[发明专利]基于传感器阵列模块化的污染源监测系统

说明书

本发明涉及大气污染监测技术领域，尤其涉及基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，一方面，在设备应用方面，基于传统的TVOC在线监测仪、氮氧化物分析仪、微型空气站、恶臭分析仪等气体污染监测设备的应用基础，形成标准化仪器，减少企业对多种产品进行生产管理、技术管理及售后管理等造成的人力与物力资源的浪费，从而提高企业运行效率；另一方面，在设备运维方面，可插拔式的探头设计，相比于传感器与电路一体化的系统，更便于设备故障诊断及传感器定期更换；此外，还在通讯协议方面增加了《HJ211‑2017》国标通讯协议，集成了传统环保数据采集仪的功能，在较大程度上减少了用户成本，符合节能、环保、高效的现代化设计标准，使该系统更具普适性和竞争力。

技术领域

本发明涉及大气污染监测技术领域，尤其涉及一种基于传感器阵列模块化的污染源监测系统。

背景技术

随着国民生活水平的日益提高，根据政策要求，环保监测设备的需求仍然旺盛，大气污染监测设备经过了一段时间的市场检验，基础技术已逐步走向成熟，即将走向技术升级，设备优化的发展阶段。

由于现有的气体监测市场中，污染排放企业的类型很多，排放的污染气体种类也有所区别，且各地区对污染气体的防治种类尚未有统一的标准，此局面决定了现有的单纯性功能的气体污染监测产品很难满足当下的市场需求，从而产生很多定制化气体监测产品的需求；而定制化产品的最大劣势在于，产品种类多，随着出厂产品的积累，这类仪器为企业生产、销售和售后各部门的管理带来极大的挑战。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供的基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，以解决现有技术中存在的单纯性功能的气体污染监测产品很难满足当下的市场需求，而定制化气体污染监测产品不利于企业的生产、销售及售后部门的管理的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供的一种基于传感器阵列模块化的污染源监测系统，包括

控制主板：包括ARM内核处理器，采用STM32F4系列单片机；

传感器阵列模块：用于监测大气污染源的所需参数；

人机交互显示模块：用于污染源监测数据、系统配置参数及操作界面的显示、查询及设置；

网络通讯模块：用于污染源监测数据的实时传输；

数据存储模块：用于存储系统的配置参数及污染源监测数据；

数据导出模块：用于导出污染源监测数据和系统的配置参数、系统程序的升级；

数字量输出模块：包括RS232通讯接口和RS485通讯接口；

模拟量输出模块：包括4-20mA模拟量输出接口；

系统配电模块：用于为系统供电；

所述传感器阵列模块、所述人机交互显示模块、所述网络通讯模块、所述数据存储模块、所述数据导出模块、所述数字量输出模块、所述模拟量输出模块、所述系统配电模块均与所述控制主板电性连接；

所述传感器阵列模块包括：

气体传感器模组：所述气体传感器模组为可选配的两块传感器阵列板，最多可支持八通道不同类型的可插拔式传感器；

气象五参数模组：用于监测风速、风向、温度、湿度和大气压力参数；

光散射型颗粒物传感器模组：用于监测PM2.5、PM10和TSP参数；

其中，所述传感器阵列模块通过不同传感器对国标八种恶臭物质的不同响应数据得到样本集；然后得到气体信号的指纹特征库；之后采用偏最小二乘回归PLSR分析法作为定量模型；最后进行拟合实现对恶臭物质浓度的定量分析。