液货港区VOCs浓度自动监测预警系统及监测预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，包括单片机、若干个VOCs监测装置、无线通信模块、服务器、显示器、第一存储器、第二存储器和预警装置；所述单片机分别与通信模块、显示器、第一存储器和预警装置电连接，所述检测主机通过无线通信模块与单片机连接；服务器通过有线网络或无线网络与单片机连接，服务器与第二存储器电连接。本发明专利技术实现了液货港区的VOCs浓度的自动监测预警，可操作性高；将用户终端分别与单片机和服务器连接，提高了预警系统的时效性；对气体检测传感器探头进行清洁，提高了气体检测传感器探头的灵敏度，监测更加准确。

【技术实现步骤摘要】
液货港区VOCs浓度自动监测预警系统及监测预警方法
本专利技术涉及VOCs浓度自动监测
，尤其是涉及一种适用范围广，可操作性强，时效性大的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统及监测预警方法。
技术介绍
VOCs指的是易挥发的碳氢化合物及其衍生物，包括含苯环的各种烃、酚、酯、醛等多种化合物。VOCs对人体健康和自然环境有很大的危害。VOCs可由呼吸道和体表侵入人体，对呼吸系统、神经系统、造血系统以及肝、肾等器官造成损害。同时部分VOCs具有毒性和致癌性，例如苯、甲醛、PAHs等，会对人体造成很大伤害。此外VOCs卤代烃重量较小，如不经处理排入大气，则会混入高层空气消耗臭氧层。因此，对VOCs排放进行治理和监测十分重要。随着我国能源需求的不断增长，液货港区贸易作业日益频繁。港口液体散货码头在装船过程中，VOCs蒸气从船舱透气管、呼吸阀溢出进入大气，由于装船作业量大、效率高，液货港区VOCs挥发扩散问题十分突出，对港口环境、安全造成巨大威胁。因此有必要对液货港区VOCs浓度进行监测。近年来，我国一直致力于空气质量常规监测体系的发展，逐渐提高VOCs监测能力，但VOCs浓度监测预警体系仍处于一种起步状态。目前液货港区尚无一套VOCs浓度监测系统，更没有预警系统。此外，现有适用于工业区VOCs浓度监测预警体系，因港区地理环境多变及VOCs产生因素复杂，而不适用于液货港区。这严重阻碍液货港区VOCs的监测管理。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中存在的不足，提供了一种适用范围广，可操作性强，时效性大的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统及监测预警方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，包括单片机、若干个VOCs监测装置、无线通信模块、服务器、显示器、第一存储器、第二存储器和预警装置；各个VOCs监测装置均包括采样气泵，与采样气泵联通的进气管路，出气管路，与出气管路联通的气体检测传感器探头，检测主机和清洁装置；所述检测主机分别与采样气泵、气体检测传感器探头电连接，气体检测传感器探头与清洁装置连接，所述清洁装置分别与进气管路和出气管路连接；所述单片机分别与通信模块、显示器、第一存储器和预警装置电连接，所述检测主机通过无线通信模块与单片机连接；服务器通过有线网络或无线网络与单片机连接，服务器与第二存储器电连接。本专利技术将VOCs监测装置、预警装置与单片机相结合实现预警，同时利用清洁装置对气体检测传感器探头进行清洗，提高气体检测传感器探头灵敏度。作为优选，所述清洁装置包括设于进气管路上的电磁阀，清洗通道，检测通道，设于清洗通道内的VOCs气体吸附物和吹尘气枪；所述电磁阀和吹尘气枪均与检测主机电连接。作为优选，所述预警装置包括蜂鸣器、限流电路、续流电感L和开关电路；蜂鸣器的一端接地，蜂鸣器的另一端连接在限流电路的一端上，限流电路的另一端连接在续流电感L的一端上，续流电感L的另一端连接在开关电路的一端上，开关电路的另一端连接在电源上，开关电源的控制端与单片机连接。作为优选，限流电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和NPN型的三极管Q2；开关电路包括电阻R1、电阻R2和PNP型的三极管Q1；电阻R1与三极管Q1的基极连接，电阻R2的一端与三极管Q1的基极连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极与VCC电源连接，三极管Q1的集电极与续流电感L的一端连接，续流电感L的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R3的一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R3的另一端与三极管Q2的基极连接，电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，电阻R4的另一端与蜂鸣器的正极连接，电阻R5的一端与三极管Q2的发射极连接，电阻R5的另一端与蜂鸣器的正极连接，蜂鸣器的负极与GND接地端连接。作为优选，还包括与服务器和单片机均连接的用户终端。一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统的监测预警方法，包括如下步骤：（6-1）设置数据发送的间隔时间t、VOCs浓度的上限值、气体检测传感器探头灵敏度的下限值和清洁时长t1；（6-2）选取液货港区的监测点并安装VOCs监测装置；（6-3）利用VOCs监测装置获取VOCs浓度数据，并将VOCs浓度数据传输给单片机；（6-4）单片机将VOCs监测装置获取的VOCs浓度数据与设定的VOCs浓度的上限值进行比较，如果VOCs监测装置获取的VOCs浓度数据大于设定的VOCs浓度的上限值，单片机控制预警装置工作，蜂鸣器发出提示声；（6-5）每间隔时间t，单片机将接收到的VOCs浓度数据发送给服务器，服务器将数据存储在第二存储器上。作为优选，步骤（6-2）的具体步骤如下：（7-1）利用计算机软件仿真液货港区的VOCs的扩散情况，根据扩散情况选取液货港区的监测点；（7-2）在各个选取的液货港区的监测点上安装VOCs监测装置。作为优选，步骤（6-3）的具体步骤如下：（8-1）利用采样气泵抽取外界气体进入进气管路中，气体检测传感器探头获取外界气体中的VOCs浓度数据，并传输给检测主机；（8-2）检测主机获取气体检测传感器探头的实时灵敏度，并将实时灵敏度与设置的气体检测传感器探头灵敏度的下限值进行比较，如果实时灵敏度低于设置的气体检测传感器探头灵敏度的下限值，转入步骤（8-3）；如果实时灵敏度高于设置的气体检测传感器探头灵敏度的下限值，转入步骤（8-4）；（8-3）检测主机控制采样气泵停止从外界抽气，同时检测主机控制电磁阀切换，使清洗通道与进气管路连接，利用清洗通道内的VOCs气体吸附物吸附外界气体中的VOCs气体，同时利用吹尘气枪清洁气体检测传感器探头，当达到清洁时长t1时，检测主机控制气体检测传感器探头自动进行零点校准，转入步骤（8-1）；（8-4）检测主机控制电磁阀切换，使检测通道与进气管路连接，检测主机获取VOCs浓度数据，并将VOCs浓度数据传输给单片机。作为优选，还包括如下步骤：（9-1）当预警装置工作时，单片机将信息发送到用户终端上，相关人员通过用户终端查询服务器第二存储器上的VOCs浓度数据，及时采取措施。因此，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实现了液货港区的VOCs浓度的自动监测预警，可操作性高；将用户终端分别与单片机和服务器连接，提高了预警系统的时效性；对气体检测传感器探头进行清洁，提高了气体检测传感器探头的灵敏度，监测更加准确。附图说明图1是本专利技术的一种系统框图；图2是本专利技术预警装置的一种电路图；图3是本专利技术的一种流程图。图中：单片机1、VOCs监测装置2、无线通信模块3、服务器4、显示器5、第一存储器6、第二存储器7、预警装置8、用户终端9、采样气泵21、气体检测传感器探头22、检测主机23、电磁阀24、吹尘气枪25、蜂鸣器81、限流电路82、开关电路83。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步描述：如图1所示的实施例是一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，包括单片机1、10个VOCs监测装置2、无线通信模块3、服务器4、显示器5、第一存储器6、第二存储器7、与服务器和单片机均连接的用户终端9和预警装置8；各个VOCs监测装置均包括采样气泵21，与采样气泵联通的进气管路，出气管路，与出气管路联通的气体检测传感器探头22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，包括单片机（1）、若干个VOCs监测装置（2）、无线通信模块（3）、服务器（4）、显示器（5）、第一存储器（6）、第二存储器（7）和预警装置（8）；各个VOCs监测装置均包括采样气泵（21），与采样气泵联通的进气管路，出气管路，与出气管路联通的气体检测传感器探头（22），检测主机（23）和清洁装置；所述检测主机分别与采样气泵、气体检测传感器探头电连接，气体检测传感器探头与清洁装置连接，所述清洁装置分别与进气管路和出气管路连接；所述单片机分别与通信模块、显示器、第一存储器和预警装置电连接，所述检测主机通过无线通信模块与单片机连接；服务器通过有线网络或无线网络与单片机连接，服务器与第二存储器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，包括单片机（1）、若干个VOCs监测装置（2）、无线通信模块（3）、服务器（4）、显示器（5）、第一存储器（6）、第二存储器（7）和预警装置（8）；各个VOCs监测装置均包括采样气泵（21），与采样气泵联通的进气管路，出气管路，与出气管路联通的气体检测传感器探头（22），检测主机（23）和清洁装置；所述检测主机分别与采样气泵、气体检测传感器探头电连接，气体检测传感器探头与清洁装置连接，所述清洁装置分别与进气管路和出气管路连接；所述单片机分别与通信模块、显示器、第一存储器和预警装置电连接，所述检测主机通过无线通信模块与单片机连接；服务器通过有线网络或无线网络与单片机连接，服务器与第二存储器电连接。2.根据权利要求1所述的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，所述清洁装置包括设于进气管路上的电磁阀（24），清洗通道，检测通道，设于清洗通道内的VOCs气体吸附物和吹尘气枪（25）；所述电磁阀和吹尘气枪均与检测主机电连接。3.根据权利要求1所述的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，所述预警装置包括蜂鸣器（81）、限流电路（82）、续流电感L和开关电路（83）；蜂鸣器的一端接地，蜂鸣器的另一端连接在限流电路的一端上，限流电路的另一端连接在续流电感L的一端上，续流电感L的另一端连接在开关电路的一端上，开关电路的另一端连接在电源上，开关电源的控制端与单片机连接。4.根据权利要求3所述的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，限流电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5和NPN型的三极管Q2；开关电路包括电阻R1、电阻R2和PNP型的三极管Q1；电阻R1与三极管Q1的基极连接，电阻R2的一端与三极管Q1的基极连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极与VCC电源连接，三极管Q1的集电极与续流电感L的一端连接，续流电感L的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R3的一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R3的另一端与三极管Q2的基极连接，电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，电阻R4的另一端与蜂鸣器的正极连接，电阻R5的一端与三极管Q2的发射极连接，电阻R5的另一端与蜂鸣器的正极连接，蜂鸣器的负极与GND接地端连接。5.根据权利要求1所述的液货港区VOCs浓度自动监测预警系统，其特征在于，还包括与服务器和单片机均连接的用户终端（9）。6.一种基于权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文锋，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33