具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法技术

本发明专利技术涉及一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据计算方法，该监测仪包括壳体，所述壳体内设有主控板，及与主控板分别连接的检测模块、数据处理模块、电源系统；所述检测模块包括两个以上的有毒有害气体传感器，以实现对多种有毒有害气体的实时检测；所述主控板上设有信号采集单元、无线传输单元、GPS定位单元、及数据存储单元，所述主控板通过无线传输单元与基于物联网的管理系统相连，用于通过物联网将检测模块数据传输至管理系统。本发明专利技术获得的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据计算方法可实时对混合气体中的多种有毒有害气体进行准确检测，且检测结果准确性高。

【技术实现步骤摘要】
具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法
本专利技术涉及气体检测分析
，尤其涉及一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法。
技术介绍
随着社会的发展，近代工业规模也在不断扩大，在工业生产中会产生大量的的硫化氢、氯化氢、氨气、氯气、氟化氢、以及VOC等多种有毒有害气体，这些有毒有害气体浓度若是大大超过国家规定标准，不仅严重威胁作业人员的安全与身体健康，而且污染周边环境。特别是设备陈旧、工艺落后的生产过程，有毒气体危害的问题显得尤为突出。为了控制有毒有害气体对作业人员健康的影响以及对环境的污染，必须首先对有毒有害气体进行采样和定量检测后以对有毒有害气体进行定性识别，随后则可采取针对性的措施进行治理。但是在定性识别时，因多种有毒有害气体发生混合，气体之间相互干扰会造成主成分特征丢失，而检测过程中使用的气体传感器因多种气体混合造成的干扰会对检测结果造成影响；另外气体传感器在长时间的使用过程中还会受到温度、湿度、以及其他因素的交叉干扰和传感器元件老化均会引起监测结果漂移和检测限下降，致使检测精确度不高、数据不可靠。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法，该具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法可实时对混合气体中的多种有毒有害气体进行准确检测，且检测结果准确性高。本专利技术采用的技术方案是：一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，用于对工业园区内的有毒有害气体进行实时检测，包括壳体，所述壳体内设有主控板，及与主控板分别连接的检测模块、数据处理模块、电源系统；所述检测模块包括两个以上的有毒有害气体传感器，以实现对多种有毒有害气体的实时检测；所述主控板上设有信号采集单元、无线传输单元、GPS定位单元、及数据存储单元，所述主控板通过无线传输单元与基于物联网的管理系统相连，用于通过物联网将检测数据传输至管理系统。作为对上述技术方案的进一步限定，所述壳体包括上壳体、及与上壳体可扣合连接为一体的底板，所述主控板和检测模块固连在底板上。作为对上述技术方案的进一步限定，所述壳体的底板上设有贯穿底板的通孔，所述有毒有害气体传感器以探测头端朝向通孔方向与底板固连，且于有毒有害气体传感器与通孔之间设有密封条，以使壳体形成密闭结构。作为对上述技术方案的进一步限定，所述主控板通过可折叠的支架固连于底板上。作为对上述技术方案的进一步限定，所述壳体外设有外壳，且外壳的底部设有蜂窝状的透气孔。作为对上述技术方案的进一步限定，所述检测模块内还设有有毒有害气体传感器预留接口。作为对上述技术方案的进一步限定，所述有毒有害气体传感器包括硫化氢传感器、氨气传感器、氯化氢传感器、氯气传感器、氟化氢传感器、挥发性有机气体传感器。作为对上述技术方案的进一步限定，所述无线传输单元包括GPRS通信模块、及与GPRS通信模块连接的天线。作为对上述技术方案的进一步限定，所述电源系统包括主电源模块、及备用电池，所述主电源模块和备用电池均与主控板相连，所述主电源模块为连接太阳能控制器的可充电锂电池。一种监测数据处理方法，用于上述所述基于传感器检测的有毒有害气体网络监测仪，通过人工智能大数据平台，依据不同传感器受温度、湿度、交叉气体和传感器信号衰减因素的影响，利用智能机器学习算法自动提取校准模型后对不同传感器实时检测的数据进行校准，从而得到监测数据结果。作为对上述技术方案的进一步限定，所述校准模型为根据传感器检测原理及大气环境化学知识，初步确定影响传感器检测精度的因素后，通过实时测量获得的传感器检测参数和获取的标准数据，采用智能机器学习算法而获得的各个影响因素的线性、非线性因子数值。作为对上述技术方案的进一步限定，所述标准数据为不同传感器于工装实验室密封可控的环境中进行单一及混合气体分别测试后，并经数据清理、数据集成、数据变化、数据归约获得的对传感器精度产生影响的交叉实验数据。作为对上述技术方案的进一步限定，所述校准模型分为标物校准和传递校准；标物校准即在实验室环境下利用单一标准气体对传感器的实时响应信号进行的线性校准；传递校准即在大气环境下通过便携式标准仪器对传感器的实时响应信号进行的非线性校准。采用上述技术，本专利技术的优点在于：本专利技术所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪及监测数据处理方法，可同时对多种有毒有害气体进行实时检测，不仅可提高检测效率，且可消除温度、湿度干扰及气体之间的相互干扰，准确、快速的实现对有毒有害气体的检测，并能够随时随地完整的将有毒有害气体检测数据及位置信息进行存储，因此可根据存储数据更快、更好的分析出具体检测区域的环境状况，从而可及时找出污染源，并可对污染源进行相应处理；该监测仪可于工业园区内高密度、大范围进行布设，最终可形成监测网络，所有监测仪得到的数据能够反映监测区域内不同时间段的实时环境趋势，因此可便于工业园区管理部门对工业园区的环境进行实时监测。本专利技术所述上壳体与底板扣合连接的设置，可方便底板从上壳体上拆卸，从而便于固连于底板上的主控板和检测模块的安装及维护，且也比那与对检测模块中的有毒有害气体传感器进行更换及维护。本专利技术所述底板上通孔的设置，可使待检测环境中的气体以自由扩散的形式通过通孔与有毒有害气体传感器相接触，从而实现有毒有害气体的实时检测；另外，因有毒有害气体传感器的探测头端紧挨通孔，所以有毒有害气体传感器的探测头可较快感应到待检测空气，因此反应快；且相对传统的被动抽气采样方式，最终检测结果无异，且该监测仪结构简单，也避免了传统被动抽气采样中有毒有害气体对被动机构的腐蚀。本专利技术所述有毒有害气体传感器与设有通孔处的底板紧密贴合的设置，可使壳体形成密闭结构，用以防止具有腐蚀性的有毒有害气体进入壳体内部对壳体内部元件造成腐蚀，从而影响监测仪的正常使用。本专利技术所述可折叠支架的设置，可使主控板于壳体内所占体积变小，从而便于设置其余元件，且也可使监测仪整体结构小巧。本专利技术所述外壳的设置，可对壳体内部环境起到隔绝和保温的作用，用以减少外界环境对壳体内部环境造成的干扰及影响；外壳底部设置的蜂窝状透气孔，可使待检测环境的空气通过蜂窝状透气孔进入外壳与底板之间，防止了待检测环境空气扰动过强而对采样造成的影响，同时透气孔还保证了外壳与底板之间空气的流动，因此可有效保证有毒有害气体传感器采样的实时性。本专利技术所述无线数据传输单元的设置，可将监测仪检测的所有数据传输给管理系统，如此则可供工业园区管理单位在不同区域对有毒有害气体的检测数据以及检测的具体位置进行查询，从而可实现远程控制，使得灵活度较高；另外，利用无线组建的监测网络，还具有组网方便、安全、精确等优点。本专利技术所述GPS定位单元的设置，可对监测区域的具体位置进行定位，从而便于对污染源的位置进行快速锁定。本专利技术所述备用电池的设置，可在主电源模块没电的情况下继续对检测模块中的有毒有害气体传感器供电，使检测模块中的有毒有害气体传感器保持上电状态，以便于在主电源模块通电后检测模块中的有毒有害气体传感器无需耗费时间稳定即可正常工作，省去了等待时间。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例的仰视图；图3为本专利技术实施例的结构分体示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有主控板，及与主控板分别连接的检测模块、数据处理模块、电源系统；所述检测模块包括两个以上的有毒有害气体传感器，以实现对多种有毒有害气体的实时检测；所述主控板上设有信号采集单元、无线传输单元、GPS定位单元、及数据存储单元，所述主控板通过无线传输单元与基于物联网的管理系统相连，用于通过物联网将检测数据传输至管理系统。

【技术特征摘要】
1.一种具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有主控板，及与主控板分别连接的检测模块、数据处理模块、电源系统；所述检测模块包括两个以上的有毒有害气体传感器，以实现对多种有毒有害气体的实时检测；所述主控板上设有信号采集单元、无线传输单元、GPS定位单元、及数据存储单元，所述主控板通过无线传输单元与基于物联网的管理系统相连，用于通过物联网将检测数据传输至管理系统。2.根据权利要求1所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述壳体包括上壳体、及与上壳体可扣合连接为一体的底板，所述主控板和检测模块固连在底板上。3.根据权利要求2所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述壳体的底板上设有贯穿底板的通孔，所述有毒有害气体传感器以探测头端朝向通孔方向与底板固连，且于有毒有害气体传感器与通孔之间设有密封条，以使壳体形成密闭结构。4.根据权利要求2所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述主控板通过可折叠的支架固连于底板上。5.根据权利要求2所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述壳体外设有外壳，且外壳的底部设有蜂窝状的透气孔。6.根据权利要求1所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述检测模块内还设有有毒有害气体传感器预留接口。7.根据权利要求1所述的具有传感器检测元件的有毒有害气体网络监测仪，其特征在于：所述有毒有害气体传感器包括硫化氢传感器、氨气传感器、氯化氢传感器、氯气传感器、氟化氢传感器、挥发性有机气体传感器。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷立改，武梦贤，张玲，王朋松，冯战榜，崔青松，
申请(专利权)人：河北先河环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13