CN218787984U - 一种移动式道路积尘走航监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式道路积尘走航监测装置，装置包括：进样口和排气口，排气口上安装有大功率采样风机；进样口后方依次设置有过滤导流器、第一气流整形器、第二气流整形器、第三气流整形器，第三气流整形器的尾部连接有第一采样分流器和第二采样分流器；第一采样分流器的气流出口处设置有PM2.5采样出口；第二采样分流器的气流出口处设置有PM10采样出口；PM2.5采样出口连接有第一颗粒物检测仪的一端，PM10采样出口连接有第二颗粒物检测仪的一端；第一颗粒物检测仪的另一端和第二颗粒物检测仪的另一端连接有数据采集单元的一端，数据采集单元的另一端连接有数据传输单元；数据采集单元还与视频监控单元连接。

Description

一种移动式道路积尘走航监测装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测及走航领域，尤其涉及一种移动式道路积尘走航监测装置。

背景技术

道路积尘在一定的动力条件(风力、机动车碾压、人群活动等)的作用下进入环境空气中形成的扬尘，造成大气颗粒物污染。由于道路积尘被车辆反复碾压，更容易与汽车尾气颗粒物混合，吸附尾气中的多环芳烃、多环苯类等致癌物质，从而使得道路积尘产生的大气颗粒物的危害性更加严重。道路积尘已经成为城市大气细颗粒物的重要来源，是城市的一大公害，对其进行监测与治理是改善环境空气质量的关键，一般情况下，道路积尘负荷是衡量道路扬尘排放的重要指标。

传统道路积尘负荷的监测方法需要人工测量，需采样布点、采样器材、称量仪器格等，并且受时间、空间、天气等因素影响较大，工作量相对繁琐，需要在手工采样后进行称量，然后得出一段时间内道路积尘平均值，作为积尘负荷参考值。该操作繁琐，时效性差，很难实现对不同路段道路积尘载荷的精准实时监测。

利用车载移动式道路积尘走航装置，可以实现道路积尘连续快速实时检测，装置同时具有GPS定位、气象环境参数检测功能，可以进行积尘检测与溯源，为重点区域靶向治理提供数据支撑。该装置具有物联网数据传输与分析功能，可以推进多部门数据互联互通和联合分析，尤其针对道路扬尘和积尘问题开展环保、住建、城管、交通和环卫等部门数据的动态融合，利用网格化空气质量监测、污染源排放监测、大气环境超级站监测、污染源清单数据、气象数据、城管数据、渣土车数据等有机结合，实现环保大数据的互联互通，从整体上提升城市空气质量管理的科学化和智能化水平。

在道路积尘载荷走航过程中，分别采用分布在车顶和车底的采样头对环境中颗粒物及道路积尘进行采样，其中车顶采样实时获取城市中的PM10、PM2.5和TSP，车底采样实时获取路面的PM10、PM2.5和TSP，并收集通过车轮激起的灰尘，利用公式加以计算，可得出路面积尘负荷数值。由于采样过程中车速变化，会造成采样流量不稳定等情况，严重的会影响颗粒物检测结果。此外道路积尘采样是基于车辆轮胎扬起的尘土，颗粒物粒径分布广，也给采样与测量带来了困难。

实用新型内容

本实用新型提供了一种移动式道路积尘走航监测装置，本实用新型提高了采样的稳定性，实现积尘载荷异常道路实况记录，，详见下文描述：

一种移动式道路积尘走航监测装置，所述装置包括：进样口和排气口，所述排气口上安装有大功率采样风机；

所述进样口后方依次设置有过滤导流器、第一气流整形器、第二气流整形器、第三气流整形器，所述第三气流整形器的尾部连接有第一采样分流器和第二采样分流器；

第一采样分流器的气流出口处设置有PM2.5采样出口；第二采样分流器的气流出口处设置有PM10采样出口；

PM2.5采样出口连接有第一颗粒物检测仪的一端，PM10采样出口连接有第二颗粒物检测仪的一端；

第一颗粒物检测仪的另一端和第二颗粒物检测仪的另一端连接有数据采集单元的一端，数据采集单元的另一端连接有数据传输单元；所述数据采集单元还与视频监控单元连接。

进一步地，所述装置还包括：移动电源。

其中，所述装置还包括：与数据采集单元连接的GPS定位单元。所述装置还包括：与数据采集单元连接的气象参数检测单元。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

1、该装置集成度高，可用于车载具有较高检测效率，满足移动过程中道路积尘监测需要；

2、该装置可同时检测移动走航过程中道路积尘及大气环境中颗粒物浓度，并将二者结合，可有效提高道路积尘检测精度，排除环境因素对于测量的影响；

3、该监测装置内设置有过滤导流器，可以去导流积尘采样中的各种杂质，并且具有稳定采样气体流量的功能，提高采样的稳定性；

4、该监测装置内依次设置的气流整形器，可以引导采样得到的气流形成高速稳定的气流束，并入射到采样分流器上，保证不同粒径颗粒物的分离精度与效率；

5、该监测装置内设置有若干个采样分流器，利用不同颗粒物在一定速度下撞击障碍物后，偏转方向不同的原理，分离得到不同粒径的颗粒物，并通过引导气流方向，使其进入不同的采样出口；

6、该监测装置具有采样效率高的优点，适应不同速度移动及道路情况，并且具有过滤杂质，采样稳定性的优点，可以提高后续分析仪器使用寿命，具有较好的应用前景；

7、该监测装置具有气象参数检测单元、视频监控单元及数据传输单元，可以实现积尘载荷异常道路实况记录。

附图说明

图1为一种移动式道路积尘走航监测装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：进样口；                           2：过滤导流器；

3：第一气流整形器；                   4：第二气流整形器；

5：第三气流整形器；                   6：第一采样分流器；

7：第二采样分流器；                   8：PM10采样出口；

9：PM2.5采样出口；                    10：排气口；

11：大功率采样风机；                  12：第一颗粒物检测仪；

13：第二颗粒物检测仪；                14：气象参数检测单元；

15：视频监控单元；                    16：数据采集单元；

17：数据传输单元；                    18：GPS定位单元；

19：移动电源。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例根据道路积尘移动式走航采样要求，设计了一种可在车辆移动过程中对道路扬尘进行准确采样与测量的监测装置，并且包含气象参数，视频监控单元等可以克服时间和空间限制，可快速、精准监测城市道路的积尘量。

本实用新型提供了一种移动式道路积尘走航监测装置，参见图1，该监测装置包括：进样口1，排气口10上安装有大功率采样风机11，风机工作过程中产生采样气流，带动积尘采样样品通过进样口1进入装置内部。

在进样口1后面设置有过滤导流器2，采样气流进入过滤导流器2后，一方面可以过滤掉气流中的杂质，另一方面，可以引导气流流速稳定，经过过滤导流器2后的稳定气流，以此通过三个气流整形器(第一气流整形器3、第二气流整形器4、第三气流整形器5)，在本实用新型专利中，在采样气流通路上依次设置的气流整形器具有不同的口径，口径由大到小排列，可以使采样气流更为集中，并且流速更为稳定。采样气流依次通过三个气流整形器后，形成稳定的射流，并入射到第一采样分流器6上，由于不同颗粒物粒径与质量不同，在以一定流速撞击第一采样分流器6的过程中，较小的颗粒物例如：PM2.5会变化方向，并随着气流进入PM2.5采样出口9。而较大的颗粒物由于重量较大，会随第一采样分流器6的引导，继续撞击第二采样分流器7，并在第二采样分流器7的引导下，随气流进入PM10采样出口8。在采样气流依次通过监测装置后，可以分离采样气流中的PM2.5与PM10。经过分流后，残留的采样气体及其他成分可经过排气口10排放出装置。

为了提高道路积尘浓度测量精度，将PM2.5采样出口9得到的采样气体通入第一颗粒物检测仪12，得到PM2.5的浓度值；将PM10采样出口8得到的采样气体通入第二颗粒物检测仪13，得到PM10的浓度值。

该监测装置中包含气象参数检测单元14，气象参数检测单元14可以实时检测环境气象参数，具体为：温度、湿度、风速、风向、雨量；通过实时获取风速风向等信息。

视频监控单元15主要用于拍摄道路及周边环境，作为道路积尘情况判定参考，采用网络摄像头，拍摄约为每10秒一张图像。

本实用新型实施例将上述的进样口1、第一气流整形器3、第二气流整形器4、第三气流整形器5、排气口10、大功率采样风机11、过滤导流器2、气流整形器、第一采样分流器6和第二采样分流器7、PM10采样出口8和PM2.5采样出口9、组成的机构统称为颗粒物采样单元，该采样单元包括，进样口1与排气口10，排气口10上安装有大功率采样风机11，大功率采样风机11工作产生气流，驱动采集扬尘样品通过进样口1进入采样装置内，采样入口与排气口之间依次设置有过滤导流器2，三个气流整形器(第一气流整形器3、第二气流整形器4、第三气流整形器5)，第一采样分流器6和第二采样分流器7，还设置有针对不同粒径颗粒物的PM2.5采样出口9，PM10采样出口8。

该监测装置中包含GPS定位单元18，GPS定位单元18主要用于采集车辆的实时位置，并根据车辆移动情况计算得到车辆速度，同时定位道路积尘测量对应的具体街道位置；可以实时上传走航车辆位置，便于后续处理准确定位道路积尘负荷过高的区域。

数据采集单元16将测量值通过数据传输单元17进行传输；移动电源19可以为监测装置中的各个单元及器件供电，从而便于实现移动监测。

本实施例中，优选地采用两路独立的第一颗粒物检测仪12和第二颗粒物检测仪13，可同时获取PM2.5和PM10的浓度，为进一步进行积尘载荷校正提供了参考，可以实现在走航车辆移动的过程中高效率与高稳定颗粒物的采集，并且满足不同环境及道路情况下积尘样品采样的需要，提高了采样效率及准确性，有助于提高道路积尘走航分析精度。

优选地，采样单元中的过滤导流器2与三个气流整形器结合大功率采样风机11的控制可以保证采样流量一致，从而保证测量结果的有效性。

本实用新型装置的集成度高，可满足移动过程中道路积尘监测需要，可同时检测移动走航过程中道路积尘及大气环境中的颗粒物浓度，可以有效提高道路积尘的检测精度，排除环境因素对于测量的影响。

本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (4)

1.一种移动式道路积尘走航监测装置，其特征在于，所述装置包括：进样口和排气口，所述排气口上安装有大功率采样风机；

所述进样口后方依次设置有过滤导流器、第一气流整形器、第二气流整形器、第三气流整形器，所述第三气流整形器的尾部连接有第一采样分流器和第二采样分流器；

第一采样分流器的气流出口处设置有PM2.5采样出口；第二采样分流器的气流出口处设置有PM10采样出口；

PM2.5采样出口连接有第一颗粒物检测仪的一端，PM10采样出口连接有第二颗粒物检测仪的一端；

第一颗粒物检测仪的另一端和第二颗粒物检测仪的另一端连接有数据采集单元的一端，数据采集单元的另一端连接有数据传输单元；所述数据采集单元还与视频监控单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动式道路积尘走航监测装置，其特征在于，所述装置还包括：移动电源。

3.根据权利要求1所述的一种移动式道路积尘走航监测装置，其特征在于，所述装置还包括：与数据采集单元连接的GPS定位单元。

4.根据权利要求1所述的一种移动式道路积尘走航监测装置，其特征在于，所述装置还包括：与数据采集单元连接的气象参数检测单元。

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