够解决现有情况下工作人员在实际的应急监测工作中，难以实时监测现场数据并反馈传递该检测信息的难题。

本实用新型还提供了一种应急监控系统，其通过设置了带有上述气体检测仪的移动端和收集气体检测仪实时数据的主机端，能够解决现有情况下工作人员在实际的应急监测工作中，在面对环境应急监测任务时无法对多方数据进行统一分配呈现，提高指挥部署的难题。

为解决上述技术问题，本实用新型可采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种气体检测仪，应用于在现场检测气体的移动端，包括有：一气体检测机构(1)，包括有一机壳(10)、至少一进气装置、至少一气体传感器和一设置在所述机壳(10)内的采样泵，所述进气装置一端连接外侧环境，另一端经过所述采样泵再通至所述气体传感器；一警报机构(2)，设置在所述机壳(10)上，包括有一报警灯和一蜂鸣器；一无线通讯机构(3)，具有一通讯天线和一无线发射器，所述通讯天线设置在所述机壳(10)上，所述无线发射器设置在所述机壳(10)内；一控制模块，包括有一交互设备、一控制单元和一数据采集单元，所述控制单元通过所述交互设备接收指令控制所述气体检测仪的运行，所述数据采集单元用于存储所述气体传感器采集得到的数据并传递该数据至所述控制单元，再由所述控制单元通过所述无线通讯机构(3)传递给主机端。

进一步地，所述进气装置为一水阱过滤器或一进气管。

进一步地，所述进气装置远离所述气体检测仪的一端连接有一3～5米长的特氟龙采样管。

进一步地，所述气体传感器包括有光离子化检测器和/或催化检测器和/或电化学检测器和/或射线检测器。

进一步地，所述采样泵与所述进气装置之间设置有一球阀形式的流量调节阀，该流量调节阀内部包括一执行机构，该执行机构具有一弹簧，所述弹簧刚度为80～120KPa。

进一步地，所述流量调节阀为流开型套筒阀。

本实用新型还提供了一种应急监控系统，用于处理难以实现监控指挥的应急突发事故，包括有：一主机端，用于实时接收数据信息，该主机端具有一无线接收器、一无线发射机、一主机处理单元，所述主机处理单元中包括一显示模块，所述显示模块支持文本格式或图表格式数据显示，用于显示出所述无线接收器接收到的数据信息，所述无线发射机向指挥中心传递所述主机端的数据信息；至少一移动端，用于在现场实时检测收集信息并传递给所述主机端，包括一硬质携带箱以及设置在该硬质携带箱内的工具包和GPS模块，所述硬质携带箱内还设置有一凹槽，该凹槽内嵌置有一气体检测仪，所述硬质携带箱表面设置有一通孔和穿设在该通孔内的一第二进气管，该第二进气管一端连接外界环境，一端通过所述通孔连接于所述气体检测仪的所述进气装置；以及至少一中继器，用于中继所述移动端到所述主机端之间的信号。

进一步地，所述硬质携带箱内还包括一无线生命体征带、一无线便携式气象仪以及一无线辐射仪表。

进一步地，所述主机处理单元内存储有一无线通讯软件和一地图引擎软件，所述无线通讯软件用于管理无线网络通讯及其通讯数据，所述地图引擎软件用于提供地图数据支持。

进一步地，所述主机端搭载于一应急救援车上，所述应急救援车上包括至少两个移动端。

上述气体检测仪及应急监控系统至少包括以下优点：

本实用新型的气体检测仪的无线发射器可以被携带至灾害现场，并实时将数据发射回同样在灾害发生现场附近的主机端，主机端统筹由更大功率的无线发射器发射回总基站，总基站的人员实时了解现场数据，可以实时快速完成指挥调度，而面对其中现场监测数据的反馈中存在的变动，也可以在全局上快速做出应对方案。而在当出现环境应急监测任务，需要对多方数据进行监测时，各级监测信息也可以被本实用新型统一分配呈现。

附图说明

图1为气体检测仪的一实施方式中气体检测仪立体图；

图2为应急监控系统的一实施方式中的原理关系示意图；

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的全篇描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示或本领域技术人员通用的称呼的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图1为气体检测仪的一实施方式中气体检测仪立体图；在本实施方式中，气体检测仪包括气体检测机构1、警报机构2、无线通讯机构3和控制模块。

气体检测机构1，包括有一机壳10、至少一进气装置、至少一气体传感器和一设置在所述机壳10内的采样泵，所述进气装置一端连接外侧环境，另一端经过所述采样泵再通至所述气体传感器；

值得一提的是，所述进气装置和所述气体传感器、采样泵之间均可以通过直接连接或者通过管道来完成连接。

警报机构2，设置在所述机壳10上，包括有一报警灯和一蜂鸣器；

无线通讯机构3，具有一通讯天线和一无线发射器，所述通讯天线设置在所述机壳10上，所述无线发射器设置在所述机壳10内；

控制模块，包括有一交互设备、一控制单元和一数据采集单元，所述控制单元通过所述交互设备接收指令控制所述气体检测仪的运行，所述数据采集单元用于存储所述气体传感器采集得到的数据并传递该数据至所述控制单元，再由所述控制单元通过所述无线通讯机构3传递给主机端。

优选的是，所述机壳10为不锈钢外壳，充电器100-240v，碱性电池适配器，通讯线。硬质携带箱18.5"x 13"x 4.25"。

优选的是，所述警报机构2可以单独设置TWA，STEL和峰值的报警界限值，报警模式可以为持续报警或自动重置。

优选的是，所述交互设备为一触摸屏或一带有操控按钮的操作板及显示屏。

可以优选的是，所述进气装置为一水阱过滤器或一进气管。

可以优选的是，所述进气装置远离所述气体检测仪的一端连接有一3～5米长的特氟龙采样管。用于直接在环境中进行采样工作，该采样管优选不锈钢编织特氟龙软管，其内衬为PTFE，而波峰PTFE的支撑，可以起到防软管扭折、抗真空、抗压。另外，高压缩度的波谷使得软管有更好的光滑内壁、更好的柔韧性。

另外可优选的一点是，还可将该不锈钢编织的特氟龙软管的PTFE内衬处加工为无缝式和翻边接头的形式，这将使得其对于我们目前大多数的接头都适用。无缝式PTFE翻边接头给流体的输送提供了一个清洁、全封闭的输送环境，不会产生介质残留，和传统接头相比，不会给软管内壁造成一个压迫从而不会使软管与接头尾接触位置产生断裂。PTFE的翻边也保护了总成不锈钢接头免受所输送腐蚀性介质的侵蚀。该类不锈钢编织的特氟龙软管相对于寿命更低、耐化学性低的硅胶软管和螺旋特氟龙管而言，软管的生产过程中不会用到任何有毒性的粘合剂，避免了对输送介质的污染风险，也间接提升了气体检测仪的检测精准度。

可优选的是，所述气体传感器包括有光离子化检测器和/或催化检测器和/或电化学检测器和/或射线检测器。

其中，光离子化检测器(VOC)，催化检测器(可燃气LEL)，电化学检测器(氧气O2、有毒气体CO、H2S、SO2、NO、NO2、Cl2、HCN、NH3、PH3)、射线检测器(碘化铯晶体)。每个水阱过滤器对应一个传感器。在使用检测CO类物质的电化学检测器(CO传感器)时，需要在进气管与传感器之间设置一碳过滤膜。

可优选的是，该现场有毒有害气体检测仪为5合一无线气体检测仪，可以检测多种有毒有害物质，比如硫化氢、一氧化碳、伽玛射线、氨气、有机挥发物等等物质，也可以根据实际需求设计为3合一，2合一等的气体检测仪(视装几个对应的传感器而定)。应急救援车内可以配备4个移动端、1台主机端和2路摄像头。

可优选的是，所述采样泵与所述进气装置之间设置有一球阀形式的流量调节阀，该流量调节阀内部包括一执行机构，该执行机构具有一弹簧，所述弹簧刚度为80～120KPa。所述球阀形式的流量调节阀可以为套筒阀。这样的设计增大了弹簧刚度，使得执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力变强。经过该流量调节阀后，所述采样泵的转速范围在300cc/min至400cc/min之间。为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力。

另外值得一提的是，所述执行机构的选择在于其最大输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。该选择与调配过程，包括调节阀的执行机构本身属于公知的现有技术。当对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。若调节精度高，可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。

另外需要一提的是，调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，优先从三方面考虑：a)工艺生产安全；b)介质的特性。本领域技术人员通常具备调节阀执行机构设计手册，懂得根据需求进行不同的选择方式。本实新只对其弹簧刚度进行选择性改进。

可优选的是，所述流量调节阀为流开型套筒阀。因为在稳定性分析中，已知不平衡力作用方向与温度调节阀关闭方向相同时，即对温度调节阀产生关闭趋势时，温度调节阀稳定性差。而在本实用新型的构思中，由于野外环境中，进气装置与内置的采样泵之间的对应上本身存在诸多不稳定因素，所以是经常可能出现这类不平衡力的，所以将本来常用的流闭型改为流开型，可以方便地解决温度调节阀的稳定性问题，避免不平衡力产生的不良吸气影响，最终干扰整个气体检测仪的检测结果。

请参阅图2，图2为应急监控系统的一实施方式中的原理关系示意图；该实施例中示出了一种应急监控系统，其用于处理难以实现监控指挥的应急突发事故，该应急监控系统包括有主机端、移动端和中继器。

主机端，用于实时接收数据信息，该主机端具有一无线接收器、一无线发射机、一主机处理单元，所述主机处理单元中包括一显示模块，所述显示模块支持文本格式或图表格式数据显示，用于显示出所述无线接收器接收到的数据信息，所述无线发射机向指挥中心传递所述主机端的数据信息；其可以为现场应急响应和抢险提供实时数据参数。

其中，无线接收器为一设置在现场应急指挥中心的一较高位置的安装配有高增益天线的主机无线数据接收Modem，可利用RS232串口连接器或RS485串口转换器将接收到的信号传输到离主机距离最近的主机端(或者说作为该主机端载体的监控电脑上)，现场应急指挥中心的监控人员可以通过专用软件看到被监测地点的实时数据。

另外，可优选的是，主机端中安装有一监控软件(该监控软件与现场检测指挥中心的显示屏共同构成监控模块)，该监控软件显示0～32个监测点的检测数据输出。优选支持文本格式和图表格式数据显示，数据接收间隔设置，数据上传，图片显示，电子地图及GPS定位，向现场检测仪器发送短信，向手机和寻呼机发送报警信号等功能。该种监控软件优选监控软件ProRAE Remote，其可将现场的各种数据显示在现场监测指挥中心的电脑上，为现场应急响应和抢险提供实时数据参数。监控指挥中心还可以将接收到的数据通过Internet互联网、GPRS、卫星电话实时地传输到任何需要传输的地方，使基层环境应急监测辅助决策系统和国家各级行政主管部门应急指挥系统可以通过Internet或局域专用网络读取这些信息。

可优选的是，所述主机端还可以包括一音视频模块，所述音视频模块内包括一摄像头和一视频服务器。

移动端，用于在现场实时检测收集信息并传递给所述主机端，包括一硬质携带箱以及设置在该硬质携带箱内的工具包和GPS模块，所述硬质携带箱内还设置有一凹槽，该凹槽内嵌置有一所述的气体检测仪，所述硬质携带箱表面设置有一通孔和穿设在该通孔内的一第二进气管，该第二进气管一端连接外界环境，一端通过所述通孔连接于所述气体检测仪的所述进气装置。

中继器，用于中继所述移动端到所述主机端之间的信号。

可以优选的是，所述中继器可以被设置为充电便携式无线中继器，可以被临时设置在路边，用于中继所述移动端到所述主机端之间的信号。

可以优选的是，所述硬质携带箱内还包括一无线生命体征带、一无线便携式气象仪以及一无线辐射仪表。

其中，所述无线生命体征带，是指可以将所述无线生命体征仪以皮带扣的形式佩戴于腰间。所述无线辐射仪表可以是一种1Hz-300GHz低频射频一体式超宽频监测主机；其可以为根据GB8702-2014标准限值及方法的1Hz～100kHz电磁场曝露安全评估的设备；射频监测时通过设置低频带外抗干扰单元来实现低频带外抗干扰；需要同步测量环境温度、相对湿度；内置GPS定位及授时；户外无反光专用彩色防眩光液晶显示屏；可以在其硬件存储设备中安设计算存储数值包括：实时值、方均根值、算术平均值、滑动平均值、最大值、最小值、统计场强等；可以采用空间平均、时间曲线、选频分析等数据显示方式；优选支持大于200万个(16G闪存)测量数据存储；通过加设打印机时，可以达到实现检测结果现场无线打印功能。

另外值得一提的是，本实用新型中所有涉及的用于支撑该应急监控系统的设备均需要供电电池并满足15小时以上连续运行使用。

可优选的是，所述主机处理单元内存储有一无线通讯软件和一地图引擎软件，所述无线通讯软件用于管理无线网络通讯及其通讯数据，所述地图引擎软件用于提供地图数据支持。

可优选的是，所述主机端搭载于一应急救援车上，所述应急救援车上包括至少两个移动端。

值得一提的是，位于移动端的气体检测仪与位于应急救援车内的主机端之间的通讯距离(即移动端与主机端之间的距离)最多可达3公里(无中继器时)。当面对较复杂的地势时，例如山谷之间的救援任务时，检测工作人员自行携带移动端进入山谷森林内，所述应急救援车停在山脚下。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型中的附图标号及附图均是为了本实用新型在申请过程中以及之后为本领域技术人员阅读时能够方便理解本实用新型及其相关工作而做出的努力，并不构成对部件必然出现位置及连接关系的限定。

本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种气体检测仪，装设于在现场检测气体的移动端内，其检测出的气体信息从该移动端被传递至主机端，其特征在于，包括有：

一气体检测机构(1)，包括有一机壳(10)、至少一进气装置、至少一气体传感器和一设置在所述机壳(10)内的采样泵，所述进气装置一端连接外侧环境，另一端经过所述采样泵再通至所述气体传感器；

一警报机构(2)，设置在所述机壳(10)上，包括有一报警灯和一蜂鸣器；

一无线通讯机构(3)，具有一通讯天线和一无线发射器，所述通讯天线设置在所述机壳(10)上，所述无线发射器设置在所述机壳(10)内；

一控制模块，包括有一交互设备、一控制单元和一数据采集单元，所述控制单元通过所述交互设备接收指令控制所述气体检测仪的运行，所述数据采集单元用于存储所述气体传感器采集得到的数据并传递该数据至所述控制单元，再由所述控制单元通过所述无线通讯机构(3)传递给主机端。

2.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于，所述进气装置为一水阱过滤器或一进气管。

3.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于，所述进气装置远离所述气体检测仪的一端连接有一3～5米长的特氟龙采样管。

4.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于，所述气体传感器包括有光离子化检测器和/或催化检测器和/或电化学检测器和/或射线检测器。

5.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于，所述采样泵与所述进气装置之间设置有一球阀形式的流量调节阀，该流量调节阀内部包括一执行机构，该执行机构具有一弹簧，所述弹簧刚度为80～120KPa。

6.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于，所述流量调节阀为流开型套筒阀。

7.一种应急监控系统，用于处理难以实现监控指挥的应急突发事故，其特征在于，包括有：

一主机端，用于实时接收数据信息，该主机端具有一无线接收器、一无线发射机、一主机处理单元，所述主机处理单元中包括一显示模块，所述显示模块支持文本格式或图表格式数据显示，用于显示出所述无线接收器接收到的数据信息，所述无线发射机向指挥中心传递所述主机端的数据信息；

至少一移动端，用于在现场实时检测收集信息并传递给所述主机端，包括一硬质携带箱以及设置在该硬质携带箱内的工具包和GPS模块，所述硬质携带箱内还设置有一凹槽，该凹槽内嵌置有一如权利要求1-6任一项所述的气体检测仪，所述硬质携带箱表面设置有一通孔和穿设在该通孔内的一第二进气管，该第二进气管一端连接外界环境，一端通过所述通孔连接于所述气体检测仪的所述进气装置；以及

至少一中继器，用于中继所述移动端到所述主机端之间的信号。

8.根据权利要求7所述的应急监控系统，其特征在于，所述硬质携带箱内还包括一无线生命体征带、一无线便携式气象仪以及一无线辐射仪表。

9.根据权利要求7所述的应急监控系统，其特征在于，所述主机处理单元内存储有一无线通讯软件和一地图引擎软件，所述无线通讯软件用于管理无线网络通讯及其通讯数据，所述地图引擎软件用于提供地图数据支持。

10.根据权利要求7所述的应急监控系统，其特征在于，所述主机端搭载于一应急救援车上，所述应急救援车上包括至少两个移动端。

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