【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及挥发性有机物分析，特别涉及一种voc(挥发性有机化合物，volatile organic compounds)气体分析监测系统及方法。
技术介绍
1、voc是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的voc就是指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。voc气体包含有：饱和烃及不饱和烃：辛烷、乙烯、环已烷等；芳香类：苯甲、甲苯、荼、硝基苯、氯苯等；酮、醛、醛；丙酮、丙醛等；胺类：二甲基胺，丁胺等；脂类：醋酸丁脂，乙酰水杨酸甲脂等。voc气体对人体健康有巨大的影响。当室内的voc达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。其中，生活在voc环境中的孕妇，胎儿崎形的概率远高于普通环境下生活的孕妇，并且孩子今后的智力发育还会受到影响。
2、现有技术一，申请号：cn201811496191.x公开了一种户外voc气体监测系统，设置在户外的voc检测终端，与voc检测终端通讯的数据接收站；voc检测终端包含检测箱体和安装配件，检测箱体内部设有气室；气室内设有气泵；检测箱体周侧面固定连通有进气管和排气管；进气管一端与气室一端连通；进气管另一端套接转动连接有第一转向管；排气管气室一端连通；排气管另一端套接转动连接有第二转向管；检测箱体一侧面设有增益天线；气室内壁固设有voc传感器、湿度传感器和温度传感器。虽然
3、现有技术二，申请号：cn201710787570.3公开了一种可移动voc气体监测系统，包含多个设于户外的可移动voc监测终端，每个监测终端包含voc采集模块、voc传感模块、分析模块；还包含后台服务器，可移动voc监测终端与后台服务器网络连接；可移动voc监测终端用于探测外界环境的voc气体浓度，并将浓度信息提交给后台服务器。虽然在监测终端上使用太能能电源供电，蓄电时间久，节能环保；每个监测终端均可将采集信息通过网络上传至后台服务器，便于后台人员实时监控；但是其采样的浓度信息有限，导致监测结果误差较大。
4、现有技术三，申请号：cn202210884251.5公开了一种voc气体环保在线监测系统，包含壳体以及设于壳体内的多个气体提取单元，气体提取单元包含容器，容器内部设有柱状腔体，该柱状腔体内部设有与柱状腔体过盈配合的活塞；容器上设有连通柱状腔体的第一口、第二口和第三口，第一口连接废气管道，第二口连接氧气管道，第三口连接检测管道，检测管道连接检测仪器；柱状腔体内设有用于点火的点火器；虽然通过对voc气体的再次燃烧检定二氧化碳含量来判断voc气体的易燃性，以此判断加工环境的安全性；但是其结构较为简单，没有对voc气体作为全面的监测和分析。
5、目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在结构及功能较单一，不能保证voc气体分析监测的结果精度问题，因而，本专利技术提供一种voc气体分析监测系统及方法，帮助监测人员了解voc气体的分布和变化规律，及时发现潜在的污染源，并采取相应的措施进行管理和控制；同时，也可以为环境监管部门提供科学依据，制定相关的政策和标准。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种voc气体分析监测系统，包含：
2、气体信号采样模块，负责根据周边环境设置不同的采样点和采样时间，采集周边环境空气中的气体样品，得到气体样品的模拟信号，实现对不同区域和不同时间段挥发性有机化合物浓度监测；
3、气体信号处理模块，负责接收气体信号采样模块采集的模拟信号，对模拟信号预处理，得到包含气体样品信息的数字信号；
4、数字信号分析模块，负责接收气体信号处理模块的数字信号，输入至气相色谱仪和质谱仪中，实现气体样品的定性分析；
5、分析结果显示模块，负责将气体样品的定性分析的结果进行分析，按照挥发性有机化合物的质谱图，得到气体样品中挥发性有机化合物的浓度，并将挥发性有机化合物的种类、浓度及信息在终端进行可视化显示。
6、可选的，气体信号采样模块，包含：
7、设备数量确认子模块，负责通过无人机获取周边环境的图像，根据图像得到周边环境的区域面积；根据气体样品的采样设备的采样精度，计算区域面积内需要的采样设备的数量；
8、设备坐标计算子模块，负责根据采样精度将区域面积划分网格，确认每一个采集气体样品的模拟信号的采样设备的位置，根据网格得到采样设备的坐标；
9、采样时间获取子模块，负责获取一个采样设备与相邻的采样设备之间的线路传输延时，所有采样设备中任意两个相邻的采样设备的总线路延时，小于预先设置的线路传输延时阈值，线路传输延时阈值为采样设备的采样时间。
10、可选的，气体信号处理模块，包含：
11、离散处理子模块，负责对模拟信号按照采样时间进行离散处理，得到离散的模拟信号，按照采样时间的间隔在模拟信号上依次采集瞬时值；采样后在采样设备保持一段时间，一段时间定位为采样的模拟值转换为对应的数字量；
12、量化处理子模块，负责将离散的模拟信号进行量化，将一定幅度的模拟信号转化为量化单位的整数倍，得到量化后的模拟信号的离散样值；
13、变换处理子模块，负责把量化后的离散样值变换成对应的二进制代码组，码组的位数与量化级数m的关系是：m＝2n，将二进制代码组编码，得到与模拟信号对应的数字信号。
14、可选的，数字信号分析模块，包含：
15、种类浓度分析子模块，负责接收气体信号处理模块的数字信号，输入至气相色谱仪，检测多元气体组分的数字信号，确定气体样品中的挥发性有机化合物种类和浓度；
16、挥发性有机化合物信息分析子模块，负责将挥发性有机化合物种类和浓度输入至质谱仪中，将挥发性有机化合物分子分解成离子，并根据离子的质量和荷质比进行质谱分析，得到挥发性有机化合物分子的质量、分子结构以及相对丰度信息；
17、信息结果输出子模块，负责将挥发性有机化合物分子的质量、分子结构以及相对丰度信息形成结果，得到气体样品的定性分析结果。
18、可选的，种类浓度分析子模块，包含：
19、种类监测单元，负责采样气相色谱仪检测多元气体组分的数字信号，得到采样气体中挥发性有机化合物的种类；
20、回归分析单元，负责将包含多元气体组分的多元气体的数字信号，采用主成分分析法，将数字信号作为自变量，已知气体样品的挥发性有机化合物浓度作为因变量，建立多元回归模型，通过数字信号与已知浓度之间的关系，得到采样气体中挥发性有机化合物的浓度；
21、网络训练单元，负责将数字信号及对应的已知挥发性有机化合物浓度作为训练数据，进行神经网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种VOC气体分析监测系统，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，气体信号采样模块，包含：
3.如权利要求1所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，气体信号处理模块，包含：
4.如权利要求1所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，数字信号分析模块，包含：
5.如权利要求4所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，种类浓度分析子模块，包含：
6.如权利要求4所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，挥发性有机化合物信息分析子模块，包含：
7.如权利要求1所述的VOC气体分析监测系统，其特征在于，分析结果显示模块，包含：
8.一种VOC气体分析监测方法，其特征在于，包含以下步骤：
9.如权利要求8所述的VOC气体分析监测方法，其特征在于，数字信号的获取过程，包含以下步骤：
10.如权利要求8所述的VOC气体分析监测方法，其特征在于，实现气体样品的定性分析的过程，包含以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种voc气体分析监测系统，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的voc气体分析监测系统，其特征在于，气体信号采样模块，包含：
3.如权利要求1所述的voc气体分析监测系统，其特征在于，气体信号处理模块，包含：
4.如权利要求1所述的voc气体分析监测系统，其特征在于，数字信号分析模块，包含：
5.如权利要求4所述的voc气体分析监测系统，其特征在于，种类浓度分析子模块，包含：
6.如权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚娴，李永军，王东升，白玉顺，
申请(专利权)人：北京乐氏联创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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