[发明专利]一种用于大气污染的环境监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体为一种用于大气污染的环境监测系统及方法。

背景技术

近年来，我国环境天气污染频发，引起了各级政府、广大群众的强烈关注。但由于污染过程形成时间短、累积速度快、污染程度高、成因来源复杂、特征多变化，并且随着气象条件的变化在区域内城市间传输，亟需基于区域大气污染联防联控的思路，加强科技支撑，实现“精准施策”，开展污染天气应急应对工作。

我国生态环境监测工作开展的时间较短，应急响应过程中还有很多工作需要完善，如对污染过程来源与成因缺乏全面认识，缺乏对应急措施费效关系的科学分析，缺乏制定应急措施的基础数据，区域层面上没有形成科学有效的协作机制等。难以为区域重污染天气应对的科学决策提供数据支撑。因此，建立大气环境监测系统，为提高环境治理工作提供必要的数据支撑，是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大气污染的环境监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于大气污染的环境监测系统,包括外壳体，所述外壳体一侧设有传感器组，所述外壳体上端固定安装有粉尘测量探头，所述外壳体前端面设有触摸显示屏，所述触摸显示屏下方设置报警指示灯，所述外壳体另一侧设有数据传输接口，所述外壳体内腔设有主控板，所述主控板上设有CPU、传感信号采集模块、显示模块、数据库模块、报警模块和无线传输模块，所述传感器组、粉尘测量探头通过传感信号采集模块连接CPU，所述CPU分别连接显示模块、数据库模块、报警模块，所述CPU通过无线传输模块连接后台监控中心；

所述传感器组包括PM2.5浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、臭氧浓度传感器、硫化物浓度传感器以及能见度传感器。

优选的，所述传感信号采集模块包括运算放大器、两级场效应宽带放大器，所述运算放大器的一个输入端分别连接电阻B一端和电容B一端，电容B另一端接地，电阻B另一端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端连接运算放大器的输出端，运算放大器的另一输入端分别连接电阻C一端和电阻D一端，电阻C另一端连接电容D一端并接地，电阻D另一端和电容D另一端连接运算放大器的输出端；所述两级场效应宽带放大器的输出端连接电容E一端，电容E另一端连接电阻F一端，电阻F另一端连接两级场效应宽带放大器的负极输入端，两级场效应宽带放大器的负极输入端还连接电阻G并接地，两级场效应宽带放大器的正极输入端连接电阻E一端，电阻E另一端连接运算放大器输出端，还包括电容F、电容G、电容H，电容F一端、电容G一端、电容H一端分别接电源端，电容F另一端、电容G另一端、电容H另一端均接地。

优选的，所述无线传输模块包括电平转换模块、第一光纤收发器、第二光纤收发器以及信号整形模块，所述电平转换模块一端连接第一通信接口，所述电平转换模块另一端连接第一光纤收发器，所述第一光纤收发器通过塑料光纤连接第二光纤收发器，所述第二光纤收发器通过信号整形模块连接第二通信接口。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、传感器组和粉尘测量探头分别采集空气中的PM2.5浓度值、一氧化碳浓度值、臭氧浓度值、能见度以及粉尘颗粒浓度，采集的信号经过传感信号传输模块放大后发送至CPU进行处理；

B、CPU接收到信号后，调度数据库模块中的正常值，并对采集的数值进行比较，通过显示模块进行显示，浓度值不在正常范围内的发出报警信号；

C、同时，CPU将采集的数据信号通过无线传输模块实时发送至后台监控中心，便于技术人员进行数据分析和作出响应的处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构原理简单，智能化程度高，能够实现对大气环境各项指标的快速监测，能够为大气污染防治提供数据支持。

(2)本发明采用的传感信号采集模块反应灵敏，实现对微弱信号进行放大、且失真度低，进一步提高了采集精度。

(3)本发明采用的无线传输模块抗干扰能力强，能够提高采集信号传输的稳定性，进一步提高了监控效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的控制原理框图；

图3为本发明的传感信号采集模块原理图；

图4为本发明的无线传输模块原理图；