一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统，包括：干燥单元，其置于空气检测单元之前，对进入空气检测单元的气体进行除湿，和计算设备，用于计算目标气体在经所述干燥单元干燥前后的湿度变化量，所述干燥单元包括至少两个并联的且与前置于所述干燥单元的气路切换单元均能够连通的干燥室，在所述计算设备将其基于所述湿度变化量生成的切换指令发送至所述气路切换单元的情况下，所述气路切换单元能够将待测量的所述目标气体从其中一个干燥室导入另一个干燥室。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统
本专利技术涉及空气监测
，尤其涉及一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统。
技术介绍
大气网格化监测技术是新时代环境监测和大气污染预警领域的发展趋势。大气网格化监测作为目前市控监测站的补充，其具有覆盖面广的特定。大气网格化监测是在某一与区域范围内布置若干个微型空气监测站，然后各个微型空气监测站将监测到的大气污染物浓度以信号的方式上传至大气监测中心以使得大气监测中心能够输出该区域内的大气污染情况。由于微型空气监测站内布置有很多不同气体的传感器。在实际运用过程中，气体传感器受湿度的影响会出现输出不准确的想象。因此，如何使得进入传感器内的气体湿度满足测量要求，是本领域急需解决的问题。例如，公开号为CN102033033B的中国专利公开的一种用于调节空气颗粒物浓度监测仪器气流湿度的装置。主要用于大气研究中各种颗粒物物质的检测。该装置由管状结构(1)、含湿度探针的湿度计(2)、增湿通道(3)、干燥通道(4)、直通通道(5)、含湿度探针的湿度计(2)和计算机(6)均与电源(7)组成；通过对所采集气流的湿度进行检测，通过加湿或者干燥的手段，使进入空气颗粒物浓度监测仪器的样本保持在合理的湿度范围，使得空气颗粒物浓度监测仪器的监测结果更加真实可靠。对于微型空气监测站而言，其一般采用干燥剂对气体进行干燥。对于沿海地区、四川盆地等湿度较大的区域而言，干燥剂一般会在3天左右便会失去干燥功能，便需进行更换进气的干燥系统。微型空气监测站一般在与区域内的使用数量是庞大的，这无疑增加了微型监测站的维护成本。此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
目前微型空气站中采用的进气干燥过滤系统往往由灰尘过滤网与干燥剂组成。在实际使用中，特别在广东沿海等一带，由于湿度大，干燥剂往往三至五天内便会失效。而由于气体传感器校准时是在固定湿度下进行的，如果干燥剂失效，流向传感器的气体湿度会发生波动，继而造成气体传感器输出不准确，只能通过到现场更换干燥剂解决。而三至五天便需进行更换的进气系统，显然给网格化设备的维护带来巨大压力。针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统。该过滤系统包括干燥单元、计算单元和气路切换单元。该过滤系统还可以包括过滤单元。过滤单元置于空气检测单元之前，对进入空气检测单元的气体进行过滤，尤其是对大颗粒灰尘进行过滤。干燥单元，其置于所述空气检测单元之前，对进入空气检测单元的气体进行除湿。计算设备，用于计算目标气体在经所述干燥单元干燥前后的湿度变化量。即：在目标气体进入到干燥元单元之前由记录了其干燥前的湿度，然后目标气体在进入干燥单元之后记录干燥后的湿度，然后有计算设备计算其湿度的变化量。本专利技术中，干燥单元包括若干个并联的干燥室。干燥室内放置有干燥剂。每一个干燥室均与气路切换单元能够导通。计算设备能够基于湿度变化量将目标气体从正在运行的干燥室引入至另一个尚未运行的干燥室中，而关闭该正在运行的干燥室。比如，干燥前的湿度和干燥后的湿度的变化量约等于0，证明正在运行的干燥室已经失去了除湿功能，即干燥剂逐渐失效时，计算设备会启动气路切换装置，将气路切换使气体通过另一个干燥室，实现对湿度的有效去除。此套进气干燥过滤系统，可使流入传感器气腔的气体保持一个稳定的湿度，并保持传感器头的清洁；同时，多路可切换的设计，可降低维护频率，有利于网格化大气监测，能够实现长久而稳定的湿度与灰尘干扰的控制。根据一种优选的实施方式，所述至少两个干燥室内配置有可更换的干燥芯。干燥芯可以是由干燥剂组成的。干燥剂在吸水之后会逐渐地失去除湿功能，因此需要更换。但是，干燥剂何时更换对于网格化布置的微型空气工作站的维护以及对于检测精度均有影响。更换的频繁有利于检测精度但维护成本高、投入的人力也越多；更换的不频繁不利于检测精度。因此，干燥剂的更换是网格化空气检测的难点。即使，微型检测工作站内布置有很多干燥室，干燥剂也需要更换。干燥室布置的越多，微型检测工作站越大，占据的空间越大，不利于其安装。因此，干燥室的布置个数可以根据空气检测区域的大小来决定。也即：根据微型检测工作站的投入个数来决定。因此，干燥单元具有干燥周期，即相邻的两次更换干燥剂的时间。干燥周期与干燥室的个数相关。在一个干燥周期内，气路切换单元需要切换N次(N个干燥室)。因此，本专利技术在一个干燥周期内，所述计算设备能够在所述气路切换单元切换次数达到预设次数的情况下向位于监测中心的云端服务器发送更换干燥芯的更换指令。也即：在一个干燥周期内，当气路切换单元切换了M次(M≤N)时，所述计算设备向位于监测中心的云端服务器发送更换干燥芯的更换指令。优选地，预设次数M可以根据监测区域的面积大小决定，以使得微型空气监测站能够连续的运转，而不受更换干燥剂而不中断运转。根据一种优选的实施方式，所述干燥周期能够基于所述目标气体的湿度特征值由所述云端服务器重新定义并回传至所述计算设备。设置了很多各干燥室能够有效地降低干燥剂的更换频率。不过，每一个干燥室内的干燥剂在运行时，所遇到的目标气体的湿度是不一样的(比如，阴天、雨天、晴天等)，每一个干燥室的运行时间也是不同的，干燥单元的工作寿命是随着目标气体的变化而变化的。因此，干燥周期可以基于目标气体的湿度由云端服务器定义，干燥周期越长，干燥剂的更换越不频繁，干燥剂的更换频率与目标气体的湿度的变化(也即环境大气的湿度变化)相关，有利于干燥剂的智能化管理。根据一种优选的实施方式，所述计算设备按照所述目标气体经由所述干燥室干燥后其湿度能够处于所述空气监测单元的预设范围的方式向所述气路切换单元发送切换指令。空气监测单元需要在一定的湿度范围内工作，有利于清洁传感器。因此，经过干燥室的气体需要在一定的湿度范围内。根据一种优选的实施方式，所述计算设备能够获取所述目标气体在经所述干燥单元干燥前后的湿度值，并将其按照与所述空气检测单元的检测值彼此对应的方式发送至所述云端服务器，用于云端服务器能够生成湿度值与检测值的空气检测模型。空气监测模型有利于测量值的校准。在不同的湿度环境下，检测值偏离其真实值的量是不同的。在一个干燥周期内，干燥后的目标气体的湿度与干燥剂的工作时间相关，干燥剂工作时间越长，目标气体的湿度越大，因此，检测值在干燥剂工作的过程中偏离真实值的情况各不相同，为了能够获较为准确的检测值，云端服务器会基于湿度值与检测值利用深度学习的算法或者实验室标定等方式生成空气检测模型，以提高测量精度。根据一种优选的实施方式，所述干燥过滤系统包括过滤单元，所述过滤单元前置于所述空气检测单元，所述过滤单元包含有可更换的滤芯。滤芯可以是过滤棉或者过滤纸。滤芯属于消耗件，其过滤能力同样影响空气检测单元的测量准确度。因此，滤芯也配置为需要更换的部件，需要对其更换。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统，包括：/n干燥单元(200)，其置于空气检测单元(300)之前，对进入空气检测单元(300)的目标气体进行除湿，和/n计算设备(400)，用于计算目标气体在经所述干燥单元(200)干燥前后的湿度变化量，/n其特征在于，/n所述干燥单元(200)包括至少两个并联的且与前置于所述干燥单元(200)的气路切换单元(500)均能够连通的干燥室(200a)，在所述计算设备(400)将其基于所述湿度变化量生成的切换指令发送至所述气路切换单元(500)的情况下，所述气路切换单元(500)能够将待测量的所述目标气体从其中一个干燥室导入另一个干燥室。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微型空气监测站的进气干燥过滤系统，包括：
干燥单元(200)，其置于空气检测单元(300)之前，对进入空气检测单元(300)的目标气体进行除湿，和
计算设备(400)，用于计算目标气体在经所述干燥单元(200)干燥前后的湿度变化量，
其特征在于，
所述干燥单元(200)包括至少两个并联的且与前置于所述干燥单元(200)的气路切换单元(500)均能够连通的干燥室(200a)，在所述计算设备(400)将其基于所述湿度变化量生成的切换指令发送至所述气路切换单元(500)的情况下，所述气路切换单元(500)能够将待测量的所述目标气体从其中一个干燥室导入另一个干燥室。


2.根据权利要求1所述的干燥过滤系统，其特征在于，所述至少两个干燥室(200a)内配置有可更换的干燥芯，
在一个干燥周期内，所述计算设备(400)能够在所述气路切换单元(500)切换次数达到预设次数的情况下向位于监测中心的云端服务器(900)发送更换干燥芯的更换指令。


3.根据权利要求1或2所述的干燥过滤系统，其特征在于，所述干燥周期能够基于所述目标气体的湿度特征值由所述云端服务器(900)重新定义并回传至所述计算设备(400)。


4.根据前述权利要求之一所述的干燥过滤系统，其特征在于，所述计算设备(400)按照所述目标气体经由所述干燥室(200a)干燥后其湿度能够处于所述空气监测单元(300)的预设范围的方式向所述气路切换单元(500)发送切换指令。


5.根据前述权利要求之一所述的干燥过滤系统，其特征在于，所述计算设备(400)能够获取所述目标气体在经所述干燥单元(200)干燥前后的湿度值，并将其按照与所述空气检测单元(300)的检测值彼此对应的方式发送至所述云端服务器(900)，用于云端服务器(900)能够生成湿度值与检测值的空气检测模型。


6.根据前述权利要求之一所述的干燥过滤系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周清峰，范智勇，陈卓，
申请(专利权)人：艾感科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44