[发明专利]车载便携式大气环境实时监测装置

说明书

技术领域

本发明属于大气环境监测技术，涉及一种基于ArcGIS的车载便携式大气环境实时监测装置。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活质量的提高，大气污染带来的诸多危害已越来越受到人们的关注，作为环境保护基础工作的大气环境监测逐渐突显出其重要性。通过对大气环境监测数据的评估和分析，能够为大气环境管理、污染源控制和治理、环境规划等提供科学的决策依据。

当前我国主要采用的大气环境监测方法主要有以下三种：

第一种是采用人工亲赴现场对空气取样，并带回实验室分析的方法，所使用的监测设备相对简单，需要将气体吸收液放到监测现场一段时间后再取回，根据化学反应结果来测算气体的成分和浓度。但此种方法受人为因素影响较大，取样区域受限，检测气体单一，监测结果滞后，且化学试剂会造成一定程度的环境污染。另外，在污染物浓度很高的现场进行监测时，会对监测人员的身体健康产生巨大的损害，目前一般很少应用。

第二种是采用环境监测站自动监测的方法，能够实现对空气中存在的氮氧化物、碳氧化物等浓度信息的实时采集，具有测量数据准确、测量灵敏度高的优点。然而，监测站的监测设备结构复杂，价格比较昂贵(每套约200万元人民币)，且运营成本很高(每年的运营费用大约30万元左右)，很难将此种方法大范围普及，目前大都应用在一些大城市或者重要区域，一旦监测站位置确定下来就很难再改动，可移动性较差。同时，这些大型监测设备对工作环境的要求非常严苛，许多现场环境很难达到设备的使用要求，这些因素极大地限制了其大范围地或在指定目标区域(如突发有毒、有害气体泄漏区域)的应用。

第三种是采用移动式大气监测车的方法，该车包括监测车本体，其内集成有大气监测单元、现场操作单元和远程控制平台等部分。通过大气监测车，可实现对特定地点的空气状况的实时监测，同时，能保证在污染事故发生后迅速抵达现场，应用监测仪器第一时间查明污染物种类、污染程度、污染范围以及发展趋势，为决策部门提供技术依据。大气监测车具有很强的应急能力，相当于一个流动的空气质量自动监测站，然而，该车是由特种车辆经专业改装厂改装而成，加之车内集成空气质量自动检测仪器、气象系统等若干高精度精密仪器，整车价格昂贵(每辆车大约在300万人民币)，运行维护成本高，很难实现大范围普及，无法做到监测地图实时返回功能。

我国环保领域物联网的应用起步较晚，目前大多数项目还处于概念和探索阶段，缺少系统性设计，尚未构建出实际的基于物联网的环境管理应用平台。因此，国内基于物联网的环境管理应用平台的研究和系统设计需要包括“感知对象选择、传感网络建立、数据处理方式、应用系统研发及管理模式设计”整个流程，以指导并应用于实践。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可靠、经济、覆盖全面、空气状况数据采集实时的基于ArcGIS的车载便携式大气环境实时监测装置及监控方法。

所述的基于ArcGIS的车载便携式大气环境实时监测装置包括气体采集与检测模块、数据采集控制模块、GPS模块、无线通信模块、电源转换模块和电源保护模块，用来实现大范围大气环境的实时实地监测功能；所述的基于ArcGIS的车载便携式大气环境实时监控方法是指将基于ArcGIS的车载便携式大气环境实时监测装置安装在公共交通工具或者公共设施(公交车或者出租车)上，将采集到的大气环境监测数据以无线传输的方式实时发送给远程数据管理中心。所述的远程数据管理中心包括通信服务器、数据库服务器、管理服务器和应用终端，通信服务器用来与监测点进行远程连接，数据库服务器上安装有数据库，管理服务器上安装有监控软件，应用终端上安装有相应的应用程序，能对大气环境监测数据进行汇总、存储、处理、分析并显示出来。该物联网大气环境车载监控方法为现场空气状况的监测、判断、分析和评估提供了一种实时、实地、经济、稳定可靠和覆盖全面的监控手段。