[发明专利]多通道荧光探测的生物污染环境预警仪

说明书

本发明公开了多通道荧光探测的生物污染环境预警仪，属于生物气溶胶检测技术领域，包括激光发射模块、接收光学模块、信号采集及数据处理模块、服务器和数据分析模块；激光发射模块用于发射紫外激光；接收光学模块通过望远镜接收回波信号，并对接收的回波信号进行分路，形成两个探测波长更长的荧光波段散射信号和一个探测波长没有改变的米散射波段信号，将两个荧光波段散射信号和一个米散射波段信号传输至信号采集及数据处理模块中对应的光电探测器中，形成第一荧光通道、第二荧光通道和米通道；数据分析模块对第一荧光通道、第二荧光通道和米通道传输的数据进行分析，实现对大气中存在的生物气溶胶进行快速检测，具有灵敏度高、准确性高的特点。

技术领域

本发明属于生物气溶胶检测技术领域，具体是多通道荧光探测的生物污染环境预警仪。

背景技术

生物气溶胶能够在空气中进行繁殖并扩散至周围的环境，导致人类发生过敏反应，对人类健康造成危害。面对有害生物气溶胶的侵袭，为减少其造成的人员伤害，对大气中存有潜在危害的生物气溶胶进行探测，实现早期预警和检测尤为重要。为了及时对有害生物气溶胶进行预警，采取预防措施，需要进行快速预警，同时，为了对干扰个体采取保护救治措施，需要及时对生物气溶胶种类进行识别，以采取恰当的施救手段。而生化检测方法速度慢，不能满足及时预警和识别的需求，本申请提出的多通道荧光探测的生物污染环境预警仪具有响应迅速的特点，能够实现生物污染环境的快速预警；同时，本申请还具有灵敏度高、准确性高的特点，能够降低对生物气溶胶误报引起的不必要损失，并且通过多通道实现对气溶胶种类的识别。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了多通道荧光探测的生物污染环境预警仪。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

多通道荧光探测的生物污染环境预警仪，包括激光发射模块、接收光学模块、信号采集及数据处理模块、服务器和数据分析模块；

所述激光发射模块用于发射紫外激光；紫外激光的发射波长位于260nm-450nm之间；接收光学模块通过望远镜接收回波信号，并对接收的回波信号进行分路，形成两个探测波长更长的荧光波段散射信号和一个探测波长没有改变的米散射波段信号，将两个荧光波段散射信号和一个米散射波段信号传输至信号采集及数据处理模块中对应的光电探测器中，形成第一荧光通道、第二荧光通道和米通道；

数据分析模块对第一荧光通道、第二荧光通道和米通道传输的数据进行分析，获取第一荧光通道和第二荧光通道发送的数据，识别第一荧光通道和第二荧光通道发送的数据中的荧光信号，当没有识别到荧光信号时，不发出报警指示；当识别到荧光信号时，发出报警指示，判定存在生物气溶胶，根据第一荧光通道、第二荧光通道的数据反演生物气溶胶的荧光光谱信息和特征信息。

进一步地，激光发射模块的工作方法包括：

设置需要发射的紫外激光的波长，根据设置的紫外激光的波长对激光器进行调整，当激光器调整完毕后，发射紫外激光，并通过扩束镜控制紫外激光的发散角。

进一步地，设置需要发射的紫外激光的波长的方法是：

从互联网中获取大量地区的生物气溶胶荧光光谱范围，根据获取的数据建立荧光光谱库，获取当前需要进行检测的区域，将需要检测的区域输入到荧光光谱库中进行匹配，获得对应的荧光光谱范围，根据获得的荧光光谱范围确定需要发射的紫外激光的波长。

进一步地，信号采集及数据处理模块包括光电探测器和数据采集卡，所述数据采集卡与光电探测器相匹配，所述光电探测器包括第一探测器、第二探测器和第三探测器，第一探测器、第二探测器和第三探测器对应接收两个荧光波段散射信号和一个米散射波段信号，第一探测器和第二探测器分别将接收到的荧光波段散射信号转化为对应的电信号，第三探测器将接收到的米散射波段信号转化为对应的电信号；将第一探测器和第二探测器与对应的荧光波段散射信号组成的通道标记为第一荧光通道和第二荧光通道，将第三探测器与米散射波段信号组成的通道标记为米通道。