移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统技术方案

本发明专利技术涉及大气污染监测技术领域，尤其为移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，扫描式颗粒物激光雷达用于颗粒物的空间分布检测及颗粒物的污染排放监察，臭氧立体监测激光雷达用于臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪用于颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定，颗粒物粒径谱仪用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析，高清摄像系统用于对污染地点和企业进行图片证据锁定。本发明专利技术，数据服务器和数据采集分析平台软件系统收集各个设备采集的数据，数据按照GPS定位单位进行点位数据存储，并对采集的数据进行实时展示和分析。

Mobile atmospheric haze and ozone stereo monitoring and pollution traceability system

The invention relates to the technical field of atmospheric pollution monitoring, in particular to a mobile three-dimensional monitoring and pollution traceability system for atmospheric haze and ozone, a scanning particle lidar for detecting the spatial distribution of particulate matter and monitoring the emission of particulate matter, and an ozone three-dimensional monitoring lidar for detecting the spatial distribution of ozone and ozone. Secondary Source Analysis, Secondary VOCs and Odor Gas Mass Spectrometer for Source Analysis of Particulate Matter and Ozone and Accurate Locking of Gaseous Pollutants, Particle Size Spectrometer for Source Analysis of Particulate Matter and Path Size Distribution of Urban Particulate Matter, Source Analysis of Particulate Matter, and High Definition Camera System for Polluted Land Points and enterprises to conduct image evidence locking. The data server and the software system of the data acquisition and analysis platform collect the data collected by each device, and the data is stored in point data according to the GPS positioning unit, and the collected data is displayed and analyzed in real time.

【技术实现步骤摘要】
移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统
本专利技术涉及大气污染监测
，具体为移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统。
技术介绍
我国城市和区域大气污染形势严峻，尤其多地臭氧已成为首要污染物。而作为细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的关键前体物，挥发性有机物(VOCs)的排放量呈现惊人的快速增长态势，这些物质会进一步引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题，VOCs超过一定浓度时，在短时间内会令人感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力，严重时会抽搐、昏迷、记忆力减,还可能伤害肺、肝脏、肾脏、大脑和神经系统。近年来，大气激光雷达在立体监测和颗粒物污染排放监测方面发挥了越来越重要的作用。但是颗粒物中粒径较小的部分以及大气臭氧均是由气体污染物(VOCs，NH3以及NOX)二次生成。这些污染的的监察和溯源一直是环保领域的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，包括扫描式颗粒物激光雷达、臭氧立体监测激光雷达，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪，颗粒物粒径谱仪、气象参数检测仪，高清摄像系统，车载供电管理系统，数据服务器以及数据采集分析系统，其中：所述扫描式颗粒物激光雷达用于颗粒物的空间分布检测及颗粒物的污染排放监察，并将其监察信息传递至所述数据采集分析系统；所述臭氧立体监测激光雷达用于臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析，并将其检测信息送至所述数据采集分析系统；所述秒级VOCs及恶臭气体质谱仪用于颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定，并将其解析和锁定的信息传递至数据采集分析系统；所述颗粒物粒径谱仪用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析，并将其解析的信息传送至数据采集分析系统；气象参数检测仪用于气象参数信息采集并将采集的气象参数信息送至数据采集分析系统；所述高清摄像系统用于对污染地点和企业进行图片证据锁定，并将锁定的信息传送到数据采集分析系统；所述数据服务器与数据采集分析系统双向总线连接。优选的，所述高清摄像系统基于CCD摄像头。优选的，所述数据采集分析系统包括工控机以及与其串行通信连接的多通道数据采集器。优选的，所述数据服务器基于RAID磁盘阵列。优选的，所述车载供电管理系统电性连接于扫描式颗粒物激光雷达、臭氧立体监测激光雷达，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪，颗粒物粒径谱仪、气象参数检测仪，高清摄像系统、数据服务器以及数据采集分析系统。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：扫描式颗粒物激光雷达对颗粒物的空间分布检测及颗粒物(包含扬尘，烟尘等)的污染排放监察，臭氧立体监测激光雷达对臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析；秒级VOCs及恶臭气体质谱仪对颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定；颗粒物粒径谱仪用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析；高清摄像系统对污染地点和企业进行图片证据锁定。数据服务器和数据采集分析平台软件系统收集各个设备采集的数据，数据按照GPS定位单位进行点位数据存储，并对采集的数据进行实时展示和分析。通过集成扫描式颗粒物激光雷达、臭氧立体监测激光雷达，臭氧激光雷达和秒级VOCs及恶臭气体质谱仪，实现对臭氧和颗粒物的立体污染传输监测，污染来源分析以及污染溯源。附图说明图1为本专利技术结构框图。图中：1扫描式颗粒物激光雷达、2臭氧立体监测激光雷达、3秒级VOCs及恶臭气体质谱仪、4颗粒物粒径谱仪、5气象参数检测仪、6高清摄像系统、7车载供电管理系统、8数据服务器、9数据采集分析系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供技术方案：移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，包括车载的扫描式颗粒物激光雷达1、臭氧立体监测激光雷达2，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪3，颗粒物粒径谱仪4、气象参数检测仪5，高清摄像系统6，车载供电管理系统7，数据服务器8以及数据采集分析系统9，所述数据采集分析系统9包括工控机以及与其串行通信连接的多通道数据采集器；其中：所述扫描式颗粒物激光雷达1，采用小型高能高频颗粒物激光雷达，用于颗粒物的空间分布检测及颗粒物(包含扬尘，烟尘等)的污染排放监察，扫描式颗粒物激光雷达1监测到的颗粒物污染排放信息，将颗粒物污染排放信息传递至与其多线程连接的多通道数据采集器，所述臭氧立体监测激光雷达2，为走航型大气臭氧探测激光雷达，用于臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析，并将臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析的信息送到与其通信连接的多通道数据采集器；所述秒级VOCs及恶臭气体质谱仪3，采用PTR-MS分析仪，用于颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定，并将颗粒物和臭氧的来源解析以及气态污染物的精确锁定信息由与其通信连接的多通道数据采集器采集；所述颗粒物粒径谱仪4，用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析，分析颗粒物来源解析信息传送到与其通信连接的多通道数据采集器；气象参数检测仪5，用于气象参数信息采集并将采集的气象参数信息送至多通道数据采集器；所述高清摄像系统6，所述高清摄像系统6基于CCD摄像头，用于对污染地点和企业进行图片证据锁定，并将拍摄的污染地点和企业照片一同传输到与其其通信连接的多通道数据采集器采集；多通道数据采集器将由扫描式颗粒物激光雷达1、臭氧立体监测激光雷达2，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪3，颗粒物粒径谱仪4、气象参数检测仪5，高清摄像系统6采集的信号通过放大、输入A/D转换器转换为数字信号后由工控机采集进行实时展示和分析；所述数据服务器8与数据采集分析系统9双向总线连接，所述数据服务器8基于RAID磁盘阵列；数据服务器8和数据采集分析系统9(工控机内置数据采集分析平台软件)收集各个设备采集的数据，数据按照GPS定位单位进行点位数据存储，并对采集的数据进行实时展示和分析。所述车载供电管理系统7电性连接于扫描式颗粒物激光雷达1、臭氧立体监测激光雷达2，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪3，颗粒物粒径谱仪4、气象参数检测仪5，高清摄像系统6、数据服务器8以及数据采集分析系统9，实现了提供了车载仪器的供电和安全保护。其中，车载供电管理系统7的设计参见2009年第4卷第5期5月电工技术学报。通过集成颗粒物激光雷达即扫描式颗粒物激光雷达1、臭氧立体监测激光雷达2，臭氧立体监测激光雷达2和秒级VOCs及恶臭气体质谱仪3，实现对臭氧和颗粒物的立体污染传输监测，污染来源分析以及污染溯源。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，其特征在于，包括扫描式颗粒物激光雷达(1)、臭氧立体监测激光雷达(2)，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪(3)，颗粒物粒径谱仪(4)、气象参数检测仪(5)，高清摄像系统(6)，车载供电管理系统(7)，数据服务器(8)以及数据采集分析系统(9)，其中：所述扫描式颗粒物激光雷达(1)用于颗粒物的空间分布检测及颗粒物的污染排放监察，并将其监察信息传递至所述数据采集分析系统(9)；所述臭氧立体监测激光雷达(2)用于臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析，并将其检测信息送至所述数据采集分析系统(9)；所述秒级VOCs及恶臭气体质谱仪(3)用于颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定，并将其解析和锁定的信息传递至数据采集分析系统(9)；所述颗粒物粒径谱仪(4)用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析，并将其解析的信息传送至数据采集分析系统(9)；气象参数检测仪(5)用于气象参数信息采集并将采集的气象参数信息送至数据采集分析系统(9)；所述高清摄像系统(6)用于对污染地点和企业进行图片证据锁定，并将锁定的信息传送到数据采集分析系统(9)；所述数据服务器(8)与数据采集分析系统(9)双向总线连接。...

【技术特征摘要】
1.移动式大气灰霾和臭氧立体监测与污染溯源系统，其特征在于，包括扫描式颗粒物激光雷达(1)、臭氧立体监测激光雷达(2)，秒级VOCs及恶臭气体质谱仪(3)，颗粒物粒径谱仪(4)、气象参数检测仪(5)，高清摄像系统(6)，车载供电管理系统(7)，数据服务器(8)以及数据采集分析系统(9)，其中：所述扫描式颗粒物激光雷达(1)用于颗粒物的空间分布检测及颗粒物的污染排放监察，并将其监察信息传递至所述数据采集分析系统(9)；所述臭氧立体监测激光雷达(2)用于臭氧的空间分布检测及臭氧的二次来源分析，并将其检测信息送至所述数据采集分析系统(9)；所述秒级VOCs及恶臭气体质谱仪(3)用于颗粒物和臭氧的来源解析及气态污染物的精确锁定，并将其解析和锁定的信息传递至数据采集分析系统(9)；所述颗粒物粒径谱仪(4)用于颗粒物的来源解析和城市颗粒物路径粒径谱分布，用于分析颗粒物来源解析，并将其解析的信息传送至数据采集分析系统(9)；气象参数检测仪(5)用于气象参数信息采集并将采集的气象参数信息送至数据采集分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹开法，汪飞，
申请(专利权)人：安徽科创中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34