[发明专利]一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统

说明书

本发明公开了空气质量监测领域的一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统，本发明通过采样单元，得到同一气体化合物具有不同气体检测传感器的浓度值，通过信号处理单元与数据处理单元，不仅去除杂乱、无序的检测量化数值，从而提高监测数据的精度、准确性和稳定性，而且每种气体化合物不同气体检测传感器的检测量化数值进行归一化加权平均处理，使得每种气体化合物不同气体检测传感器的检测量化数值进行类比与修正，得到每种气体化合物的修正值具有说服力和准确性，从而避免使用单一传感器造成监测结果稳定性差和精确性差的问题，使得监测结果与传统大型空气质量监测地面站差值较小，满足空气质量精细化管理的需要。

技术领域

本发明涉及空气质量监测领域，具体为一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统。

背景技术

随着环境的日益恶化，人们对空气质量的关心程度越来越高，为此环保部门通过在各地建立空气质量微型站，监测当地大气中各种气体化合物浓度，并通过互联网关联，实现实时监测大气环境中的各种气体化合的浓度。

现有空气质量微型站采用单一传感器方法，如小分子气体化合物均采用电化学传感器，因其原理以及受环境影响的因素，其监测结果的精度、准确性和稳定性与传统大型空气质量监测地面站相比有较大差距，同时采用单一传感器方法开发的空气质量微型站产品在实际应用中提供的数据价值较低，不能满足空气质量精细化管理的需要。

基于此，本发明设计了一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统，以解决上述背景技术中提出监测数据的精度、准确性和稳定性降低，不能满足空气质量精细化管理的需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多维传感器技术的空气质量监测系统，包括采样单元、信号与数据处理单元、WIFI网关单元以及终端监测显示单元；

采样单元：所述采样单元包括有若干种气体检测传感器，若干种所述气体检测传感器均可监测一种或多种气体，所述采样单元与数据处理单元连接，所述采样单元用于检测大气中多种气体化合物浓度，并将检测大气中多种气体化合物的浓度转化成模拟信号并传输至数据处理单元；

信号处理单元：所述信号处理单元与数据处理单元连接，所述信号处理单元将采样单元传输的模拟信号进行测量与滤波，并将模拟信号转变成量化数据，再将量化数据传递至数据处理单元；

数据处理单元：所述数据处理单元将量化数据进行归一化加权平均处理，得到各种气体化合物浓度的修正值，所述数据处理单元与WIFI网关单元连接；

WIFI网关单元：所述WIFI网关单元通过互联网与所述终端监测显示单元连接，所述WIFI网关单元将各种气体化合物浓度的修正值通过互联网传递至终端监测显示单元；

终端监测显示单元：所述终端监测显示单元包括终端控制器、数据储存云库、可视化处理软件以及可视化显示器，所述终端控制器通过WIFI网关单元控制采样单元的工作状态，所述数据储存云库将WIFI网关单元的传递的各种气体化合物浓度的修正值进行在线数据存储，所述可视化处理软件将WIFI网关单元的传递的各种气体化合物浓度的修正值进行可视化数据处理，并根据需要的可视化方式在所述可视化显示器显示图表数据。

更进一步地，若干种所述气体检测传感器包括电化学传感器、金属氧化物半导体传感器、催化燃烧传感器、红外传感器和热导传感器其中的两种或多种。

更进一步地，所述电化学传感器分别包括检测硫化氢、二氧化硫、湿度、温度、氧化氮、甲醛、氧化碳、氨气、氯气、氧气、环氧乙炔和臭氧的气体电化学传感器。

更进一步地，所述金属氧化物半导体传感器分别包括检测氧化碳与硫化氢的气体金属氧化物半导体传感器。