[發(fā)明專利]基于傳感器陣列模塊化的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110636828.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN113358702A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋冬雪;尹國(guó)中;尹逸云;秦戰(zhàn)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫時(shí)和安全設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/00
• 分類號(hào): G01N27/00;G01N27/12;G01N27/26;G01N27/64;G01N31/12;G01N15/00;G01N15/06;G01W1/02
• 代理公司: 無(wú)錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 曹慧萍

本發(fā)明涉及大氣污染監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于傳感器陣列模塊化的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一方面，在設(shè)備應(yīng)用方面，基于傳統(tǒng)的TVOC在線監(jiān)測(cè)儀、氮氧化物分析儀、微型空氣站、惡臭分析儀等氣體污染監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用基礎(chǔ)，形成標(biāo)準(zhǔn)化儀器，減少企業(yè)對(duì)多種產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)管理、技術(shù)管理及售后管理等造成的人力與物力資源的浪費(fèi)，從而提高企業(yè)運(yùn)行效率；另一方面，在設(shè)備運(yùn)維方面，可插拔式的探頭設(shè)計(jì)，相比于傳感器與電路一體化的系統(tǒng)，更便于設(shè)備故障診斷及傳感器定期更換；此外，還在通訊協(xié)議方面增加了《HJ211?2017》國(guó)標(biāo)通訊協(xié)議，集成了傳統(tǒng)環(huán)保數(shù)據(jù)采集儀的功能，在較大程度上減少了用戶成本，符合節(jié)能、環(huán)保、高效的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使該系統(tǒng)更具普適性和競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣污染監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于傳感器陣列模塊化的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民生活水平的日益提高，根據(jù)政策要求，環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備的需求仍然旺盛，大氣污染監(jiān)測(cè)設(shè)備經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的市場(chǎng)檢驗(yàn)，基礎(chǔ)技術(shù)已逐步走向成熟，即將走向技術(shù)升級(jí)，設(shè)備優(yōu)化的發(fā)展階段。

由于現(xiàn)有的氣體監(jiān)測(cè)市場(chǎng)中，污染排放企業(yè)的類型很多，排放的污染氣體種類也有所區(qū)別，且各地區(qū)對(duì)污染氣體的防治種類尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，此局面決定了現(xiàn)有的單純性功能的氣體污染監(jiān)測(cè)產(chǎn)品很難滿足當(dāng)下的市場(chǎng)需求，從而產(chǎn)生很多定制化氣體監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的需求；而定制化產(chǎn)品的最大劣勢(shì)在于，產(chǎn)品種類多，隨著出廠產(chǎn)品的積累，這類儀器為企業(yè)生產(chǎn)、銷售和售后各部門的管理帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的基于傳感器陣列模塊化的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的單純性功能的氣體污染監(jiān)測(cè)產(chǎn)品很難滿足當(dāng)下的市場(chǎng)需求，而定制化氣體污染監(jiān)測(cè)產(chǎn)品不利于企業(yè)的生產(chǎn)、銷售及售后部門的管理的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供的一種基于傳感器陣列模塊化的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括

控制主板：包括ARM內(nèi)核處理器，采用STM32F4系列單片機(jī)；

傳感器陣列模塊：用于監(jiān)測(cè)大氣污染源的所需參數(shù)；

人機(jī)交互顯示模塊：用于污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)配置參數(shù)及操作界面的顯示、查詢及設(shè)置；

網(wǎng)絡(luò)通訊模塊：用于污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置參數(shù)及污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊：用于導(dǎo)出污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的配置參數(shù)、系統(tǒng)程序的升級(jí)；

數(shù)字量輸出模塊：包括RS232通訊接口和RS485通訊接口；

模擬量輸出模塊：包括4-20mA模擬量輸出接口；

系統(tǒng)配電模塊：用于為系統(tǒng)供電；

所述傳感器陣列模塊、所述人機(jī)交互顯示模塊、所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊、所述數(shù)字量輸出模塊、所述模擬量輸出模塊、所述系統(tǒng)配電模塊均與所述控制主板電性連接；

所述傳感器陣列模塊包括：

氣體傳感器模組：所述氣體傳感器模組為可選配的兩塊傳感器陣列板，最多可支持八通道不同類型的可插拔式傳感器；

氣象五參數(shù)模組：用于監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度和大氣壓力參數(shù)；

光散射型顆粒物傳感器模組：用于監(jiān)測(cè)PM2.5、PM10和TSP參數(shù)；

其中，所述傳感器陣列模塊通過(guò)不同傳感器對(duì)國(guó)標(biāo)八種惡臭物質(zhì)的不同響應(yīng)數(shù)據(jù)得到樣本集；然后得到氣體信號(hào)的指紋特征庫(kù)；之后采用偏最小二乘回歸PLSR分析法作為定量模型；最后進(jìn)行擬合實(shí)現(xiàn)對(duì)惡臭物質(zhì)濃度的定量分析。