一種基于pid的空氣中voc監(jiān)測(cè)儀及其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及室內(nèi)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)控制領(lǐng)域，尤其涉及室內(nèi)空氣檢測(cè)儀器儀表領(lǐng)域的一種基于PID的空氣中V0C監(jiān)測(cè)儀及其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平得到很大提高，對(duì)住宅、辦公樓以及其它工業(yè)民用建筑的要求也由遮風(fēng)避雨到大面積、精裝修、節(jié)能降耗等需求轉(zhuǎn)變，然而，由此也帶來(lái)了不可忽視的室內(nèi)空氣污染問(wèn)題，因?yàn)榻ㄖこ讨惺褂玫慕ㄖ牧稀⒏鞣N涂料、有機(jī)溶劑、人造板材等所揮發(fā)到建筑物空間中的各種氣態(tài)有機(jī)化合物就不下幾百種，其中的甲醛、芳香烴和鹵代烴等，具有較高的毒性，對(duì)人體健康造成了極大的威脅，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量，與室內(nèi)空氣污染有直接關(guān)系的各種疾病不僅給患者本人和家庭造成巨大的痛苦和負(fù)擔(dān)，也給社會(huì)、國(guó)家造成很大的負(fù)擔(dān)和巨大經(jīng)濟(jì)損失。幾乎我們每一個(gè)人，都是室內(nèi)空氣污染的受害者，建筑工程室內(nèi)環(huán)境與健康問(wèn)題已成為科技界研究討論的焦點(diǎn)，同時(shí)成為社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0003]目前，我國(guó)已全面開(kāi)展建筑室內(nèi)環(huán)境污染的控制工作，頒布實(shí)施了涉及建筑工程、建筑材料、裝飾材料的《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325 )、系列“室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量”標(biāo)準(zhǔn)以及《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)室內(nèi)空氣污染物的某些指標(biāo)作了限量規(guī)定，使我國(guó)在室內(nèi)環(huán)境污染防治方面有了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)布、監(jiān)測(cè)體系的建立，在控制建筑設(shè)計(jì)、施工過(guò)程帶來(lái)的污染方面發(fā)揮了一定的作用，但對(duì)于建筑工程在交付使用之后，由于人類活動(dòng)帶來(lái)的生活污染控制方面明顯存在不足。
[0004]室內(nèi)空氣污染就其來(lái)源而言:一是建筑工程在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中由于建筑材料等自身污染物超標(biāo)或者使用量過(guò)大帶來(lái)的污染，建筑材料中的大多數(shù)污染物在空氣中是連續(xù)釋放的，有些污染物靜態(tài)釋放時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，并在不同溫濕度條件下，釋放量不同。二是建筑工程在交付使用之后，由于人類活動(dòng)帶來(lái)的室內(nèi)、外環(huán)境及生活污染；前者是長(zhǎng)期的、靜態(tài)釋放的污染，后者是臨時(shí)的、動(dòng)態(tài)的污染。
[0005]實(shí)踐證明，徹底解決室內(nèi)空氣污染問(wèn)題，必須就建筑工程工藝、材料控制，新風(fēng)換氣空調(diào)與空氣污染凈化等措施并重實(shí)施，而在控制過(guò)程中，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對(duì)代表室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境污染的環(huán)境要素(即室內(nèi)環(huán)境與人體健康有關(guān)的物理、化學(xué)、生物和放射性參數(shù))實(shí)施監(jiān)視與測(cè)定，并科學(xué)分析環(huán)境要素變化對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響，評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量及其變化趨勢(shì)，構(gòu)建起有效的建筑室內(nèi)環(huán)境的運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系，是實(shí)施建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量控制的重要手段，也是建筑工程質(zhì)量監(jiān)管體系的重要組成部分。
[0006]準(zhǔn)確測(cè)定室內(nèi)空氣中V0C的濃度，觀察、分析其變化及其對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響的過(guò)程，已成為當(dāng)前社會(huì)研究的方向。但目前社會(huì)上的檢測(cè)監(jiān)測(cè)儀器，若直接應(yīng)用于建筑室內(nèi)環(huán)境的運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系，還存在著許多不足，儀器要么需經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)采樣富集到實(shí)驗(yàn)室分析后提供數(shù)據(jù)，要么可在現(xiàn)場(chǎng)直接讀取但缺乏長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)的能力，要么雖具備連續(xù)監(jiān)測(cè)能力可采用的如電化學(xué)類傳感器檢測(cè)，其精度低、穩(wěn)定性差。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
為了解決目前使用的室內(nèi)空氣中V0C的檢測(cè)儀存在著檢測(cè)程序煩瑣、檢測(cè)數(shù)據(jù)零散、檢測(cè)效果差的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于:提供一種室內(nèi)空氣中V0C的檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程、長(zhǎng)期連續(xù)檢測(cè)的基于PID的空氣中V0C監(jiān)測(cè)儀及其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實(shí)現(xiàn)的:
一種基于PID (光離子化檢測(cè)器)的空氣中V0C監(jiān)測(cè)儀，包括V0C監(jiān)測(cè)模塊，WIFI無(wú)線路由器、云端服務(wù)器、移動(dòng)終端設(shè)備；其中，V0C監(jiān)測(cè)模塊主要包括PID傳感器、與PID傳感器(1)連接的紫外燈及電離室供電電路、與PID傳感器依次連接的放大電路、低通濾波電路、嵌入式微機(jī)處理器、IXD\KEY模塊，與PID傳感器依次連接的還有空氣過(guò)濾單元、微型空氣栗、電源電路、密閉構(gòu)件；空氣過(guò)濾單元、微型空氣栗和密閉構(gòu)件通過(guò)氣體管路連接構(gòu)成具備空氣進(jìn)氣口、內(nèi)部腔體和排氣口的單向空氣流動(dòng)結(jié)構(gòu)的氣體采樣系統(tǒng)，嵌入式微機(jī)處理器還與WIFI無(wú)線模塊連接提供數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，WIFI無(wú)線模塊通過(guò)無(wú)線WIFI信號(hào)與無(wú)線路由器連接；無(wú)線路由器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與云端服務(wù)器連接、移動(dòng)終端設(shè)備通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與云端服務(wù)器連接
密閉構(gòu)件通過(guò)固定件將PID傳感器和PID傳感器供電電路固定其內(nèi)部腔體中。
[0009]一種基于PID (光離子化檢測(cè)器)的空氣中V0C監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法，該方法包括工作在廣域網(wǎng)通訊模式和工作在局域網(wǎng)通訊模式兩種模式，其中:工作在廣域網(wǎng)通訊模式下，WIFI無(wú)線模塊將嵌入式微機(jī)處理器處理過(guò)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線路由器以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸至云端服務(wù)器，使用具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能的平板電腦或手機(jī)云端服務(wù)器運(yùn)行應(yīng)用軟件，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)云端服務(wù)器獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；工作在局域網(wǎng)通訊模式下，WIFI無(wú)線模塊將嵌入式微機(jī)處理器處理過(guò)的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線路由器以無(wú)線方式傳輸至平板電腦或手機(jī)及具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能的移動(dòng)終端設(shè)備，移動(dòng)終端設(shè)備單元應(yīng)用軟件實(shí)施數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析功能。
[0010]移動(dòng)終端設(shè)備中運(yùn)行應(yīng)用軟件中軟件流程模塊包括:軟件啟動(dòng)、通訊模式選擇、廣域網(wǎng)通訊、局域網(wǎng)通訊、連接云端服務(wù)器、連接WIFI無(wú)線路由器、用戶登錄、密碼驗(yàn)證、登錄成功、發(fā)送/接收通訊指令、設(shè)備狀態(tài)查詢、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、分析。
[0011]本發(fā)明的積極效果是:
1)采用PID作為傳感單元，提高了監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性；
2)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，便于攜帶；
3)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)空氣中V0C的無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；
4)通過(guò)云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)獲取，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)積累，奠定了室內(nèi)環(huán)境空氣污染物監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的基礎(chǔ)。
[0012]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的電器部件連接原理示意圖；
圖2為本發(fā)明的廣域網(wǎng)通訊工作模式示意圖；
圖3為本發(fā)明的局域網(wǎng)通訊工作模式示意圖；
圖4為本發(fā)明的采樣氣路示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明的移動(dòng)終端設(shè)備應(yīng)用軟件流程圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]圖1 一圖5所示，基于PID (光離子化檢測(cè)器)的空氣中V0C監(jiān)測(cè)儀，包括V0C監(jiān)測(cè)模塊10，WIFI無(wú)線路由器14、云端服務(wù)器11、移動(dòng)終端設(shè)備12 ;V0C監(jiān)測(cè)模塊10主要包括PID傳感器1、與PID傳感器1連接的紫外燈及電離室供電電路2，由PID傳感器供電電路2通過(guò)線路與SKA/PID-101型PID傳感器1連接，為PID傳感器1提供穩(wěn)定的工作電壓；PID傳感器1輸出的空氣在PID傳感器1中的紫外光和高壓作用下電離的電壓信號(hào)通過(guò)線路與放大電路3放大后，通過(guò)與其連接的低通濾波電路4剔除電壓信號(hào)中的短期波動(dòng)，使電壓信號(hào)更加平穩(wěn)、再進(jìn)入到與低通濾波電路4連接的嵌入式微機(jī)處理器4 ;WIFI無(wú)線模塊6通過(guò)線路與嵌入式微機(jī)處理器5連接提供數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸；LCD\KEY模塊7通過(guò)線路與嵌入式微機(jī)處理器5連接提供人機(jī)交互操作；微型空氣栗8通過(guò)線路與嵌入式微機(jī)處理器5連接提供氣體采樣動(dòng)力、電源電路9通過(guò)線路與嵌入式微機(jī)處理器5連接提供運(yùn)行電壓。為防止采樣氣路的堵塞，空氣過(guò)濾單元13通過(guò)氣體管