專利名稱：空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀，用于實(shí)時(shí)顯示環(huán)境空氣中的污染物及其濃度。
背景技術(shù)：
隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在增強(qiáng)了國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力提高人民生活水平的同時(shí)，也大大增加了引發(fā)環(huán)境污染的突發(fā)發(fā)生的可能性。如吉林化工廠大爆炸使大量有毒有害的苯系物流入松花江，引起了沿途眾多城市的水源污染，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，并在一定程度上影響到國際關(guān)系。又如某地四氯化碳槽罐車運(yùn)輸途中翻車事件，泄露物質(zhì)污染了附近100多口水井，迫使當(dāng)?shù)卣o急調(diào)用大量罐裝水救急。還有很多突發(fā)性環(huán)境污染事件，包括因生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸或排放不當(dāng)而導(dǎo)致的有毒有害物質(zhì)(煤氣、石油氣、苯系物、農(nóng)藥等)的泄露、大量城市污水、廠礦廢水、固體廢棄物等的不當(dāng)排放而導(dǎo)致的污染事件。此外，展覽館、影劇院、商場等人員密集場所的空氣質(zhì)量明顯較差，尤其是節(jié)假日，這些場所的空氣質(zhì)量將更差。而現(xiàn)有技術(shù)中卻沒有一個(gè)現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控裝置對(duì)公共場所進(jìn)行監(jiān)控，雖然也已有一些環(huán)境監(jiān)測車在進(jìn)行一些相關(guān)項(xiàng)目的檢測，但整車價(jià)格昂貴，也不適合作為一些室內(nèi)場合的日常監(jiān)控用。
在日常的監(jiān)測工作中需要實(shí)驗(yàn)人員具有相對(duì)很高的工作能力，才能在盡可能短的時(shí)間里對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，以確定污染物質(zhì)的種類、理化性質(zhì)、現(xiàn)場濃度、對(duì)周邊環(huán)境可能的危害程度等現(xiàn)場處理急需的參數(shù)。即便如此，也往往因?yàn)闆]有標(biāo)樣而難以準(zhǔn)確判定。目前，國內(nèi)外還沒有一種用于車間及公共場所的空氣污染的自動(dòng)、實(shí)時(shí)、監(jiān)控、公示、報(bào)警的可懸掛又能便攜式儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，提供一種應(yīng)用于車間及公共場所對(duì)空氣污染的自動(dòng)、實(shí)時(shí)、監(jiān)控、公示、報(bào)警實(shí)時(shí)公示儀。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀，被測氣體經(jīng)由氣泵抽取進(jìn)入到緩沖氣袋，緩沖氣袋與氣泵之間設(shè)置傳感器陣列，傳感器陣列的測試數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別系統(tǒng)。
作為優(yōu)選，所述緩沖氣袋與傳感器陣列之間還依次設(shè)置流量控制裝置、壓力傳感器和恒溫氣室。
本發(fā)明以改進(jìn)的色譜裝置為分離系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)微量組分的檢測，輔之以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家識(shí)別系統(tǒng)對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，準(zhǔn)確提供各組分的定性定量數(shù)據(jù)。同時(shí)，本發(fā)明組合靈活，既可直接以多探頭形式直接用電子鼻對(duì)指定組分進(jìn)行日常監(jiān)控，也可引入色譜系統(tǒng)分離后對(duì)復(fù)雜環(huán)境樣品進(jìn)行準(zhǔn)確定性定量檢測。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例參看圖1，被測氣體1經(jīng)由氣泵7抽取進(jìn)入到緩沖氣袋2中，在被測氣體1進(jìn)入傳感器陣列6之前依次通過流量控制裝置3、壓力傳感器4和恒溫氣室5，傳感器陣列6的測試數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由放大電路9、AD轉(zhuǎn)換電路8傳輸?shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別系統(tǒng)10。
被測氣體首先存儲(chǔ)于緩沖氣袋中，然后由氣泵抽出，因此，測試前后，需用潔凈空氣清洗氣室。信號(hào)經(jīng)放大，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換通過串行口進(jìn)入微機(jī)進(jìn)行模式識(shí)別。
恒溫氣室的體積很小，足夠量的被測氣體導(dǎo)入后，原有氣體被洗出，使氣室氣體與被測氣體成分一致。由于在不同環(huán)境溫度下，氣敏傳感器的響應(yīng)特性是不同的。特別是要進(jìn)行低濃度測試的要求下，溫度的干擾是極為顯著的。此外導(dǎo)入氣體時(shí)易引起氣室溫度波動(dòng)，難以甚至不能恢復(fù)傳感器的原溫度。采用PID控制算法實(shí)現(xiàn)的恒溫措施可以保證傳感器工作溫度恒定。
傳感器陣列選用SnO2傳感器作為構(gòu)造系統(tǒng)的首選敏感器件，是因?yàn)樵擃悅鞲衅骶哂幸韵绿攸c(diǎn)(1)靈敏度高，電阻變化率大，輸出信號(hào)強(qiáng)，無須進(jìn)行高倍放大，有利于數(shù)據(jù)采集和提高檢測精度；(2)傳感器阻值隨著檢測氣體濃度呈指數(shù)變化，非常適合微量低濃度氣體測量；(3)傳感器的物理、化學(xué)穩(wěn)定性好，器件壽命長，耐腐蝕，不易毒化；(4)SnO2氣敏傳感器吸附和脫附時(shí)間短，因而響應(yīng)時(shí)間短，適宜于連續(xù)長時(shí)間使用；(5)廣譜性和易用性；(6)價(jià)格低廉。本系統(tǒng)包括費(fèi)加羅公司產(chǎn)的TGS813、TGS822各兩個(gè)和一個(gè)TGS812，其中TGS822主要對(duì)有機(jī)氣體敏感，TGS812和TGS813是廣譜性氣敏傳感器。此外由于SnO2氣敏傳感器對(duì)溫度和濕度的變化十分敏感，從而導(dǎo)致測試過程對(duì)環(huán)境的要求很高，本系統(tǒng)將溫敏傳感器(AD590)和溫敏傳感器(厚膜性高分子濕敏傳感器)各一個(gè)加入到傳感器陣列，把溫度和濕度作為參變量，融合其他氣體信息一起進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。
AD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用8098作CPU，采用STD總線結(jié)構(gòu)，由CPU模版，A/D數(shù)據(jù)采集模板，健盤顯示器板構(gòu)成。其主要完成的功能如下(1)數(shù)據(jù)采集功能，由A/D板連接傳感器采集數(shù)據(jù)；(2)數(shù)據(jù)暫存功能，由A/D板獲得的數(shù)據(jù)暫時(shí)存入CPU板上的RAM中；(3)A/D采集功能的設(shè)定。通過鍵盤，對(duì)A/D的功能進(jìn)行設(shè)定。例如采樣頻率、采樣個(gè)數(shù)、通道等；(4)數(shù)據(jù)處理功能。對(duì)數(shù)據(jù)(采樣得來)進(jìn)行分析，得出平均值，最大、最小值，峰值等；(5)數(shù)據(jù)查詢功能。能對(duì)采樣所得的數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；(6)數(shù)據(jù)傳輸功能。把CPU板上RAM數(shù)據(jù)傳送入PC機(jī)中。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)造了一個(gè)從輸入到輸出的前傳網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法是至關(guān)重要的，采用了最流行的BP算法。
最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀，其特征是在所述被測氣體(1)經(jīng)由氣泵(7)抽取進(jìn)入到緩沖氣袋(2)，緩沖氣袋(2)與氣泵(7)之間設(shè)置傳感器陣列(6)，傳感器陣列(6)的測試數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由放大電路(9)、AD轉(zhuǎn)換電路(8)傳輸?shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別系統(tǒng)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀，其特征是在所述緩沖氣袋(2)與傳感器陣列(6)之間還依次設(shè)置流量控制裝置(3)、壓力傳感器(4)和恒溫氣室(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空間污染實(shí)時(shí)監(jiān)測公示儀，用于實(shí)時(shí)顯示環(huán)境空氣中的污染物及其濃度。被測氣體經(jīng)由氣泵抽取進(jìn)入到緩沖氣袋中，在被測氣體進(jìn)入傳感器陣列之前依次通過流量控制裝置、壓力傳感器和恒溫氣室，傳感器陣列的測試數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別系統(tǒng)。被測氣體首先存儲(chǔ)于緩沖氣袋中，然后由氣泵抽出，因此，測試前后，需用潔凈空氣清洗氣室。信號(hào)經(jīng)放大，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換通過串行口進(jìn)入微機(jī)進(jìn)行模式識(shí)別。
文檔編號(hào)G01N35/00GK1896742SQ20061005191
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者徐任軍 申請(qǐng)人:杭州世創(chuàng)科技有限公司