[發明專利]基于光纖傳感器的空氣多參數檢測系統

在審

• 申請號: 201710120649.0
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106706537A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 肖金球;張少華;顧敏明;陳多觀
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 蘇州集律知識產權代理事務所(普通合伙)32269
• 代理人: 安紀平

技術領域

本發明涉及一種空氣檢測技術領域，尤其是涉及一種基于光纖傳感器的空氣多參數檢測系統。

背景技術

隨著全球經濟的迅速發展，生活環境卻不斷惡化，各種有毒、有害，以及溫室氣體的排放，導致空氣污染、霧霾等問題，嚴重影響了人們的生活和健康。

環境污染是世界工業不斷發展帶來的產物，也是發達國家和發展中國家所要共同面臨的問題。空氣污染的檢測與治理更是與人類的生命健康息息相關，因而受到了廣泛的重視。

目前，國內多數易燃、易爆等石化工業場所排放的空氣中存在大量有毒、有害的，以及溫室氣體，但其依然采用傳統的催化式傳感器進行空氣檢測，催化式傳感器容易受到周圍環境影響，測量精度低，極易產生零點漂移，并且需要定時對其校準，增加維護成本的同時其檢測的數據精度較低。另外傳統的傳感器容易出現催化劑中毒現象，導致其壽命縮短。

因此，如何對空氣的環境進行檢測，尤其是對空氣中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)二氧化硫(SO2)的檢測是目前亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種基于光纖傳感器的空氣多參數檢測系統，能夠對空氣中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)二氧化硫(SO2)等有害氣體進行檢測。

為實現上述目的，本發明提出如下技術方案：一種基于光纖傳感器的空氣多參數檢測系統，包括數據處理模塊，以及與所述數據處理模塊相連接的氣體檢測模塊和顯示模塊；

所述氣體檢測模塊用于檢測待測氣體，獲得攜帶待測氣體濃度信息的數據并輸入至數據處理模塊中；

所述數據處理模塊對接收到的攜帶待測氣體濃度信息的數據處理，獲得待測氣體濃度；

所述顯示模塊對所述待測氣體濃度進行顯示。

優選地，所述氣體檢測模塊包括光源發生模塊，觀測盒模塊，以及光探測器模塊，所述光源發生模塊產生光強穩定的光，使其通過觀測盒模塊中的待測氣體，所述觀測盒模塊輸出攜帶待測氣體濃度信息的光至光探測器模塊，所述光探測器接攜帶待測氣體濃度信息的光轉換為電信號。

優選地，所述光源發生模塊包括光源驅動電路模塊、光功率穩定電路模塊，以及光源偏置電路模塊，所述光源偏置電路模塊作用于光源驅動電路模塊使其產生一定強度的光，所述光功率穩定電路模塊使所述光保持為光強穩定的光。

優選地，所述觀測盒模塊包括復數斬波器，復數濾光片，耦合器，以及待測氣體室，所述斬波器與濾光片相連接，所述濾光片與耦合器相連接，所述耦合器與待測氣體室相連接。

優選地，所述數據處理模塊包括進行數據通信的第一數據處理模塊和第二數據處理模塊，所述第一數據模塊包括相連接的前置放大器模塊、帶通濾波器模塊、鎖相放大器模塊和模數轉換模塊，所述第二數據處理模塊為微處理器控制模塊，所述前置放大器模塊與光探測器模塊相連接，模數轉換模塊與微處理器控制模塊相連接。

優選地，所述系統還包括電源模塊，所述電源模塊為數據處理模塊，氣體檢測模塊和顯示模塊相連接提供電源。

優選地，所述電源模塊包括電源管理電路模塊，太陽能電池組，以及太陽能板，所述太陽能板將太陽能轉換為電能儲存在太陽能電池組中，所述電源管理電路模塊進行電壓轉換、電路保護。

優選地，所述系統還包括GPRS通信模塊，所述GPRS通信模塊與所述微處理器控制模塊相通信，所述微處理器控制模塊將待測氣體濃度通過GPRS通信模塊發送至遠程監測中心。

本發明的有益效果是：

本發明所述的基于光纖傳感器的空氣多參數檢測系統，通過查詢不同氣體的光譜吸收峰，進而改變氣體檢測模塊中光的中心波長來測量不同氣體的濃度，具有靈敏度高，響應速度塊、穩定性好、抗電磁干擾能力強的優點，有效的減少成本。

附圖說明

圖1是本發明的空氣多參數檢測系統結構框圖；

圖2是本發明的光源發生模塊結構框圖；

圖3是本發明的光源驅動電路模塊電路圖；

圖4是本發明的光功率穩定電路模塊電路圖；

圖5是本發明的觀測盒模塊結構框圖；

圖6是本發明的氣體濃度檢測及處理流程圖；

圖7是本發明的GPRS通信模塊的數據傳輸流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。