[发明专利]环境空气质量监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种环境空气质量监测系统。

背景技术

环境的空气质量的监测、预警、应急，离不开环境空气质量监测设备，现有的设备主要以人工现场采集和实验室分析为主，自动化程度低、智能化低，应急能力较差，在出现污染事故等突发状况时不能及时反应。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种环境空气质量监测系统，能现场快速做出监测分析。

本发明的目的是这样实现的：环境空气质量监测系统，包括：

检测基站，包括一个或多个电化学气体传感器，采集污染气体信息，生成相应电信号并输出；

检测总站，接收检测基站发出的信号；

监控基站，对检测总站接收的信号进行二次采集，并进行分析；

监控总站，用于存放和查询监控基站的分析结果。

进一步，所述电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器、一氧化碳电化学传感器及臭氧电化学传感器中的一种或多种；

进一步，所述电化学传感器为催化燃烧式传感器、定电位电解式传感器、迦伐尼电池式氧化传感器、红外式传感器或PID光离子传感器；

进一步，所述电化学传感器为三电极电化学气体传感器；

进一步，所述检测基站中包括信号调理电路，对电化学气体传感器输出的信号进行调理后通过无线模块发送；所述检测总站通过无线模块接收检测基站发送的无线信号；

进一步，所述无线模块为无线射频收/发模块；

进一步，所述监控基站为虚拟仪器；

进一步，所述监控总站包括监测数据库。

对于污染事故发生时的环境空气质量监测，主要针对污染源的特定的污染气体进行监测，因此本发明采用电化学气体传感器，可以简便而准确地测定污染气体是否存在，以及污染气体的浓度；检测基站与检测总站间采用无线信号传输，可扩展监测的覆盖范围，提高监测效率；监测基站采用虚拟仪器技术，可获得高处理速度，具有很强的扩展性，并容易与检测总站间无缝连接，减少任务的复杂性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：

图1示出了环境空气质量监测系统的结构示意图；

图2示出了环境空气质量监测系统中虚拟仪器的功能模块示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参见图1，环境空气质量监测系统，由检测基站、检测总站、监控基站和监控总站组成。

可在监控范围内布置一个或包括一个或多个检测基站，每个检测基站可根据需要，设置一个或多个电化学气体传感器，包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器、一氧化碳电化学传感器及臭氧电化学传感器，电化学传感器采集污染气体信息，生成相应电信号并输出，所述电化学传感器可选用催化燃烧式传感器、定电位电解式传感器、迦伐尼电池式氧化传感器、红外式传感器或PID光离子传感器，最佳的，选用三电极电化学气体传感器(补充其优点)，检测基站中设置信号调理电路，信号调理电路对电化学气体传感器输出的信号进行滤波、去噪等处理后，由无线模块进行发送。

根据监测范围，每一个或多个检测基站对应一个检测总站，所述检测总站接收其对应的检测基站发出的信号，优选的，无线模块选用Nordic VLSI公司的无线射频收/发模块，单片机通过SPI接口向无线射频收/发模块配置寄存器写入配置信息，SPI接口工作方式由SPI指令(spiwrite、spiread)设置，在待机模式下SPI接口仍然处于工作模式。由此可以形成数据无线传输网络，延长空间传输距离的同时增强信号抗干扰能力，提升信号传输的准确率。

所述监控基站采用虚拟仪器技术，对信号进行二次采集，并进行分析；将无线模块接收的电信号通过NI公司的数据采集卡进入虚拟仪器软件LabVIEW，通过虚拟仪器软件实现信号的多通道采集和分析。在LabVIEW前面板设计通道选择，当前浓度值实时显示，污染气体指标参数设置、查询。信号分析包括电信号转换为质量浓度值，实时判断浓度值超标情况，发出超标警告信号，本实施例的虚拟仪器功能如图2所示。

监控总站，可通过LabSQL进行访问存储于监控基站上的监控数据库，并通过应急响应系统，针对国家环境空气指标将采集的四种污染气体浓度的数据依次分为一、二、三级。同时分析出污染气体超标严重性，实施相应的报警。

以上所述仅为本发明的优选并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。