CN217007167U - 一种环境空气智慧运维系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体检测技术领域，提出了一种环境空气智慧运维系统，包括，标气发生装置；气体分析仪与标气发生装置连通；辅助传感器设置在标气发生装置和气体分析仪上，用于测量各个参数；数据收集装置与辅助传感器连通，用于采集和分析各个参数；工控机用于存储分析数据收集装置所采集的数据，并传递向气体分析仪、辅助传感器和数据收集装置传递指令；运维终端用于查看和控制工控机中的数据，并且对工控机发送指令；辅助电路板与标气发生装置、气体分析仪、辅助传感器、数据收集装置、工控机和运维终端均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。通过上述技术方案，解决了相关技术中的运维工作量大、运维不及时的问题。

Description

一种环境空气智慧运维系统

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体的，涉及一种环境空气智慧运维系统。

背景技术

随着工业的飞速发展，空气环境污染物的排放也日益增加，环境问题越来越严重，环境污染物含量监测日益受到各国重视。为保证环境空气质量数据的准确性和有效性，每周都要对空气站站点内的监测仪器进行维护和校准，由于现场维护时间长，各个站点之间路程远，所以运维人员一天只能维护1-2个站点，致使运维效率低下，并且容易维护不及时；此外运维人员每周在监测站点现场进行维护和校准的工作量很大，很容易造成维护不及时，因此环境空气监测站在运行维护方面需要投入很大的人力物力财力。

实用新型内容

本实用新型提出一种环境空气智慧运维系统，解决了相关技术中的运维工作量大、运维不及时的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种环境空气智慧运维系统，包括，

标气发生装置；

气体分析仪，所述气体分析仪与所述标气发生装置连通；

辅助传感器，所述辅助传感器设置在所述标气发生装置和所述气体分析仪上，用于测量各个参数；

数据收集装置，所述数据收集装置与所述辅助传感器连通，用于采集和分析各个参数；

工控机，所述工控机用于存储分析所述数据收集装置所采集的数据，并传递向所述气体分析仪、辅助传感器和数据收集装置传递指令；

运维终端，所述运维终端用于查看和控制所述工控机中的数据，并且对所述工控机发送指令；

辅助电路板，所述辅助电路板与所述标气发生装置、所述气体分析仪、所述辅助传感器、所述数据收集装置、所述工控机和所述运维终端均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。

作为进一步的技术方案，所述标气发生装置包括，

零气发生器；

标准气体气瓶；

动态校准仪，所述动态校准仪具有若干个校准进气口和校准出气口，所述零气发生器和所述标准气体气瓶分别与不同的所述校准进气口连通。

作为进一步的技术方案，所述气体分析仪包括，

样气入口，所述样气入口用于向所述气体分析仪中通入待检测的样气；

标气入口，所述标气入口与所述校准出气口连通；

大气出口，所述大气出口用于将气体排放到大气中；

测量出口，所述测量出口用于与所述辅助传感器连通。

作为进一步的技术方案，所述辅助传感器包括，

分析仪流量计，所述分析仪流量计与所述测量出口连通；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述标准气体气瓶上

温度计，温度计用于监测站点内的实时温度。

作为进一步的技术方案，

所述标准气体气瓶包括SO2标气瓶、NOx标气瓶、CO标气瓶；

所述气体分析仪包括SO2分析仪，CO分析仪，NOx分析仪，O3分析仪。

作为进一步的技术方案，还包括，

视频监控模块，所述视频监控模块用于监控站点周围环境以及气体分析仪的运行情况；

站点地理信息模块，所述站点地理信息模块用于提供监测站点的信息，省份、城市、站点名称及具体位置；

显示屏，所述显示屏用于显示关于站点的各种信息，例如分析仪的测量数据、各种状态参数以及时间日期。

作为进一步的技术方案，还包括，

自动切换滤膜装置，所述自动切换滤膜装置设置在所述气体分析仪上，所述自动切换滤膜装置包括，

出气口，每个所述气体分析仪上均设置有四个出气口；

滤膜，每个所述出气口上均设置有所述滤膜；

三通阀，所述出气口均与所述三通阀连接，所述三通阀用于同一时间段内只将一个出气口与所述三通阀连通。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实施例中，为了解决了相关技术中的运维工作量大、运维不及时的问题，设置了智慧运维系统用于代替一部分的人工维护，包括标气发生装置、气体分析仪、辅助传感器、数据收集装置、工控机、运维终端和辅助电路板，具体为，标气发生装置用于产生含有标准含量的被测量量的气体；所述气体分析仪与所述标气发生装置连通，气体分析仪正常工作时，用于检测采样气体中的个组分含量，在运维时，用于检测来自标气发生装置的标气，气体分析仪通过阀门来控制每次测量的对象。

所述辅助传感器设置在所述标气发生装置、所述气体分析仪和系统其他需要采样的部分上，用于测量标气发生装置是否漏气、气体分析仪是否能正常工作，以及站点内其他各部分的工作状态；所述数据收集装置与所述辅助传感器连通，用于采集和分析辅助传感器所测量出的各个参数。工控机用于存储分析所述数据收集装置所采集的数据，包括气体分析仪的测量数据、各种状态数据、仪器运行日志以及预警报警记录等；还可以与运维终端的通信，接收和发送运维终端的各种指令。运维终端用于查看和控制所述工控机中的数据，并且对所述工控机发送指令，由工控机向所述气体分析仪、辅助传感器和数据收集装置传递指令。辅助电路板与所述标气发生装置、所述气体分析仪、所述辅助传感器、所述数据收集装置、所述工控机和所述运维终端均连接，用于为各个部分供电、控制各部分的开关、以及传递指令。

本方案中，标气发生装置生产各个被测含量已知的标气，将标气通入气体分析仪中进行检测，将气体分析仪的检测结果与标气的含量都收集在数据收集装置中，以及辅助传感器采集的其它数据，例如测量标气发生装置、气体分析仪的流量和站内温度，均上传到数据收集装置中进行收集，最后工控机进行数据的存储和分析对比，再由运维终端发出指令；所述辅助电路板与所述标气发生装置、所述气体分析仪、所述辅助传感器、所述数据收集装置、所述工控机和所述运维终端均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。

按照设计的气路图连接好后，就可以通过运维终端远程发送控制指令，来控制标气发生装置以及切换阀门的动作，实现对气体分析仪进行零点、跨度检查，如果漂移超过国家相关规范要求，可以远程发送指令对气体分析仪进行校准，此过程完全通过运维终端自动实现，不再需要运维人员现场操作，减轻了运维人员的工作量，延长了监测站点每次维护之间的时间，使运维及时。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型连接图；

图2为本实用新型中气体分析仪有标气入口时的连接图；

图3为本实用新型中气体分析仪无标气入口时的连接图；

图中：1、标气发生装置，101、零气发生器，102、标准气体气瓶，103、动态校准仪，104、校准进气口，105、校准出气口，2、气体分析仪，201、样气入口，202、标气入口，203、大气出口，204、测量出口，3、辅助传感器，4、数据收集装置，5、工控机，6、运维终端，7、辅助电路板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1～图3所示，本实施例提出了一种环境空气智慧运维系统，包括，

标气发生装置1；

气体分析仪2，所述气体分析仪2与所述标气发生装置1连通；

辅助传感器3，所述辅助传感器3设置在所述标气发生装置1和所述气体分析仪2上，用于测量各个参数；

数据收集装置4，所述数据收集装置4与所述辅助传感器3连通，用于采集和分析各个参数；

工控机5，所述工控机5用于存储分析所述数据收集装置4所采集的数据，并传递向所述气体分析仪2、辅助传感器3和数据收集装置4传递指令；

运维终端6，所述运维终端6用于查看和控制所述工控机5中的数据，并且对所述工控机5发送指令；

辅助电路板7，所述辅助电路板7与所述标气发生装置1、所述气体分析仪2、所述辅助传感器3、所述数据收集装置4、所述工控机5和所述运维终端6均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。

本实施例中，为了解决了相关技术中的运维工作量大、运维不及时的问题，设置了智慧运维系统用于代替一部分的人工维护，包括标气发生装置1、气体分析仪2、辅助传感器3、数据收集装置4、工控机5、运维终端6和辅助电路板7，具体为，标气发生装置1用于产生含有标准含量的被测量量的气体；所述气体分析仪2与所述标气发生装置1连通，气体分析仪2正常工作时，用于检测采样气体中的个组分含量，在运维时，用于检测来自标气发生装置1的标气，气体分析仪2通过阀门来控制每次测量的对象。

所述辅助传感器3设置在所述标气发生装置1、所述气体分析仪2和系统其他需要采样的部分上，用于测量标气发生装置1是否漏气、气体分析仪2是否能正常工作，以及站点内其他各部分的工作状态；所述数据收集装置4与所述辅助传感器3连通，用于采集和分析辅助传感器3所测量出的各个参数。工控机5用于存储分析所述数据收集装置4所采集的数据，包括气体分析仪2的测量数据、各种状态数据、仪器运行日志以及预警报警记录等；还可以与运维终端的通信，接收和发送运维终端6的各种指令。运维终端6用于查看和控制所述工控机5中的数据，并且对所述工控机5发送指令，由工控机5向所述气体分析仪2、辅助传感器3和数据收集装置4传递指令。辅助电路板7与所述标气发生装置1、所述气体分析仪2、所述辅助传感器3、所述数据收集装置4、所述工控机5和所述运维终端6均连接，用于为各个部分供电、控制各部分的开关、以及传递指令。

本方案中，标气发生装置1生产各个被测含量已知的标气，将标气通入气体分析仪2中进行检测，将气体分析仪2的检测结果与标气的含量都收集在数据收集装置4中，以及辅助传感器3采集的其它数据，例如测量标气发生装置1、气体分析仪2的流量和站内温度，均上传到数据收集装置4中进行收集，最后工控机5进行数据的存储和分析对比，再由运维终端6发出指令；所述辅助电路板7与所述标气发生装置1、所述气体分析仪2、所述辅助传感器3、所述数据收集装置4、所述工控机5和所述运维终端6均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。

按照设计的气路图连接好后，就可以通过运维终端6远程发送控制指令，来控制标气发生装置1以及切换阀门的动作，实现对气体分析仪2进行零点、跨度检查，如果漂移超过国家相关规范要求，可以远程发送指令对气体分析仪2进行校准，此过程完全通过运维终端自动实现，不再需要运维人员现场操作，减轻了运维人员的工作量，延长了监测站点每次维护之间的时间，使运维及时。

进一步，所述标气发生装置1包括，

零气发生器101；

标准气体气瓶102；

动态校准仪103，所述动态校准仪103具有若干个校准进气口104和校准出气口105，所述零气发生器101和所述标准气体气瓶102分别与不同的所述校准进气口104连通。

本实施例中，为了能够产生符合标准的标气，标气发生装置1包括零气发生器101、标准气体气瓶102和动态校准仪103，零气发生器101用于产生零标准气体，洁净空气通过过滤器被空压机压缩后进入储气瓶内，由减压阀控制输出，经过除水、CO洗涤器、NO转化器、活性炭洗涤器生成洁净干燥的零气，最后经末端过滤器输出零气。标准气体气瓶102是为动态校准仪提供标准浓度的SO2、NOx、CO气体；动态校准仪103具有若干个校准进气口104和校准出气口105，所述零气发生器101和所述标准气体气瓶102分别与不同的所述校准进气口104连通，动态校准仪103中使用高精度的质量流量控制器，精准控制零气和标气的流量，产生不同浓度的气体，从而能够对气体分析仪2进行零点校准和量程校准。

进一步，所述气体分析仪2包括，

样气入口201，所述样气入口201用于向所述气体分析仪2中通入待检测的样气；

标气入口202，所述标气入口202与所述校准出气口105连通；

大气出口203，所述大气出口203用于将气体排放到大气中；

测量出口204，所述测量出口204用于与所述辅助传感器3连通。

本实施例中，为了能够对气体分析仪2进行校准，气体分析仪2包括样气入口201、标气入口202、大气出口203和测量出口204，其中气体分析仪2正常工作时，采集的样气从样气入口201进入，气体分析仪2对样气进行分析；气体分析仪2进行校准时，标气从标气入口202进入；经过检测的气体经过大气出口203排出，或者经过测量出口204排出，测量出口204与辅助传感器3连通，气体经过测量出口204排出时辅助传感器3测量出气体流量，从而检测气体分析仪2是否漏气。

有些站点使用的气体分析仪2不具有标气入口202，此时校准就需要标气从样气入口201进入，校准出气口105连接两位三通阀的常闭端，样气入口201连接常开端，公共端连接气体分析仪2，正常工作时常开端输送样气，校准时将常闭端连通，输送标气，这样通过三通阀也能实现气体分析仪2校准。

进一步，所述辅助传感器3包括，

分析仪流量计，所述分析仪流量计与所述测量出口204连通；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述标准气体气瓶102上；

温度计，温度计用于监测站点内的实时温度。

本实施例中，为了全面收集站点数据，辅助传感器3包括，分析仪流量计、压力传感器和温度计；分析仪流量计与所述测量出口204连通，每个气体分析仪2只检测一种目标组分，所以设置了多个气体分析仪2，多个气体分析仪2共同使用一台分析仪流量计，通过控制三通阀的开关来检测不同气体分析仪2的流量。分析仪流量计的测量值由通信端口(RS232)经辅助电路板7上传给工控机5，并最终上传到运维终端6，如此便能实现自动检查采样和排气管路是否有漏气或堵塞现象，各气体分析仪2采样流量是否正常，不再需要运维人员现场检测。

每个标准气体气瓶102上设置有压力传感器，用于检查标准气体气瓶102阀门是否漏气，压力传感器的测量数据由通信端口(RS485)经辅助电路板7上传给工控机5，并最终上传到运维终端6，实现了标准气体气瓶102的自动检漏功能。在监测站点内安装温度计和大气压传感器，并由通信端口(RS485)经辅助电路板7上传给工控机5，并最终上传到运维终端6，实时监测室内温度和大气压力。在冬、夏季节应注意站房室内外温差，若温差较大，能够及时改变站房温度或对采样总管采取适当的控制措施，防止冷凝现象出现。

进一步，所述标准气体气瓶102包括SO2标气瓶、NOx标气瓶、CO标气瓶；

所述气体分析仪2包括SO2分析仪，CO分析仪，NOx分析仪，O3分析仪。

本实施例中，为了能够完成对多个目标组分的测量和多个气体分析仪2的校准，气体分析仪2包括SO2分析仪，CO分析仪，NOx分析仪，O3分析仪，PM2.5颗粒物分析仪和PM10颗粒物分析仪；标准气体气瓶102包括SO2标气瓶、NOx标气瓶、CO标气瓶，主要对SO2分析仪，CO分析仪，NOx分析仪，O3分析仪进行校准。

进一步，还包括，视频监控模块，所述视频监控模块用于监控站点周围环境以及气体分析仪2的运行情况；

站点地理信息模块，所述站点地理信息模块用于提供监测站点的信息，省份、城市、站点名称及具体位置；

显示屏，所述显示屏用于显示关于站点的各种信息，例如分析仪的测量数据、各种状态参数以及时间日期。

本实施例中，为了全面检测站点情况，监测站点室内和室外安装视频监控装置，将站点内外环境以及气体分析仪2的运行情况，上传到运维终端6，便于实时观察站点状况。站点地理信息模块用于提供监测站点信息，省份、城市、站点名称及具体位置。显示屏用于显示关于站点的各种信息，例如气体分析仪2的测量数据、各种状态参数以及时间日期等。

进一步，还包括，自动切换滤膜装置，所述自动切换滤膜装置设置在所述气体分析仪2上，所述自动切换滤膜装置包括，

出气口，每个所述气体分析仪2上均设置有四个出气口；

滤膜，每个所述出气口上均设置有所述滤膜；

三通阀，所述出气口均与所述三通阀连接，所述三通阀用于同一时间段内只将一个出气口与所述三通阀连通。

本实施例中，一般气体分析仪2上的滤膜7天就需要进行更换，为了能够延长每次运维之间的间隔时间，在所述气体分析仪2上设置了自动切换滤膜装置，自动切换滤膜装置包括四个出气口、四个滤膜和三个三通阀，具体为，每个所述气体分析仪2上均设置有四个出气口，每个所述出气口上均设置有所述滤膜；三通阀有两个进气口和一个出气口，四个出气口分别与两个三通阀上的四个进气口连接，这两个三通阀上的两个出气口与第三个三通阀上的两个进气口连接，通过切换三个三通阀的开关，使同一时间段内只将一个出气口与所述三通阀连通，即同一时间段内只有一个滤膜工作，通过控制板来控制三通阀，每7天自动切换一个滤膜。这样设置将需要每周更换的滤膜延长为可以每个月更换一次，不再需要运维人员频繁到站点现场更换滤膜，减轻了运维人员的工作量，提高了运维效率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，包括，

标气发生装置(1)；

气体分析仪(2)，所述气体分析仪(2)与所述标气发生装置(1)连通；

辅助传感器(3)，所述辅助传感器(3)设置在所述标气发生装置(1)和所述气体分析仪(2)上，用于测量各个参数；

数据收集装置(4)，所述数据收集装置(4)与所述辅助传感器(3)连通，用于采集和分析各个参数；

工控机(5)，所述工控机(5)用于存储分析所述数据收集装置(4)所采集的数据，并传递向所述气体分析仪(2)、辅助传感器(3)和数据收集装置(4)传递指令；

运维终端(6)，所述运维终端(6)用于查看和控制所述工控机(5)中的数据，并且对所述工控机(5)发送指令；

辅助电路板(7)，所述辅助电路板(7)与所述标气发生装置(1)、所述气体分析仪(2)、所述辅助传感器(3)、所述数据收集装置(4)、所述工控机(5)和所述运维终端(6)均连接，用于为各个部分供电、以及传递指令。

2.根据权利要求1所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，所述标气发生装置(1)包括，

零气发生器(101)；

标准气体气瓶(102)；

动态校准仪(103)，所述动态校准仪(103)具有若干个校准进气口(104)和校准出气口(105)，所述零气发生器(101)和所述标准气体气瓶(102)分别与不同的所述校准进气口(104)连通。

3.根据权利要求2所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，所述气体分析仪(2)包括，

样气入口(201)，所述样气入口(201)用于向所述气体分析仪(2)中通入待检测的样气；

标气入口(202)，所述标气入口(202)与所述校准出气口(105)连通；

大气出口(203)，所述大气出口(203)用于将气体排放到大气中；

测量出口(204)，所述测量出口(204)用于与所述辅助传感器(3)连通。

4.根据权利要求3所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，所述辅助传感器(3)包括，

分析仪流量计，所述分析仪流量计与所述测量出口(204)连通；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述标准气体气瓶(102)上

温度计，温度计用于监测站点内的实时温度。

5.根据权利要求2所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，

所述标准气体气瓶(102)包括SO2标气瓶、NOx标气瓶、CO标气瓶；

所述气体分析仪(2)包括SO2分析仪，CO分析仪，NOx分析仪，O3分析仪。

6.根据权利要求1所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，还包括，

视频监控模块，所述视频监控模块用于监控站点周围环境以及气体分析仪(2)的运行情况；

站点地理信息模块，所述站点地理信息模块用于提供监测站点的信息，省份、城市、站点名称及具体位置；

显示屏，所述显示屏用于显示关于站点的各种信息，例如分析仪的测量数据、各种状态参数以及时间日期。

7.根据权利要求1所述的一种环境空气智慧运维系统，其特征在于，还包括，

自动切换滤膜装置，所述自动切换滤膜装置设置在所述气体分析仪(2)上，所述自动切换滤膜装置包括，

出气口，每个所述气体分析仪(2)上均设置有四个出气口；

滤膜，每个所述出气口上均设置有所述滤膜；

三通阀，所述出气口均与所述三通阀连接，所述三通阀用于同一时间段内只将一个出气口与所述三通阀连通。

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