CN214539524U - 一种环境空气质量监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境空气质量监测设备，其结构主要包括传感器机箱门、传感器机箱主体、市电机箱侧盖、市电机箱主体、挂接结构、锁紧结构、背部安装固定结构、气象传感器支架、气象传感器、外部温湿压传感器、隐藏式卡扣锁、进气口、出气口、三合一天线、除湿模块、颗粒物检测模块、气体检测模块、直流风扇和通信模块。本发明提出的环境空气质量监测设备，相对于标准方法的空气站轻巧便捷，作为大气网格化管理平台终端传感设备可以为平台提供大量的数据基础，造价低廉、性价比高、功耗低、数据采样率高。运用电化学的检测方法，大大缩减了设备体积尺寸和检测时间，并且增加了数采装置，使得数据可以实时无线上传至远程云平台。

Description

一种环境空气质量监测设备

技术领域

本实用新型涉及气体监测领域，具体的涉及一种环境空气质量监测设备。

背景技术

当前，我国多地区面临大气环境质量改善巨大压力。对此，只有精确找到本地污染物排放来源，结合地理、气象、环境衍生等众多原因综合分析，才能实现大气污染治理精准决策和快速应对。“国内许多地方对大气网格化监控做了有益尝试，但是还存在覆盖范围和监测要素不全、信息化水平不高、监测与监管结合不紧密、监测数据质量有待提高等问题，难以满足大气污染治理需求。”在近日召开的大气污染防治网格化精准监控及管理支持系统技术交流会上，不少行业专家这样表示，并普遍认为，应建设区域网格全覆盖，在线实时提供精准数据，具有完善的数据校正和质控体系，能够客观真实反映污染现状，以及综合分析污染原因的网格化监控体系。

现有环境空气质量监测产品普遍采用一体化设计方式，即机箱采用一体化设计，设备安装时将整个设备通过喉箍/抱箍固定安装到杆体上。但是实际采用了传感器技术的大气监测设备，气体传感器普遍使用的电化学原理传感器，这种传感器具有一定的使用寿命，这个寿命通常是1年，1年后就需要更换新的传感器，而新的传感器更换后需要重新驯化(与标准设备比对校准)，一体化设备会导致拆卸非常不方便，消耗大量的人力、物力。

现有环境空气质量监测产品普遍采用外置的独立气象传感器，并且风速风向与温湿度气压分别为独立外壳，这种设计体积往往会比较大，集成度不高。

现有环境空气质量监测产品，一般有两种气路进气方式：1.主动吸气(泵吸式/风扇式)，2.扩散式(依靠环境空气流动达到气体交换目的)。对于扩散式方式由于气体流速无法控制，会导致监测数据不稳定以及因为气体交换速度慢而导致的响应不及时问题。而使用泵吸式主动吸气方式的设备除功耗高，成本高的同时外还会因为复杂的气体管路设计使得设备故障率倍增。

现有环境空气质量监测产品，考虑到成本、体积及功耗等诸多情况，大多数都未设计气体除湿结构，这样当空气中湿度达到80％RH(RH表示相对湿度)以上时就超过了颗粒物传感器的工作湿度上限，在这种环境下颗粒物传感器输出的数据浓度会呈几何倍数的增加，即使设备固件里有湿度补偿算法也不能很好的将浓度控制到合理值范围，使得颗粒物检测值误差较大。因此，设计出一种性价比高、功耗低、数据采样率高的环境空气质量监测设备，成为了新的技术发展需求。

实用新型内容

为解决上述问题，本发明提出一种环境空气质量监测设备，本实用新型使用两个独立的机箱结构，即传感器机箱与市电机箱，实际安装只需要将市电机箱固定安装到杆体上即可。传感器机箱与市电机箱是挂接结构，只需要拆卸两个锁紧螺丝就可以将传感器箱体拆卸下来十分方便，提高了工作效率及成本。本实用新型使用基于温湿压一体的高集成度传感芯片来设计温湿压传感器，这样做可以将体积做的非常小，摆放位置也较为灵活，具有集成度高，成本低的优势。本实用新型采用风扇式主动进气方式，能够控制稳定进气流速的同时，又可让气路的设计十分简单，功耗，成本也比较低。本实用新型采用一种底成本的简易加热除湿装置，可以很好的对进气口的湿度进行控制。当湿度高于75％时加热除湿装置开始启动，当湿度降到70％以下时自动关闭加热除湿功能。通过这样的结构可以很好的控制进气口的采样气体湿度在传感器工作范围内，使得传感器数据的数据区域合理值，从而提升数据准确度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种环境空气质量监测设备，包括传感器机箱门、传感器机箱主体、市电机箱侧盖和市电机箱主体，所述传感器机箱门一侧通过合页与传感器机箱主体连接，所述传感器机箱门的另一侧通过隐藏式卡扣锁与传感器机箱主体连接，所述传感器机箱主体左右两侧与市电机箱主体左右两侧通过锁紧结构进行锁定，所述传感器机箱主体上下端与电机箱主体上下端通过挂接结构连接，所述市电机箱主体一侧的上下端安装有耳扣，所述耳扣将市电机箱侧盖与市电机箱主体相连接。

优选地，所述传感器机箱主体上方中间位置固定安装有机箱把手，所述机箱把手一侧安装有三合一天线，所述传感器机箱主体一侧安装有外部温湿压传感器，所述传感器机箱主体的另一侧上方安装有气象传感器支架，所述气象传感器支架与气象传感器之间通过连接柱连接。

优选地，所述市电机箱侧盖外侧中间位置安装有侧盖把手，所述电机箱主体背面固定安装有背部安装固定架。

优选地，所述传感器机箱主体底面连接有底座，所述传感器机箱主体底面一侧开有进气口，所述传感器机箱主体底面另一侧并排开有出气口。

优选地，所述传感器机箱主体内部位于进气口上方安装有除湿模块，所述在除湿模块上方安装有颗粒物检测模块，所述传感器机箱主体内部位于出气口上方安装有直流风扇，所述在传感器机箱主体内部位于除湿模块与直流风扇(19)之间安装有气体检测模块，所述在传感器机箱主体内部位于气体检测模块上方安装有通信模块。

优选地，所述通信模块正面安装有显示屏，所述显示屏一侧并列设置有多个信号指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型使用两个独立的机箱结构，即传感器机箱与市电机箱，实际安装只需要将市电机箱固定安装到杆体上即可。传感器机箱与市电机箱是挂接结构，只需要拆卸两个锁紧螺丝就可以将传感器箱体拆卸下来十分方便，提高了工作效率及成本。

(2)本实用新型使用基于温湿压一体的高集成度传感芯片来设计温湿压传感器，这样做可以将体积做的非常小，摆放位置也较为灵活，具有集成度高，成本低的优势。本实用新型采用风扇式主动进气方式，能够控制稳定进气流速的同时，又可让气路的设计十分简单，功耗，成本也比较低。

(3)本实用新型采用一种底成本的简易加热除湿装置，可以很好的对进气口的湿度进行控制。当湿度高于75％时加热除湿装置开始启动，当湿度降到70％以下时自动关闭加热除湿功能。通过这样的结构可以很好的控制进气口的采样气体湿度在传感器工作范围内，使得传感器数据的数据区域合理值，从而提升数据准确度。

附图说明

图1为本实用新型的正面立体示意图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的背面立体示意图；

图4为本实用新型的仰视图；

图5为本实用新型的内部结构示意图。

图中：1、传感器机箱门；2、传感器机箱主体；3、市电机箱侧盖；4、市电机箱主体；5、挂接结构；6、锁紧结构；7、背部安装固定架；8、气象传感器支架；9、气象传感器；10、机箱把手；11、侧盖把手；12、隐藏式卡扣锁；13、进气口；14、出气口；15、三合一天线；16、除湿模块；17、颗粒物检测模块；18、气体检测模块；19、直流风扇；20、通信模块；201、显示屏；202、信号指示灯；21、外部温湿压传感器；22、合页；23、底座；24、耳扣；25、连接柱。

具体实施方式

下面将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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-3所示，该设备包括传感器机箱门1、传感器机箱主体2、市电机箱侧盖3和市电机箱主体4，传感器机箱门1一侧通过合页22与传感器机箱主体2连接，传感器机箱门1的另一侧通过隐藏式卡扣锁12与传感器机箱主体2连接，传感器机箱主体2左右两侧与市电机箱主体4左右两侧通过锁紧结构6进行锁定，传感器机箱主体2上下端与电机箱主体4上下端通过挂接结构5连接，市电机箱主体4一侧的上下端安装有耳扣24，耳扣24将市电机箱侧盖3与市电机箱主体4相连接。传感器机箱主体2上方中间位置固定安装有机箱把手10，机箱把手10一侧安装有三合一天线15，传感器机箱主体2一侧安装有外部温湿压传感器21，传感器机箱主体2的另一侧上方安装有气象传感器支架8，所述气象传感器支架8与气象传感器9之间通过连接柱25连接。市电机箱侧盖3外侧中间位置安装有侧盖把手11，电机箱主体4背面固定安装有背部安装固定架7，设备通过背部安装固定架7安装到杆体上。

如图4所示，传感器机箱主体2底面连接有底座23，传感器机箱主体2底面一侧开有进气口13，传感器机箱主体2底面另一侧并排开有出气口14。

如图5所示，传感器机箱主体2内部位于进气口13上方安装有除湿模块16，在除湿模块16上方安装有颗粒物检测模块17，传感器机箱主体2内部位于出气口14上方安装有直流风扇19，在传感器机箱主体2内部位于除湿模块16与直流风扇19之间安装有气体检测模块18，在传感器机箱主体2内部位于气体检测模块18上方安装有通信模块20，通信模块20正面安装有显示屏201，所述显示屏201一侧并列设置有多个信号指示灯202。

具体实施时，设备通电后直流风扇19工作，外部空气会经过进气口13被吸进机箱，气体先通过除湿模块16进行除湿，之后经过颗粒物检测模块17后再经过气体检测模块18，最后经排气口14排到机箱外部。在整个气体循环采样过程中，对传感器的数据进行读取、AD采集，微处理器进行数字滤波、平滑、计算后通过高速CAN总线传输到通信模块20，通信模块20将采集到的数据进行本地显示、存储，协议组包后通过三合一天线15发送到云端服务器上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种环境空气质量监测设备，包括传感器机箱门(1)、传感器机箱主体(2)、市电机箱侧盖(3)和市电机箱主体(4)，其特征在于，所述传感器机箱门(1)一侧通过合页(22)与传感器机箱主体(2)连接，所述传感器机箱门(1)的另一侧通过隐藏式卡扣锁(12)与传感器机箱主体(2)连接，所述传感器机箱主体(2)左右两侧与市电机箱主体(4)左右两侧通过锁紧结构(6)进行锁定，所述传感器机箱主体(2)上下端与电机箱主体(4)上下端通过挂接结构(5)连接，所述市电机箱主体(4)一侧的上下端安装有耳扣(24)，所述耳扣(24)将市电机箱侧盖(3)与市电机箱主体(4)相连接。

2.根据权利要求1所述一种环境空气质量监测设备，其特征在于，所述传感器机箱主体(2)上方中间位置固定安装有机箱把手(10)，所述机箱把手(10)一侧安装有三合一天线(15)，所述传感器机箱主体(2)一侧安装有外部温湿压传感器(21)，所述传感器机箱主体(2)的另一侧上方安装有气象传感器支架(8)，所述气象传感器支架(8)与气象传感器(9)之间通过连接柱(25)连接。

3.根据权利要求1所述一种环境空气质量监测设备，其特征在于，所述市电机箱侧盖(3)外侧中间位置安装有侧盖把手(11)，所述电机箱主体(4)背面固定安装有背部安装固定架(7)。

4.根据权利要求1所述一种环境空气质量监测设备，其特征在于，所述传感器机箱主体(2)底面连接有底座(23)，所述传感器机箱主体(2)底面一侧开有进气口(13)，所述传感器机箱主体(2)底面另一侧并排开有出气口(14)。

5.根据权利要求4所述一种环境空气质量监测设备，其特征在于，所述传感器机箱主体(2)内部位于进气口(13)上方安装有除湿模块(16)，所述在除湿模块(16)上方安装有颗粒物检测模块(17)，所述传感器机箱主体(2)内部位于出气口(14)上方安装有直流风扇(19)，所述在传感器机箱主体(2)内部位于除湿模块(16)与直流风扇(19)之间安装有气体检测模块(18)，所述在传感器机箱主体(2)内部位于气体检测模块(18)上方安装有通信模块(20)。

6.根据权利要求5所述一种环境空气质量监测设备，其特征在于，所述通信模块(20)正面安装有显示屏(201)，所述显示屏(201)一侧并列设置有多个信号指示灯(202)。

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