一種戶外voc氣體監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及揮發(fā)性有機氣體的戶外在線監(jiān)測技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國頒布的國家環(huán)保法中，明確規(guī)定了嚴(yán)重污染環(huán)境的工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實行淘汰制度，推廣使用水性涂料，鼓勵生產(chǎn)、銷售和使用低毒、低揮發(fā)性有機溶劑，要求企業(yè)采用先進的生產(chǎn)工藝和治理技術(shù)，確保VOC污染得到控制和治理。
[0003]目前市面上銷售的VOC在線監(jiān)測大多都是在污染源定點監(jiān)測或者是手持式檢測，并且其應(yīng)用范圍有限，大多都是室內(nèi)范圍，可以確保監(jiān)測裝置可以得到直接電源線供電，同時由于不用直接暴露在室外，為了免于對儀器進行密封，室內(nèi)已經(jīng)進行了防潮處理，因此監(jiān)測的氣體也不需要提前處理。而這種儀器用在室外時，會受到天氣和空氣濕度的影響，從而導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個設(shè)于戶外的VOC監(jiān)測終端，與VOC進行通訊的數(shù)據(jù)接收站，所述VOC檢測終端包括:VOC氣室、設(shè)于VOC氣室內(nèi)的VOC傳感器和氣栗、與VOC傳感器電連接的VOC電路板、電源模塊，所述VOC氣室的進氣口與前處理管相連接，所述前處理管內(nèi)設(shè)有分子篩，所述分子篩的含量與VOC氣室所處的戶外環(huán)境的濕度成正比。
[0005]本技術(shù)方案中，電源模塊包括太陽能電池、蓄電池與電源電路，所述電源電路包括充電保護電路、放電保護電路和定時斷電復(fù)位電路。
[0006]VOC監(jiān)測終端與數(shù)據(jù)接收站采用無線通訊。
[0007]VOC電路板包括設(shè)置在其上的用于接收VOC傳感器信號的信號處理電路，與信號處理電路連接的單片機。
[0008]本發(fā)明經(jīng)由太陽能電池連接氣栗進行氣體取樣，同時VOC傳感器將VOC氣體濃度信號轉(zhuǎn)化后進行數(shù)據(jù)傳輸，利用無線GPRS功能模塊將數(shù)據(jù)信息傳送至數(shù)據(jù)接收站，無需耗費時間及成本額外架設(shè)實體線路，大幅提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，實現(xiàn)VOC監(jiān)測終端的“即插即用”，兼具簡易安裝使用及數(shù)據(jù)實時遠程傳輸?shù)墓πА?br>【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的電路框圖；
圖2是本發(fā)明前處理管的爆炸圖；
圖3是本發(fā)明VOC氣室的外觀示意圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖和實施例，說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理。
[0011]本發(fā)明設(shè)計的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)接收站，以及設(shè)置在戶外的多個VOC監(jiān)測終端，這些VOC監(jiān)測終端與數(shù)據(jù)接收站之間采用無線通訊，例如利用GPRS進行無線通訊等。
[0012]如圖1至圖3所示，VOC監(jiān)測終端主要包括VOC氣室1、VOC傳感器、氣栗、VOC電路板、電源模塊無線通訊模塊和前處理管。由于VOC監(jiān)測終端設(shè)置在戶外，而戶外的空氣中的水蒸氣不能被VOC傳感器的PID燈離子化，但它可以在VOC傳感器的離子化腔中反射、散射和吸收紫外光線。非離子化的蒸氣(IP值大于燈能量的物質(zhì))，比如甲烷，也可能像水蒸氣那樣散射紫外光，從而降低檢測器的靈敏度。隨著采樣的空氣一同進入到VOC氣室中的灰塵和細微顆粒同樣會降低VOC傳感器的靈敏度，沉積在VOC傳感器窗口上的顆粒也可能減少PID燈對采樣的空氣的輻射，水蒸氣或其它較熱的氣體和蒸氣在窗口上的冷凝也有同樣的影響。所以本實施例采用鋁制的VOC氣室密閉地罩住VOC傳感器，VOC氣室I的進氣口與前處理管2相連接，前處理管2內(nèi)設(shè)有分子篩，采用除水的分子篩作為干燥劑，分子篩的含量與VOC氣室所處的戶外環(huán)境的濕度成正比。前處理管2包括管體21和蓋子22，管體一端開口，另一端設(shè)有與VOC氣室相連接的出氣口，蓋子與開口密封連接，蓋子上設(shè)有與出氣口口徑相同的進氣口，其中管體的內(nèi)徑為19_，進/出氣口的內(nèi)徑為3.2mm。
[0013]本實施例采用型號為Baseline-MOCON的piD-TECH eVx光離子傳感器作為VOC傳感器。piD-TECH eVx傳感器是一款原裝進口的紫外燈光VOC氣體傳感器，具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性，能夠偵測5ppb以上的氣體。除此之外，它還有體積小巧、價格便宜、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。
[0014]VOC傳感器輸出模擬電壓信號，并且模擬電壓信號與其檢測到的VOC含量成線性關(guān)系的。VOC電路板包括設(shè)置在其上的用于接收VOC傳感器信號的信號處理電路，與信號處理電路連接的單片機。PiD-TECH eVx光離子傳感器在加上工作電壓+5.5V之后，VOC傳感器就會自動檢測VOC含量，并且該模塊有數(shù)字信號輸出和模擬信號輸出兩種方式，采用模擬信號輸出方式將數(shù)據(jù)傳送給信號處理電路進行處理后，再傳送給單片機，單片機進行初始化，然后將信號送入A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后進行數(shù)據(jù)采集，并將檢測到的結(jié)果進行顯示，判斷是否超標(biāo)，若是超標(biāo)，則進行報警或者是通知遠程的數(shù)據(jù)接收站。A/D轉(zhuǎn)換器PCF8591的第4路模擬輸入通道AIN3，采集的VOC含量數(shù)據(jù)正是通過該通道匯總到單片機的存儲器中。
[0015]本實施例的無線通訊模塊為GPRS通信模塊，GPRS通信模塊選用西門子的相關(guān)產(chǎn)品，GPRS通信模塊與數(shù)采儀主機使用UART串口接口，數(shù)據(jù)通信協(xié)議符合國標(biāo)212協(xié)議，支持雙頻GSM/GPRS，符合ETSI GSM Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)，使VOC監(jiān)測終端永遠在線，支持A5/1&A5/5加密算法、透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換，支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)、短消息數(shù)據(jù)備用通道(選項)，支持動態(tài)數(shù)據(jù)中心域名和IP地址，支持RS-232/422/485或以太網(wǎng)接口，可通過Xmodem協(xié)議進行軟件升級，并具備自診斷、告警輸出和抗干擾性能，適于電磁環(huán)境惡劣環(huán)境中應(yīng)用的需求。
[0016]本實施例的電源模塊包括太陽能電池、蓄電池與電源電路，所述電源電路包括充電保護電路、放電保護電路和定時斷電復(fù)位電路。由于VOC監(jiān)測終端實在野外工作，很難取電，因此電源模塊采用先進電源技術(shù)，供電電源適應(yīng)范圍寬，穩(wěn)定性較好，選配防潮外殼，適合室外使用。二極管用于陰雨天和夜晚無太陽光時，+12V蓄電池對太陽能電池放電。
[0017]利用本發(fā)明可以測量VOC有機揮發(fā)物的氣體濃度(異丁烯參考單位)。若知道目標(biāo)環(huán)境是某種單一 VOC氣體，可以準(zhǔn)確測量出這種氣體的真實濃度值。比如知道是苯，可以輸入苯的CF值后，得到正確的苯值。若目標(biāo)氣體是多種VOC氣體，且知道某種氣體占據(jù)大比例，可以準(zhǔn)確測量出該種氣體的濃度值。若大概知道目標(biāo)氣體有哪些種類，可以作為進入危險場所的報警器。比如消防、事故應(yīng)急救援、下水道勘察等等。通常方法是:根據(jù)常理大概知道的種類，選擇報警閥值最小的那個VOC氣體的報警閥值作為報警閥值，提醒人們規(guī)避危險環(huán)境。
[0018]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對具體實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個設(shè)于戶外的VOC監(jiān)測終端，與VOC進行通訊的數(shù)據(jù)接收站，所述VOC檢測終端包括:V0C氣室、設(shè)于VOC氣室內(nèi)的VOC傳感器和氣栗、與VOC傳感器電連接的VOC電路板、電源模塊，其特征在于，所述VOC氣室的進氣口與前處理管相連接，所述前處理管內(nèi)設(shè)有分子篩，所述分子篩的含量與VOC氣室所處的戶外環(huán)境的濕度成正比。2.如權(quán)利要求1所述的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括太陽能電池、蓄電池與電源電路，所述電源電路包括充電保護電路、放電保護電路和定時斷電復(fù)位電路。3.如權(quán)利要求1所述的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述VOC監(jiān)測終端與數(shù)據(jù)接收站采用無線通訊。4.如權(quán)利要求1所述的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述VOC電路板包括設(shè)置在其上的用于接收VOC傳感器信號的信號處理電路，與信號處理電路連接的單片機。5.如權(quán)利要求1所述的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述前處理管的直徑為19mm06.如權(quán)利要求1所述的戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述VOC傳感器采用型號為 Baseline-MOCON 的 piD-TECH eVx 光離子傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種戶外VOC氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個設(shè)于戶外的VOC監(jiān)測終端，與VOC進行通訊的數(shù)據(jù)接收站，所述VOC檢測終端包括：VOC氣室、設(shè)于VOC氣室內(nèi)的VOC傳感器和氣泵、與VOC傳感器電連接的VOC電路板、電源模塊，所述VOC氣室的進氣口與前處理管相連接，所述前處理管內(nèi)設(shè)有分子篩，所述分子篩的含量與VOC氣室所處的戶外環(huán)境的濕度成正比。本發(fā)明可以實現(xiàn)24小時監(jiān)測，并且成本低廉，使用方便。
【IPC分類】G01N21/33, G08C17/02
【公開號】CN105181618
【申請?zhí)枴緾N201510682503
【發(fā)明人】區(qū)銘成, 劉超, 吳迪駿
【申請人】深圳市境成偉業(yè)環(huán)保投資有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月21日