一种高空挥发性有机物的自动采样系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高空挥发性有机物的自动采样系统，涉及大气环境监测技术领域。包括：多个苏玛罐、高度计、采样控制器、系留气球和地面锚泊装置，高度计、采样控制器和多个苏玛罐均固定在所述系留气球上；每个苏玛罐的开口都设置有电磁阀，采样控制器的第一信号输入接口与高度计的信号输出接口电性连接；采样控制器的信号输出接口分别与各多个苏玛罐上的电磁阀的控制端电性连接，采样控制器的信号输出接口输出用于控制电磁阀导通的开启信号，或者，输出用于控制电磁阀关闭的关闭信号。不同的苏玛罐可设置各自的留样条件，在满足留样条件时会在控制器的控制下进行采样，实现苏玛罐的多通道高空采样，采样更有效更具代表性。

【技术实现步骤摘要】
一种高空挥发性有机物的自动采样系统
本技术涉及大气环境监测
，具体而言，涉及一种高空挥发性有机物的自动采样系统。
技术介绍
随着我国工业经济的快速发展，化学产业作为基础经济产业得以迅猛发展，化工产业的快速发展，消耗大量化石燃料，使得能源年消耗量不断增加，随之带来的环境问题越来越受到专家学者和公众的关注，主要问题是其排放到环境空气中的大量挥发性有机物。挥发性有机物(VOCs)包括成千上万种气态有机化合物，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、醛酮及半/低挥发性高氧化态有机物等，很多物种具有致畸致癌等人体健康危害性，同时也是导致异味、引发公众投诉的重点源头。挥发性有机物除了其本身的危害，经系列复杂的化学反应还会引发臭氧和有机气溶胶污染，因此其与大气光化学污染和灰霾有着重要联系。现有的挥发性有机物监测网络主要分布在地面，但缺乏完全适用高空的相关采样、监测及分析技术。少数的大气观测领域的采用一般是手动采样或者定时采样，采样的局限性很大。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，提供一种可以高空采样并提升采样有效性的高空挥发性有机物的自动采样系统。本技术实施例提供了一种高空挥发性有机物的自动采样系统，包括：多个苏玛罐、高度计、采样控制器、系留气球和地面锚泊装置，所述高度计、所述采样控制器和多个所述苏玛罐均固定在所述系留气球上；每个所述苏玛罐的开口都设置有电磁阀，所述采样控制器的第一信号输入接口与所述高度计的信号输出接口电性连接；所述采样控制器的信号输出接口分别与各所述多个苏玛罐上的所述电磁阀的控制端电性连接，所述采样控制器的信号输出接口输出用于控制所述电磁阀导通的开启信号，或者，输出用于控制所述电磁阀关闭的关闭信号；所述地面锚泊装置包括：安装平台、动力机构和缆绳收放机构，所述动力机构、所述缆绳收放机构固定在所述安装平台上，所述缆绳收放机构与所述动力机构传动连接，所述系留气球通过系留缆绳与所述缆绳收放机构相连接，所述缆绳收放机构在所述动力机构的驱动下对所述系留缆绳进行收紧或松开，以使得所述系留气球升高或降低。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述采样控制器包括：比较器、计时器和信号发生器，所述比较器的输入端与所述高度计电性连接，且所述比较器用于接收所述高度计发送的高度信号，所述比较器的输出端与所述信号发生器的控制端电性连接；所述比较器在高度信号中的高度值等于预设高度值时，生成第一比较信号并发送给所述信号发生器；所述计时器的输入端与所述比较器的输出端相连接，所述计时器的输出端与所述信号发生器的控制端电性连接，所述计时器在所述开启信号生成时进行计时，且当计时的时长等于预设时长时，生成超时信号并发送给所述信号发生器；所述信号发生器的输出端与所述电磁阀电性连接，根据第一比较信号生成所述开启信号，且根据所述超时信号生成所述关闭信号。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述自动采样系统还包括：地面控制设备；所述高度计与所述地面控制设备通信连接，所述高度计发送高度信号至所述地面控制设备；所述采样控制器的第二信号输入接口与所述地面控制设备通信连接；所述地面控制设备设置有输入设备，所述安装平台根据所述输入设备输入的开启操作生成开启指令，并将所述开启指令发送给所述采样控制器，所述采样控制器根据所述开启指令生成所述开启信号。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述自动采样系统还包括：无线通信模块或固定在所述系留缆绳上通信线缆；所述高度计、所述采样控制器的第二信号输入接口通过所述通信线缆或无线通信模块与所述地面控制设备通信连接。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述采样控制器还包括：模式切换开关，所述模式切换开关的输入端通过通信线缆与所述地面控制设备通信连接，所述安装平台根据所述输入设备输入的模式切换信号生成切换指令，并发送给模式切换开关；所述模式切换开关的两个控制端分别与所述采样控制器的第三信号输入接口、第四信号输入接口相连接，根据模式切换指令控制第三信号输入接口工作或控制第四信号输入接口工作。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述地面控制设备还包括：显示器；所述采样控制器将每个所述苏玛罐对应的所述电磁阀的状态信息、所述苏玛罐的采样信息以及所述模式切换开关的当前模式信息发送至所述地面控制设备，所述显示器显示每个所述苏玛罐对应的所述电磁阀的状态信息、所述苏玛罐的采样信息以及所述模式切换开关的当前模式信息。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述地面控制设备通过通信线缆与所述动力机构电性连接，所述地面控制设备根据所述输入设备输入的收放操作生成收紧信号或松开信号并发送至所述动力机构。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述系留气球上设置有挂架，所述采样控制器、所述高度计以及多个所述苏玛罐均固定于所述挂架上。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，采样控制器为PLC控制器，所述地面控制设备为工控机。进一步地，在本技术一个较佳的实施例中，所述PLC控制器串联在每个所述苏玛罐对应的所述电磁阀的供电回路中；所述用于控制所述电磁阀导通的开启信号为所述电磁阀的工作电压信号。本技术实施例提供的高空挥发性有机物的自动采样系统，设置有地面锚泊装置及系留气球，并在系留气球上设置有多个苏玛罐；基于设置有安装平台、动力机构和缆绳收放机构的地面锚泊装置，能够实现系留气球的升高或降低，因而可以实现设置在系留气球上的苏玛罐在一定高度下采样。本申请中，通过设置采样控制器自动控制每个苏玛罐开口处的电磁阀，实现以采样控制器控制电磁阀的开启或关闭，从而实现苏玛罐的打开或关闭，在苏玛罐打开时进行采样，采样完毕后或不需采样时苏玛罐关闭。不同的苏玛罐可设置各自的留样条件，在满足留样条件时会在控制器的控制下进行采样，实现苏玛罐的多通道高空采样，采样更有效更具代表性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术一实施例提供的自动采样系统的结构示意图；图2是本技术一实施例提供的自动采样系统的电路连接示意图；图3是本技术一实施例提供的控制方法的流程示意图；图4是本技术一实施例提供的控制方法的判断流程图；图5是本技术另一实施例提供的控制方法的判断流程图；图6是本技术一实施例提供的采样控制器的控制界面示意图；图7是本技术一实施例提供的采样控制器的内部结构示意图；图8是本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。附图标记：1、高空采样系统，11、第一苏玛罐，12、第二苏玛罐，13、系留气球，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高空挥发性有机物的自动采样系统，其特征在于，包括：多个苏玛罐、高度计、采样控制器、系留气球和地面锚泊装置，/n所述高度计、所述采样控制器和多个所述苏玛罐均固定在所述系留气球上；每个所述苏玛罐的开口都设置有电磁阀，所述采样控制器的第一信号输入接口与所述高度计的信号输出接口电性连接；所述采样控制器的信号输出接口分别与各所述苏玛罐上的所述电磁阀的控制端电性连接，所述采样控制器的信号输出接口输出用于控制所述电磁阀导通的开启信号，或者，输出用于控制所述电磁阀关闭的关闭信号；/n所述地面锚泊装置包括：安装平台、动力机构和缆绳收放机构，所述动力机构、所述缆绳收放机构固定在所述安装平台上，所述缆绳收放机构与所述动力机构传动连接，所述系留气球通过系留缆绳与所述缆绳收放机构相连接，所述缆绳收放机构在所述动力机构的驱动下对所述系留缆绳进行收紧或松开，以使得所述系留气球升高或降低。/n

【技术特征摘要】
1.一种高空挥发性有机物的自动采样系统，其特征在于，包括：多个苏玛罐、高度计、采样控制器、系留气球和地面锚泊装置，
所述高度计、所述采样控制器和多个所述苏玛罐均固定在所述系留气球上；每个所述苏玛罐的开口都设置有电磁阀，所述采样控制器的第一信号输入接口与所述高度计的信号输出接口电性连接；所述采样控制器的信号输出接口分别与各所述苏玛罐上的所述电磁阀的控制端电性连接，所述采样控制器的信号输出接口输出用于控制所述电磁阀导通的开启信号，或者，输出用于控制所述电磁阀关闭的关闭信号；
所述地面锚泊装置包括：安装平台、动力机构和缆绳收放机构，所述动力机构、所述缆绳收放机构固定在所述安装平台上，所述缆绳收放机构与所述动力机构传动连接，所述系留气球通过系留缆绳与所述缆绳收放机构相连接，所述缆绳收放机构在所述动力机构的驱动下对所述系留缆绳进行收紧或松开，以使得所述系留气球升高或降低。


2.根据权利要求1所述的自动采样系统，其特征在于，所述采样控制器包括：比较器、计时器和信号发生器；
所述比较器的输入端与所述高度计电性连接，且所述比较器用于接收所述高度计发送的高度信号，所述比较器的输出端与所述信号发生器的控制端电性连接；所述比较器在高度信号中的高度值等于预设高度值时，生成第一比较信号并发送给所述信号发生器；
所述计时器的输入端与所述比较器的输出端相连接，所述计时器的输出端与所述信号发生器的控制端电性连接，所述计时器在所述开启信号生成时进行计时，且当计时的时长等于预设时长时，生成超时信号并发送给所述信号发生器；
所述信号发生器的输出端与所述电磁阀电性连接，根据第一比较信号生成所述开启信号，且根据所述超时信号生成所述关闭信号。


3.根据权利要求1所述的自动采样系统，其特征在于，所述自动采样系统还包括：地面控制设备；
所述高度计与所述地面控制设备通信连接，所述高度计发送高度信号至所述地面控制设备；
所述采样控制器的第二信号输入接口与所述地面控制设备通信连接；
所述地面控制设备设置有输入设备，所述安装平台根据所述输入设备输入的开启操作生成开启指令，并将所述开启...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍俊涛，伏晴艳，段玉森，林燕芬，丁振瑜，卞清根，王东方，费东年，李克胜，
申请(专利权)人：上海市环境监测中心，
类型：新型
国别省市：上海;31