一种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备技术方案

一种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，包括PM2.5监测设备本体、供电电路和储能装置，其特征在于：在所述PM2.5监测设备的供电电路上，设置有风力发电装置和太阳能供电装置；所述风力发电装置、太阳能供电电装置、供电电路、储能装置与PM2.5监测设备依次相连；所述PM2.5监测设备，其接口为USB接口、蓝牙接口或RS232接口。本发明专利技术中的PM2.5监测设备，能利用自然界中的太阳能、风能为PM2.5监测设备提供稳定可靠的能源。正常使用环境下，就不需要铺设输电线，更不需要消耗市电，使PM2.5监测设备的架设、维护和运行成本更低，具有节能环保、寿命长、免维护等诸多优点，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
—种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备
本专利技术涉及一种PM2.5监测设备，特别涉及一种利用了太阳能进行供电、具有环保理念的PM2.5监测设备。
技术介绍
如今，城市环境污染问题日益突出，经常导致出现灰霾、雾霾等恶劣天气，PM2.5也逐步为人们关注和重视，成为热点。PM是“颗粒物质”的缩写，能长时间悬浮在空气中。上述PM2.5细颗粒物又称细粒、细颗粒、可入肺颗粒物，是指大气中粒径小于或等于2μπι (有时用小于2.5μπι，即ΡΜ2.5)的颗粒物。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有着重要的影响。与较粗大的颗粒物相比，ΡΜ2.5富含大量有毒有害物质，对人体健康的威胁更大，极易附着于肺部深处，而且能在大气中停留更长时间，输送距离也更远，对大气环境及人体健康的影响也更大，是导致黑肺、灰霾和雾霾天气的主要凶手。 ΡΜ2.5现已成为家喻户晓、谈之色变的全民公敌，及时公布ΡΜ2.5数据，将有利于更好地指引公众健康出行，让大家针对不同的空气质量状态，采取不同的保护措施，尽可能减少危害。2012年2月，国务院新修订的《环境空气质量标准》中也特别增加了细颗粒物监测指标。2013年2月，全国科学技术名词审定委员会称:ΡΜ2.5拟正式命名为“细颗粒物”，ΡΜ2.5主要来自于燃烧柴油的卡车的尾气、烟囱排放、土壤扬尘、沙尘暴以及火山灰。 由于ΡΜ2.5会对呼吸系统和心血管系统造成伤害，导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡，现在大众对ΡΜ2.5关注度很高，也需要及时了解这方面的信息，以做好防护措施，保护自身的健康。及时公布ΡΜ2.5数据，将有利于更好地指引公众健康出行，针对不同的空气质量状态，采取不同的保护措施，尽可能减少危害。 鉴于传统的ΡΜ2.5监测设备，一般需要通过交流电提供电源，且由于在户外使用，长时间经历日晒雨淋，也容易造成监测设备的损坏，影响了监测效果和测量精度，还会缩短产品的使用寿命，增加了社会开支。 近年来随着世界性的石油、煤炭、天然气等一次性能源危机频繁发，太阳能、风能等洁净环保、可再生能源的开发、利用日益受到重视，而ΡΜ2.5监测设备一般都设置在高处，所处位置具有光照效果好、太阳能电池输出功率高的特点，从而使太阳能在该领域具有了很好的应用价值。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述现状，而提供一种利用太阳能、风能进行供电的更为环保的环保型的ΡΜ2.5监测设备，本专利技术所述的环保涉及了太阳能、风能等节能环保与ΡΜ2.5空气质量监测领域。 为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案。 一种基于风光互补供电系统的ΡΜ2.5监测设备，包括ΡΜ2.5监测设备本体、供电电路和储能装置，其特征在于:在所述PM2.5监测设备的供电电路上，设置有风力发电装置和太阳能供电装置，所述风力发电装置包括螺旋形风车桨叶和与其相连的垂直轴风力发电机；所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、控制电路和逆变器；所述风力发电装置、太阳能供电电装置、供电电路、储能装置与PM2.5监测设备依次相连；所述风力发电装置、太阳能电池供电装置至少为一组。届时，上述太阳能供电装置还可根据需要，在数量上进行增力口，以便提供更大的输出电流。 上述PM2.5监测设备，又称为PM2.5监测仪或PM2.5检测仪，是一种专门用于测量空气中PM2.5数值的专用检测仪器，以高灵敏度的微型激光传感器技术为基础，集空气动力学、数字信号处理、光机电技术于一体。该监测设备在连续监测粉尘浓度的同时，可收集到颗粒物，以便对其成份进行分析，并计算出质量浓度转换系数K值，可直读粉尘浓度，适用于公共场所及大气环境的测定，还可用于空气净化器净化效率的评价分析。其测定PM2.5浓度的过程，分为两个步骤，首先是将PM2.5与较大的颗粒物进行分离，然后再测定分离出来的PM2.5的重量。 本专利技术所述的基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，其接口为USB接口、蓝牙接口或RS232接口 ；所述USB接口为USB2.0接口或USB3.0接口，所述蓝牙接口为1.1版、1.2版、2.0版、2.1版、3.0版或4.0版，目前主要是蓝牙2.0版和3.0版。 一种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，其设备运用的监测方法包括重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法。 上述重量法，是将ΡΜ2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重。届时，工作人员根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，就能计算出ΡΜ2.5的浓度，其原理是分别通过一定切割特征的采样器，以恒速抽取定量体积的空气，将环境空气中的ΡΜ2.5截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的质量差和采样体积，即可计算出ΡΜ2.5的浓度。 重量法是一种最直接、最可靠的方法，也是验证其它方法是否准确的标杆，并具有成本较低的优点，目前在国内外环境质量评估中应用比较广泛。但由于重量法需要人工称重，其工作量大、程序繁琐费时，所以更适用于近郊或经济条件相对落后的小城市或用于PMlO污染变化较小的城市。 但当工作人员需要实现自动监测时，就需要采用β射线吸收法和微量振荡天平法。 本专利技术中采用了 β射线吸收法的ΡΜ2.5监测设备由设备主机、采样头、ΡΜ2.5切割器、样品动态加热系统和采样泵组成。其原理如下:环境空气由采样泵吸入采样管，经过滤膜后排出，颗粒物便沉积在滤膜上，然后照射一束β射线，当β射线通过沉积了颗粒物的滤膜时，β射线的能量衰减，由于衰减的程度和ΡΜ2.5的重量成正比。届时，工作人员通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。 本专利技术中采用了微量振荡天平法的ΡΜ2.5监测设备由设备主机、采样头、ΡΜ2.5切割器、滤膜动态测量系统和采样泵组成，通过在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在其振荡端安装一可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管的特征和其质量。当采样气流通过滤膜时，其中的颗粒物便会沉积在滤膜上，滤膜的质量变化导致振荡频率的变化，通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据流量、现场环境温度、气压和振荡频率的变化，即可计算出该时段ΡΜ2.5的浓度值，十分方便快捷。 本专利技术所述的基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，其太阳能电池板、风力发电机设置在该PM2.5监测设备的顶部或周围。太阳能电池通过白天接受光照，将太阳能转化为电能，经控制系统后，存储在该PM2.5监测设备的储能装置中，这样既可节省能源又能降低PM2.5监测设备线路建设成本和设备运行成本。 本专利技术中所述太阳能电池板、风力发电机与所述PM2.5监测设备为固定结构或活动结构。当二者之间为固定结构时，该太阳能电池板、风力发电机与所述PM2.5监测设备之间成固定状态，不可移动和变换角度；当二者之间为活动结构时，该太阳能电池板、风力发电机可根据使用需要，通过手动控制、电动控制或自动控制的方式进行，调节其在该PM2.5监测设备中所处的位置和角度。 上述太阳能电池板通过支架固定在设备的上部，该支架可设置为一可调式支架，通过调节该可调式支架，来调节上述太阳能电池的受光角度，使之能适应不同季节、不同时间或不同地区的光照。比如:所述太阳能电池通过该可调式支架安装在该PM2.5监测设备的安装平台上，所述可调式支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，包括PM2.5监测设备本体、供电电路和储能装置，其特征在于：在所述PM2.5监测设备的供电电路上，设置有风力发电装置和太阳能供电装置，所述风力发电装置包括螺旋形风车桨叶和与其相连的垂直轴风力发电机；所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、控制电路和逆变器；所述风力发电装置、太阳能供电电装置、供电电路、储能装置与PM2.5监测设备依次相连；所述风力发电装置、太阳能电池供电装置至少为一组。

【技术特征摘要】
1.一种基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，包括PM2.5监测设备本体、供电电路和储能装置，其特征在于:在所述PM2.5监测设备的供电电路上，设置有风力发电装置和太阳能供电装置，所述风力发电装置包括螺旋形风车桨叶和与其相连的垂直轴风力发电机；所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、控制电路和逆变器；所述风力发电装置、太阳能供电电装置、供电电路、储能装置与PM2.5监测设备依次相连；所述风力发电装置、太阳能电池供电装置至少为一组。2.根据权利要求1所述的基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，其特征在于:所述PM2.5监测设备，其接口为USB接口、蓝牙接口或RS232接口 ；所述USB接口为USB2.0接口或USB3.0接口，所述蓝牙接口为1.1版、1.2版、2.0版、2.1版、3.0版或4.0版。3.根据权利要求1所述的基于风光互补供电系统的PM2.5监测设备，其特征在于:所述PM2.5监测设备运用的监测方法包括重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法；所述采用了 β射线吸收法的ΡΜ2.5监测设备由设备主机、...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，
申请(专利权)人：崔华，
类型：发明
国别省市：辽宁;21