[發明專利]遠程大氣顆粒物監測系統

有效

• 申請號: 201410020009.9
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103728198A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 陳益思;董寧;劉攀超
• 申請（專利權）人: 深圳市華測檢測技術股份有限公司
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及大氣顆粒物的檢測領域，尤其涉及一種可對大氣中的顆粒物含量進行監測、為公眾提供空氣質量參考數據的遠程大氣顆粒物監測系統。

背景技術

隨著工業的不斷發展，人類生存環境遭到破壞，其中空氣污染形勢嚴峻，空氣中的懸浮顆粒物能夠造成灰霾天氣。

氣象專家和醫學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較??；而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。

大氣中的顆粒物檢測指對存在于空氣中的污染物質進行定點、連續或定時的采樣和測量。為了對空氣質量進行監測，一般在一個城市設立若干個空氣監測點，安裝自動監測的儀器作連續監測，將監測結果派人定期取回，加以分析并得到相關的數據。而目前大城市中，對大氣中的顆粒物濃度的檢測是長期的，如果每個空氣監測點都要人工進行取回，則需要工作人員去做比較繁瑣的工作。

因此，亟需一種能夠對大氣中的顆粒物進行自動檢測和分析的遠程大氣顆粒物監測系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種可對大氣中的顆粒物含量進行監測、為公眾提供空氣質量參考數據的遠程大氣顆粒物監測系統。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案為：提供一種遠程大氣顆粒物監測系統，包括：顆粒物采集裝置、稱重傳感器、信號輸入電路、主控電路及上位機：

顆粒物采集裝置，所述顆粒物采集裝置包括管狀結構的支架、所述支架的外壁兩側均并排設置有若干顆粒物切割器、用于驅動所述顆粒物切割器的氣泵，所述顆粒物切割器上設置有輸出管，所述支架內設置有可選擇與不同的所述顆粒物切割器對接的滑動機構，所述滑動機構兩側均相應地設置有與所述支架兩側的所述顆粒物切割器的輸出管對接的對接管、顆粒物收集裝置，所述顆粒物切割器所切割到的顆粒物通過所述對接管傳送到所述顆粒物收集裝置進行收集，且所述顆粒物收集裝置設置有稱重傳感器，所述稱重傳感器對所述顆粒物收集裝置所收集到的顆粒物進行重量檢測；

信號輸入電路，所述信號輸入電路與所述稱重傳感器連接，包括依次電性連接的前級濾波電路、小信號放大電路、后級濾波電路，所述信號輸入電路接收到所述稱重傳感器的信號，通過所述前級濾波電路進行濾波，所述小信號放大電路將信號進行放大，通過所述后級濾波電路再次進行濾波后接入主控電路；

主控電路，所述主控電路與所述信號輸入電路連接，并接收所述信號輸入電路的信號并進行處理，并與上位機進行通信；

Zigbee傳輸模塊，所述Zigbee傳輸模塊包括中心節點Zigbee模塊和Zigbee終端采集模塊，所述中心節點Zigbee模塊連接在所述主控電路上，所述信號輸入電路與所述Zigbee終端采集模塊連接，所述信號輸入電路通過所述Zigbee傳輸模塊與所述主控電路連接；

上位機，所述上位機與所述主控電路連接，所述上位機接收所述主控電路的信號并進行顯示，且所述上位機還向所述主控電路下載控制程序。

所述顆粒物收集裝置懸掛在所述對接管外壁上，包括懸掛部分和水平部分，且所述懸掛部分和水平部分合圍成一個顆粒物收集空間，所述水平部分設置有正對所述對接管的涂覆有硅油的玻璃纖維濾膜，所述懸掛部分包覆有用于防止顆粒物逃逸的、透氣性材質的薄膜。

所述主控電路與所述上位機之間還設置有通信接口電路，為所述上位機向所述主控電路下載程序時提供硬件支持。

所述主控電路還連接有人機接口電路，所述人機接口電路包括顯示器接口電路和鍵盤接口電路。

所述前級濾波電路采用二階RC低通無源濾波網絡，信號線SEN-上連接有電阻R1和R2，信號線SEN+上連接有電阻R3和R4，在所述電阻R1和R3的負極跨接有由電容C1和C2串聯起來的電路，還跨接有電容C5，在電阻R2和R4的負極跨接有由電容C3和C4，還跨接有電容C6，且電容C1和電容C3的負極接地AGND。

電阻R1和電阻R3的電阻值均為100歐姆，電阻R2和電阻R4的阻值均為1K歐姆，電容C1和電容C2的電容值均為10μF，電容C5的電容值為0.1μF，電容值C3和C4的電容值為1μF，電容C6的電容值為1μF。