一种空气颗粒物浓度监控设备及其检测方法技术

本发明专利技术提供了一种空气颗粒物浓度监控设备，其包括：第一检测装置（11），获取第一检测数据，通过数据传输装置（2）传输至处理装置，以计算出采样时间内的颗粒物小时浓度值，并通过所述数据传输装置（2）向所述服务器（5）发送，第二检测装置（12），获取第二检测数据，并通过所述数据传输装置（2）传输至所述服务器（5），并通过该服务器（5）内设有的校准系数K值公式计算获得最终检测数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空气颗粒物浓度监控检测技术，尤其涉及一种采用滤膜称重法与光散法结合，对空气颗粒物浓度进行检测的监控设备及其检测方法。
技术介绍
当前，世界范围内，发展中国家的空气污染问题正日益突出，伴随空气污染所形成的雾霾天气，也正频繁的笼罩着各地城市，造成空气质量显著下降，日益侵蚀着人体的健康。为了改善空气质量环境，有专家分析其原因，得知除了传统的工业排放、汽车尾气排放外，城市内的工地、码头、堆场、道路的扬尘危害也是重要污染源之一，其中的粉尘经参入空气后，所形成的大气颗粒物的危害极为严重，因此各地环保部门迫切想要实现，通过实时监测大气颗粒物的浓度，尽早确定周围环境对大气颗粒物浓度的影响，并有效确定污染源头，为降低大气颗粒物浓度的治理工作提供检测依据。为了实现上述问题，现有技术所提供的空气颗粒物检测主要包括两种方式：第一种，采用光散射法进行粉尘的检测，其原理通过光照射在空气中悬浮颗粒物上时，会产生散射光，在颗粒物性质一定的条件下，颗粒物的散射光强度与其质量浓度成正比的关系，计算出当前空气悬浮颗粒物浓度值。在实际应用由于光散射技术本身的结构特性，会有零位漂移及光源信号的衰减，导致采集的数据误差，因此不能准确的反应被监测区域的污染情况。且在不同的区域及周边环境，体积浓度与质量浓度之间的转换系数也不同，所以使用一个固定的转换系数K值来标定所有设备会导致数据误差。因此不难发现该技术优势在于，检测速度较快，但缺点也很明显，于由于容易受到颗粒物折射性、形态以及成分的影响，以及技术本身结构特性及转换系数的浮动等，其测量准确性不高。第二种，采用重量法，通过抽取环境中的空气至滤膜上，以截留空气中的颗粒物，从而根据采样前后滤膜重量差来计算悬浮颗粒物浓度，其优势在于，检测精度较高，但缺点也很明显，检测所需时间较长，检测的实时性较差。此外现有空气颗粒物浓度监控设备，每套都独立运行采集数据并发送数据，因此当该设备在某一地区密集布设时，每一台都会单独产生数据流量，若采用GPRS或其他付费流量通信方案，则会极大的提高数据采集成本，同时另一方面一旦某台设备GPRS或其他付费流量通信模块产生故障，则将影响该设备的数据采集并导致无法获取该设备所在地空气悬浮颗粒物检测数据。因此综上原因，现有技术亟待一种能够结合上述两种空气颗粒物检测技术优点，并能够更为经济的降低采集数据的成本，同时保证该监控设备数据采集稳定性的的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种空气颗粒物浓度监控设备，其能够结合膜称重法和光散射法的检测优势，并通过与外部服务器连接，实时矫正检测数据，以获取更为精确的空气质量检测数据为实现上述目的，本专利技术提供了一种空气颗粒物浓度监控设备，其包括：第一检测装置（11），获取第一检测数据，通过数据传输装置（2）传输至处理装置，以计算出采样时间内的颗粒物小时浓度值，并通过所述数据传输装置（2）向所述服务器（5）发送，第二检测装置（12），获取第二检测数据，并通过所述数据传输装置（2）传输至所述服务器（5），并通过该服务器（5）内设有的校准系数K值公式计算获得最终检测数据。进一步的，所述第一检测装置（11）为膜称重检测装置（3），其包括：第一采样头（31）通过第一气路通道（32）与膜片室（33）及空气泵（34）相通，膜片转盘（35）靠近所述膜片室（33），其上设有复数采样膜片，通过旋转移入/移出所述膜片室（33），移样模块36转移所述采样膜片至干燥称重室（37）内，将称得的总质量数据，设为所述第一检测数据。进一步的，所述膜称重检测装置（3）还包括：气路密封罩伸缩杆（323）设置在所述第一气路通道（32）上，膜称重法控制器（322）与气路密封罩伸缩杆（323）控制连接，以操控所述第一气路通道（32）的进气导通/截止。进一步的，所述第一气路通道（32）采用不锈钢材料制成。进一步的，所述第一气路通道（32）内还是设有加热元件（321），以加热蒸发采样空气中的水汽，并保持恒温40°。进一步的，所述膜称重检测装置（3）还包括：膜片储存室（38），设在所述移样模块（36）送样范围内，以转移所述干燥称重室（37）内的所述采样膜片至其内部封存。进一步的，所述空气泵（34）抽气压力设定为26000pa，气流量为3L/min。进一步的，所述第二检测装置（12）为光散法检测装置（6），其包括：第二采样头（61）通过第二气路通道（62）与光散法粉尘仪（63）相通，其中所述光散法粉尘仪（63）内置气泵。进一步的，所述第二气路通道（62）为气体专用软管，且内壁光滑无静电，其内部设有加热元件（321）。以加热蒸发采样空气中的水汽，并保持恒温40°。进一步的，所述第二检测数据为所述光散法粉尘仪（63）所测每分钟的质量浓度均值。进一步的，所述矫正系数K为：其中进一步的，所述数据传输装置(2)包括：本地通信模块(21)，远程通信模块(22)，其中所述本地通信模块(21)用于本地数据传输及本地局域网络组建，所述远程通信模块(22)与所述服务器5建立远程数据连接。进一步的，所述本地通信模块（21）为2.4G通信模块（211）、ZigBee通信模块、蓝牙通信模块、wifi通信模块、Z-wave通信模块中的一种。进一步的，所述远程通信模块（22）为GPRS通信模块(212)、CDMA通信模块、3G/4G/5G通信模块中的一种。进一步的，所述处理装置设置在所述本地通信模块（21）内。进一步的，所述光散法检测装置（6）还包括：校准平台（64）与PLC控制器（65）控制连接，由系统开关电源（66）供电，其中所述校准平台（64）与所述光散法粉尘仪（63）控制连接。为实现上述目的，本专利技术另一方面还提供了一种空气颗粒物浓度监控设备的检测方法，其步骤包括：步骤A：膜称重检测装置（3）抽取采样空气，经干燥处理后测得第一检测数据；步骤B：数据传输装置（2）收取第一检测数据，转至处理装置计算采样时间内的颗粒物小时浓度值后：步骤C：通过数据传输装置（2）向服务器（5）上报；步骤D：光散法检测装置（6）抽取采样空气，经干燥处理后侧得第二检测数据：步骤E：数据传输装置（2）收取第二检测数据，向服务器（5） 上报：步骤F：服务器（5）依据内设的校准系数K值公式计算获得最终检测数据。为了进一步保证本专利技术的一种空气颗粒物浓度监控设备的数据检测精度及可靠性，本专利技术另一方面还提供了一种空气颗粒物浓度监控设备的校准方法，其中步骤包括：步骤A：停止光散法粉尘仪（63）工作，PLC控制器（65）控制该校准平台64，对该光散法粉尘仪63进行矫正操作；步骤B：在第一预设矫正时间后，2.4G通信模块（211）向光散法粉尘仪（63）发送命令代码，令其进入自校准量程状态，以完成量程校验：步骤C：在第二预设矫正时间后，校准平台（64）控制光散法粉尘仪（63）退出校准状态，且所述校准平台（64）进入待机状态；步骤D：2.4G通信模块（211）发出指令，启动光散法粉尘仪（63）进入连续检测状态，开始工作。进一步的，所述第一预设矫正时间为一分钟，所述第二预设矫正时间为两分钟。为了进一步保证本专利技术的一种空气颗粒物浓度监控设备的数据检测精度及效率，本专利技术另一方面还提供了一种空气颗粒物浓度监控设备的量程自动切换方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于，包括：第一检测装置（11），获取第一检测数据，通过数据传输装置（2）传输至处理装置，以计算出采样时间内的颗粒物小时浓度值，并通过所述数据传输装置（2）向所述服务器（5）发送，第二检测装置（12），获取第二检测数据，并通过所述数据传输装置（2）传输至所述服务器（5），并通过该服务器（5）内设有的校准系数K值公式计算获得最终检测数据。

【技术特征摘要】
1.一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于，包括：第一检测装置（11），获取第一检测数据，通过数据传输装置（2）传输至处理装置，以计算出采样时间内的颗粒物小时浓度值，并通过所述数据传输装置（2）向所述服务器（5）发送，第二检测装置（12），获取第二检测数据，并通过所述数据传输装置（2）传输至所述服务器（5），并通过该服务器（5）内设有的校准系数K值公式计算获得最终检测数据。2.根据权利要求1所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第一检测装置（11）为膜称重检测装置（3），其包括：第一采样头（31）通过第一气路通道（32）与膜片室（33）及空气泵（34）相通，膜片转盘（35）靠近所述膜片室（33），其上设有复数采样膜片，通过旋转移入/移出所述膜片室（33），移样模块（36）转移所述采样膜片至干燥称重室（37）内，将称得的总质量数据，设为所述第一检测数据。3.根据权利要求2所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述膜称重检测装置（3）还包括：气路密封罩伸缩杆（323）设置在所述第一气路通道（32）上，膜称重法控制器（322）与气路密封罩伸缩杆（323）控制连接。4.根据权利要求2或3所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第一气路通道（32）采用不锈钢材料制成。5.根据权利要求2所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第一气路通道（32）内还是设有加热元件（321），并保持恒温40°。6.根据权利要求2所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述膜称重检测装置（3）还包括：膜片储存室（38），设在所述移样模块（36）送样范围内，以转移所述干燥称重室（37）内的所述采样膜片至其内部封存。7.根据权利要求2所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述空气泵（34）抽气压力设定为26000pa，气流量为3L/min。8.根据权利要求1所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第二检测装置（12）为光散法检测装置（6），其包括：第二采样头（61）通过第二气路通道（62）与光散法粉尘仪（63）相通，其中所述光散法粉尘仪（63）内置气泵。9.根据权利要求8所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第二气路通道（62）为气体专用软管，且内壁光滑无静电，其内部设有加热元件（321），并保持恒温40°。10.根据权利要求8所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述第二检测数据为所述光散法粉尘仪（63）所测每分钟的质量浓度均值。11.根据权利要求1所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述矫正系数K为：其中12.根据权利要求1所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述数据传输装置（2）包括：本地通信模块（21），远程通信模块（22），其中所述本地通信模块（21）用于本地数据传输及本地局域网络组建，所述远程通信模块（22）与所述服务器5建立远程数据连接。13.根据权利要求12所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述本地通信模块（21）为2.4G通信模块（211）、ZigBee通信模块、蓝牙通信模块、wifi通信模块、Z-wave通信模块中的一种。14.根据权利要求12所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述远程通信模块（22）为GPRS通信模块(212)、CDMA通信模块、3G/4G/5G通信模块中的一种。15.根据根据权利要求12所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述处理装置设置在所述本地通信模块（21）内。16.根据根据权利要求8所述的一种空气颗粒物浓度监控设备，其特征在于：所述光散法检测装置（6）还包括：校准平台（64）与PLC控制器（65）控制连接，由系统开关电源（66）供电，其中所述校准平台（64）与所述光散法粉尘仪（63）控制连接。17.一种如权1所述空气颗粒物浓度监控设备的检测方法，其特征在于，包括：步骤A：膜称重检测装置（3）抽取采样空气，经干燥处理后测得第一检测数据；步骤B：数据传输装置（2）收取第一检测数据，转至处理装置计算采样时间内的颗粒物小时浓度值后：步骤C：通过数据传输装置（2）向服务器（5）上报；步骤D：光散法检测装置（6）抽取采样空气，经干燥处理后侧得第二检测数据：步骤E：数据传输装置（2）收取第二检测数据，向服务器（5） 上报：步骤F：服务器（5）依据内设的校准系数K值...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓钟，郑晔阳，张晓华，程华，满弢，金汝庭，
申请(专利权)人：上海卫东信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31