一种颗粒物浓度在线监测设备制造技术

本发明专利技术涉及一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，包括若干颗粒物检测装置、一无线数据中转站和一用户端；每一所述颗粒物检测装置分别设置在监测区域内，用于实时采集监测区域内对应测量点的大颗粒物浓度数据、小颗粒物浓度数据和温湿度数据并发送至所述无线数据中转站；所述无线数据中转站用于识别接收的颗粒物浓度数据和温湿度数据所对应的测量点，实时计算监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值，并将各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据发送至所述用户端；所述用户端用于根据监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据，实时计算该监测区域排放的颗粒物浓度，本发明专利技术可以广泛应用于畜牧养殖业技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒物浓度在线监测设备
本专利技术是关于一种颗粒物浓度在线监测设备，属于畜牧养殖业

技术介绍
现代化的畜禽养殖场规模庞大，为方便管理调控，场内各舍内部属于一个相对密闭的环境，因此，畜禽舍环境的好坏对生活在舍内的动物健康与生产性能影响很大。目前，大多数畜禽舍的环境调控主要以温度(夏天)和二氧化碳浓度(冬天)作为调控指标，忽视其他的环境因子，而畜禽舍内颗粒物浓度的高低也会影响舍内动物的健康和生产性能，还会对舍内工作人员的健康产生不利影响。因此，及时监控畜禽舍内颗粒物浓度的时空分布和变化规律，提出颗粒物浓度调控措施，对提高动物健康，改善工人工作环境具有很大意义，同时对大气颗粒物减排有着重要影响。针对环境颗粒物浓度，现有检测技术常用的方法主要包括重量法、微量振荡天平法、β射线法和激光散射法等。但是，上述方法均存在一定的缺点，例如测量步骤繁琐、仪器体积庞大、操作不便、价格昂贵等，同时，现有的测量条件无法实现畜禽舍内多点粉尘浓度的同时在线监测，无法及时了解舍内的粉尘空间分布变化情况，更无法提出有效的降尘措施。虽然市面上有很多大气颗粒物在线监测产品，但是并不适用于颗粒物浓度大且环境恶劣的畜禽舍，尤其是大粒径颗粒物浓度高极易造成传感器的堵塞，然而现有的颗粒物浓度在线监测设备主要关注小粒径颗粒物在空气中的浓度大小，且精确度和稳定性均有待进一步提高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够同时监测大粒径颗粒物浓度和小粒径颗粒物浓度且具有较高精确度的颗粒物浓度在线监测设备。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，包括若干颗粒物检测装置、一无线数据中转站和一用户端；每一所述颗粒物检测装置分别设置在监测区域内，用于实时采集监测区域内对应测量点的大颗粒物浓度数据、小颗粒物浓度数据和温湿度数据并发送至所述无线数据中转站；所述无线数据中转站用于识别接收的颗粒物浓度数据和温湿度数据所对应的测量点，实时计算监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值，并将各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据发送至所述用户端；所述用户端用于根据监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据，实时计算该监测区域排放的颗粒物浓度。优选地，每一所述颗粒物检测装置均包括微处理器和扩展板，每一所述扩展板上均设置有第一时钟模块、大粒径颗粒物传感器、小粒径颗粒物传感器、第一无线数传模块、第一SD卡、显示屏和电源；所述微处理器用于通过所述第一时钟模块设定所述大粒径颗粒物传感器和小粒径颗粒物传感器的采集频率；所述大粒径颗粒物传感器用于根据设定的采集频率，实时采集监测区域内对应测量点处的大粒径颗粒物浓度数据；所述小粒径颗粒物传感器用于根据设定的采集频率，实时采集监测区域内对应测量点处的温湿度数据和小粒径颗粒物浓度数据；所述微处理器还用于通过所述第一无线数传模块将上述颗粒物浓度数据和温湿度数据发送至所述无线数据中转站；所述第一SD卡用于实时存储所述大粒径颗粒物传感器采集的大粒径颗粒物浓度数据以及所述小粒径颗粒物传感器采集的温湿度数据和小粒径颗粒物浓度数据；所述显示屏用于实时显示监测区域内各测量点的大粒径颗粒物浓度、温湿度、小粒径颗粒物浓度以及当前的日期和时间；所述电源用于为所述颗粒物检测装置的各用电部件供电。优选地，所述无线数据中转站包括第二无线数传模块、第二时钟模块、控制器和第二SD卡；所述第二无线数传模块用于将每一所述颗粒物检测装置发送的颗粒物浓度数据和温湿度数据无线传输至所述控制器；所述第二时钟模块用于记录接收到颗粒物浓度数据和温湿度数据时的时间数据；所述控制器用于识别接收的颗粒物浓度数据和温湿度数据所对应的测量点，计算监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值，并将各测量点的颗粒物浓度平均值、温湿度数据和时间数据通过所述第二无线数传模块发送至所述用户端；所述第二SD卡用于实时存储监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据。优选地，所述用户端内设置有颗粒物浓度大小计算模块、用户显示模块、报警阈值计算模块和数据校准存储模块；所述颗粒物浓度大小计算模块用于根据监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据，计算监测区域排放的颗粒物浓度；所述用户显示模块用于实时显示监测区域的颗粒物浓度和温湿度；所述报警阈值计算模块用于将各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据与预先设定的报警阈值进行对比，若各测量点的颗粒物浓度平均值或温湿度数据超出预设的报警阈值，则发送报警信号至所述用户显示模块，通过所述用户显示模块进行报警；所述数据校准存储模块用于对接收的颗粒物浓度平均值、温湿度数据和所述第二时钟模块记录的时间数据进行时间轴校准后，按照对应的时间值进行存储。优选地，每一所述颗粒物检测装置均包括一外壳，每一所述颗粒物检测装置的微处理器和扩展板均设置在所述外壳内。优选地，每一所述外壳外侧还设置有防尘罩。优选地，每一所述外壳均采用防水材料。优选地，每一所述外壳上均设置有挂角安装孔。优选地，每一所述电源均采用电压为5V～12V的充电电池或外部电源。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术由于设置有大粒径颗粒物传感器和小粒径颗粒物传感器，能够同时测量畜禽舍内的PM1、PM2.5、PM10的数量和质量浓度以及总悬浮颗粒物的质量浓度，同时还能够测量畜禽舍内测点的温度和相对湿度，颗粒物浓度的监测更加精确。2、本专利技术由于在颗粒物检测装置的外侧设置有防尘罩，用户端内设置有数据校准存储模块，不仅通过物理方式防止大粒径颗粒物沉降堵塞传感器，还可以使传感器在采样间隔期间停止采样工作，有效延长传感器的寿命。3、本专利技术由于在颗粒物检测装置和无线数据中转站上均设置无线数传模块和SD卡，可以实时获取数据，以监测畜禽舍内的空气质量环境；也可以实时储存备份接收到的数据，以便后续数据分析，可以广泛应用于畜牧养殖业
中。附图说明图1是本专利技术的数据传输示意图；图2是本专利技术中颗粒物检测装置的分解示意图。具体实施方式以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1～2所示，本专利技术提供的颗粒物浓度在线监测设备包括若干颗粒物检测装置1、一无线数据中转站2和一用户端3，其中，每一颗粒物检测装置1分别设置在畜禽舍4内的对应测量点处。每一颗粒物检测装置1均包括外壳11、单片机微处理器12、单片机扩展板13、第一无线数传模块14、电源15、第一时钟模块16、第一SD卡17、OLED显示屏18和颗粒物传感器19，颗粒物传感器19包括大粒径颗粒物传感器191和小粒径颗粒物传感器192，其中，大粒径颗粒物为TSP(总悬浮微粒)，小粒径颗粒物为PM1、PM2.5和PM10的颗粒物。每一外壳11内均设置有单片机微处理器12和单片机扩展板13，每一单片机扩展板13上均设置有第一无线数传模块14、电源15、第一时钟模块16、第一SD卡17、OLED显示屏18、大粒径颗粒物传感器191和小粒径颗粒物传感器192，每一外壳11外侧均设置有防尘罩110。单片机微处理器12用于通过第一时钟模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，包括若干颗粒物检测装置、一无线数据中转站和一用户端；每一所述颗粒物检测装置分别设置在监测区域内，用于实时采集监测区域内对应测量点的大颗粒物浓度数据、小颗粒物浓度数据和温湿度数据并发送至所述无线数据中转站；所述无线数据中转站用于识别接收的颗粒物浓度数据和温湿度数据所对应的测量点，实时计算监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值，并将各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据发送至所述用户端；所述用户端用于根据监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据，实时计算该监测区域排放的颗粒物浓度。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，包括若干颗粒物检测装置、一无线数据中转站和一用户端；每一所述颗粒物检测装置分别设置在监测区域内，用于实时采集监测区域内对应测量点的大颗粒物浓度数据、小颗粒物浓度数据和温湿度数据并发送至所述无线数据中转站；所述无线数据中转站用于识别接收的颗粒物浓度数据和温湿度数据所对应的测量点，实时计算监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值，并将各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据发送至所述用户端；所述用户端用于根据监测区域内各测量点的颗粒物浓度平均值和温湿度数据，实时计算该监测区域排放的颗粒物浓度。2.如权利要求1所述的一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，每一所述颗粒物检测装置均包括微处理器和扩展板，每一所述扩展板上均设置有第一时钟模块、大粒径颗粒物传感器、小粒径颗粒物传感器、第一无线数传模块、第一SD卡、显示屏和电源；所述微处理器用于通过所述第一时钟模块设定所述大粒径颗粒物传感器和小粒径颗粒物传感器的采集频率；所述大粒径颗粒物传感器用于根据设定的采集频率，实时采集监测区域内对应测量点处的大粒径颗粒物浓度数据；所述小粒径颗粒物传感器用于根据设定的采集频率，实时采集监测区域内对应测量点处的温湿度数据和小粒径颗粒物浓度数据；所述微处理器还用于通过所述第一无线数传模块将上述颗粒物浓度数据和温湿度数据发送至所述无线数据中转站；所述第一SD卡用于实时存储所述大粒径颗粒物传感器采集的大粒径颗粒物浓度数据以及所述小粒径颗粒物传感器采集的温湿度数据和小粒径颗粒物浓度数据；所述显示屏用于实时显示监测区域内各测量点的大粒径颗粒物浓度、温湿度、小粒径颗粒物浓度以及当前的日期和时间；所述电源用于为所述颗粒物检测装置的各用电部件供电。3.如权利要求1所述的一种颗粒物浓度在线监测设备，其特征在于，所述无线数据中转站包括第二无线数传模块、第二时钟模块、控制器和第二SD卡；所述第二无线数传模块用于将每一所述颗粒物检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝元，李宗洋，王少杰，施正香，李保明，郑炜超，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11