CN202003042U

CN202003042U - 综合性环境质量检测系统

Info

Publication number: CN202003042U
Application number: CN2011200422594U
Authority: CN
Inventors: 宋文斌; 李文韬; 张博; 朱志祥; 李仕林; 李欣; 高晗
Original assignee: SHAANXI ZHENGDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHAANXI ZHENGDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-02-21

Abstract

本实用新型公开了一种综合性环境质量检测系统，包括一个或多个环境质量检测平台、接入互联网的网络服务器和管理上位机；环境质量检测平台包括环境质量检测单元、数据采集处理及传输主机和显示单元；环境质量检测单元包括空气质量检测仪、VOC检测仪、气象传感器、车流量检测器、噪声传感器、电磁辐射传感器、电离辐射传感器和空气采样单元；数据采集处理及传输主机包括数字量接口模块、模拟量接口模块、处理器模块、数据存储模块、内部环境控制模块、无线通信模块和保护电路模块。本实用新型结构紧凑、便于安装和维护，检测准确度高、检测面广，智能化程度高，可扩展性能好，工作稳定可靠、安全，使用寿命长，推广价值高。

Description

综合性环境质量检测系统

技术领域

本实用新型属于环境质量检测技术领域，尤其是涉及一种综合性环境质量检测系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对城市环境质量的要求也越来越高，一些特殊场合的环境状况也越来越受到关注。因此，及时有效地满足环境管理部门和公众对环境质量的渴求，必然成了环境保护工作的重中之重。目前我国的环境保护工作已经得到了长足的发展，但环境保护工作却仅限于对污染的治理和污染源的监管，并没有将环境保护工作上升到整个生态保护的高度。而且，目前各种环境质量检测设备充斥市场，鱼目混杂、各自成派，很难实现空气环境质量检测的制度化、规范化和产业化；现有技术中的环境质量检测系统还存在着系统应用孤立、监测因子单一、安装环境要求高、安装维护成本高、检测数据关联性差、综合数据分析功能差、测量准确性差、使用范围和扩展性能有限、使用寿命短等缺陷和不足，不能很好地应对全球气候变化难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种综合性环境质量检测系统，其结构紧凑、体积小巧、便于安装和维护，检测准确度高、检测面广，智能化程度高，可扩展性能好，工作稳定可靠、安全，使用寿命长，推广价值高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种综合性环境质量检测系统，其特征在于：包括一个或多个布设在被检测区域内的环境质量检测平台、与所述一个或多个环境质量检测平台相接且接入互联网的网络服务器和设置在环境管理部门内且接入互联网的管理上位机；所述环境质量检测平台包括环境质量检测单元、与环境质量检测单元相接且用于对环境质量检测单元所检测到的数据进行实时采集处理及传输的数据采集处理及传输主机和与数据采集处理及传输主机相接的显示单元；所述环境质量检测单元包括空气质量检测仪、VOC检测仪、气象传感器、车流量检测器、噪声传感器、电磁辐射传感器和电离辐射传感器，所述空气质量检测仪的输入端和VOC检测仪的输入端均与空气采样单元相接；所述数据采集处理及传输主机包括用于连接环境质量检测单元的数字量接口模块和模拟量接口模块，与数字量接口模块和模拟量接口模块相接且用于对环境质量检测单元所输出的数据进行分析和处理的处理器模块，以及与处理器模块相接的数据存储模块、内部环境控制模块、无线通信模块和保护电路模块；所述处理器模块与显示单元和网络服务器相接；所述无线通信模块通过相应的无线通信网络与接入相应无线通信网络的管理人员手机相接。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述空气质量检测仪的输入端接有多个空气质量检测仪标定接口；所述空气质量检测仪、VOC检测仪、气象传感器、车流量检测器、噪声传感器、电磁辐射传感器和电离辐射传感器均与数字量接口模块相接。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述环境质量检测单元、数据采集处理及传输主机和显示单元通过设置在被检测区域地面上的支柱杆布设在被检测区域内，所述环境质量检测单元设置在支柱杆的顶端，所述数据采集处理及传输主机设置在支柱杆的中下部或底端，所述显示单元设置在支柱杆的中上部。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述显示单元为LED显示屏。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述空气质量检测仪为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述气象传感器为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述车流量检测器为微波车流量检测雷达。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述处理器模块为单片机、DSP微处理器或ARM微处理器。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述无线通信模块为GPRS通信模块、GSM通信模块或3G通信模块；所述无线通信网络为GPRS网络、GSM网络或3G网络。

上述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述保护电路模块包括断电保护电路、过载保护电路、故障报警电路和超限报警电路，所述断电保护电路、过载保护电路、故障报警电路和超限报警电路均与处理器模块相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型为结合了现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、物联网技术、无线数据采集传输技术以及专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的自动检测、评价及显示系统，不仅能够满足对影响空气环境质量的常规气态污染因子的检测需求，还能准确地检测当地当前的气候状况以及城市的噪声和车流量、电磁电离辐射等，并通过LED屏动态显示发布检测结果，同时将数据通过网络服务器发送到环境管理部门的管理上位机上进行显示，供管理人员查看分析，为自然环境治理、环境质量预警和城市建设规划以及区域生态环境的建设提供参考依据，积极应对全球气候变化难题。

2、本实用新型设计实现了保护电路模块，具有断电保护、过载保护、故障报警和超限报警等功能，工作稳定可靠、安全。

3、本实用新型的智能化程度高，能够将被检测区域内的所有环境质量检测单元通过数据采集处理及传输主机与互联网连接，通过网络服务器传输到网络终端的管理计算机上，重现现场检测设施的运行状态及运行参数，经过授权的管理人员可以通过互联网在任何地方查看到治理设施是否正常、有效的运行，实现了现场检测设备的远程控制，将物联网技术的架构思想应用到了环境监控、环境保护领域。

4、本实用新型采用模块化的结构设计，通过数字量接口模块和模拟量接口模块的设计，方便了各种环境质量检测传感器及仪器的接入，可扩展性能好。

5、本实用新型的检测因子有CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度、可吸入颗粒物浓度、VOC浓度、风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度、相对湿度、车流量、噪声、电磁辐射和电离辐射等，检测面广，检测全面，便于实现环境质量的综合性检测和评价。

6、本实用新型不仅能够对地区或城市的环境质量进行全面准确实时的分析，还能以LED屏动态显示的方式向广大老百姓实时报告当前城市的环境状况，首次提出了将环境管理部门的检测数据向广大群众报告的概念，主动接受群众监督，更能耳濡目染群众，教育带动群众参与，同时也增加了政府工作的透明度，利于建设生态文明、共建宜居城市、共建和谐社会。

7、本实用新型的数据采集处理及传输主机中设计了内部环境控制模块，恒定的内部环境保证了数据采集处理及传输主机在恶劣气候条件下的正常工作，使得该系统能够不受地域的限制，对产品的推广和空气环境质量检测事业的发展都提供了很大的便利，系统可以应用于化工厂、电厂、港口、航空港、燃烧处理、气体排放、仓库、堆场以及公路隧道、地下设施、铁路隧道和建筑物检测等；而且系统中所使用的各种环境质量检测传感器都精挑细选，不仅检测的准确度高，还延长了整个系统的使用寿命。

8、本实用新型的整体结构紧凑、体积小巧，其环境质量检测单元、数据采集处理及传输主机和显示单元通过设置在被检测区域地面上的支柱杆布设在被检测区域内，这种安装机构易于安装且免维护，设计还使得该系统可以广泛应用于局域检测、点式检测、移动检测和路边站检测等，具很高的性价比和推广价值。

综上所述，本实用新型结构紧凑、体积小巧、便于安装和维护，检测准确度高、检测面广，智能化程度高，可扩展性能好，工作稳定可靠、安全，使用寿命长，解决了现有技术所存在的系统应用孤立、监测因子单一、安装环境要求高、安装维护成本高、检测数据关联性差、综合数据分析功能差、测量准确性差、使用范围和扩展性能有限、使用寿命短等缺陷和不足，推广价值高。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型环境质量检测单元、数据采集处理及传输主机和显示单元在支柱杆上的安装结构示意图。

附图标记说明：

1-环境质量检测单元； 1-1-空气质量检测仪； 1-2-VOC检测仪；

1-3-气象传感器； 1-4-车流量检测器； 1-5-噪声传感器；

1-6-电磁辐射传感器； 1-7-电离辐射传感器； 1-8-空气采样单元；

1-9-空气质量检测仪 2-数据采集处理及传 2-1-数字量接口模块；

标定接口；输主机；

2-2-模拟量接口模块； 2-3-处理器模块； 2-4-数据存储模块；

2-5-内部环境控制模 2-6-无线通信模块； 2-7-保护电路模块；

块；

2-71-断电保护电路； 2-72-过载保护电路； 2-73-故障报警电路；

2-74-超限报警电路； 3-显示单元； 4-网络服务器；

5-管理上位机；6-无线通信网络；7-管理人员手机；

8-支柱杆。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括一个或多个布设在被检测区域内的环境质量检测平台、与所述一个或多个环境质量检测平台相接且接入互联网的网络服务器4和设置在环境管理部门内且接入互联网的管理上位机5；所述环境质量检测平台包括环境质量检测单元1、与环境质量检测单元1相接且用于对环境质量检测单元1所检测到的数据进行实时采集处理及传输的数据采集处理及传输主机2和与数据采集处理及传输主机2相接的显示单元3；所述环境质量检测单元1包括空气质量检测仪1-1、VOC检测仪1-2、气象传感器1-3、车流量检测器1-4、噪声传感器1-5、电磁辐射传感器1-6和电离辐射传感器1-7，所述空气质量检测仪1-1的输入端和VOC检测仪1-2的输入端均与空气采样单元1-8相接；所述数据采集处理及传输主机2包括用于连接环境质量检测单元1的数字量接口模块2-1和模拟量接口模块2-2，与数字量接口模块2-1和模拟量接口模块2-2相接且用于对环境质量检测单元1所输出的数据进行分析和处理的处理器模块2-3，以及与处理器模块2-3相接的数据存储模块2-4、内部环境控制模块2-5、无线通信模块2-6和保护电路模块2-7；所述处理器模块2-3与显示单元3和网络服务器4相接；所述无线通信模块2-6通过相应的无线通信网络6与接入相应无线通信网络6的管理人员手机7相接。

本实施例中，所述空气质量检测仪1-1的输入端接有多个空气质量检测仪标定接口1-9；所述空气质量检测仪1-1、VOC检测仪1-2、气象传感器1-3、车流量检测器1-4、噪声传感器1-5、电磁辐射传感器1-6和电离辐射传感器1-7均与数字量接口模块2-1相接。

结合图2，本实施例中，所述环境质量检测单元1、数据采集处理及传输主机2和显示单元3通过设置在被检测区域地面上的支柱杆8布设在被检测区域内，所述环境质量检测单元1设置在支柱杆8的顶端，所述数据采集处理及传输主机2设置在支柱杆8的中下部或底端，所述显示单元3设置在支柱杆8的中上部。所述显示单元3为LED显示屏。

本实施例中，所述空气质量检测仪1-1为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪，该多成份空气质量检测仪采用了厚膜传感器技术，厚膜传感器是利用了某些敏感材料或原件在特定环境下的物理特性变化曲线来反应外界环境状况(如某物质的含量)，是一种物理方法，从而很好的避免了常规检测方法存在的弊端。所述气象传感器1-3为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器，所使用的六要素气象传感器不仅坚固耐用，还具备加热反馈、自动除霜能功能，有效消除外界低温环境对测量数据的干扰。所述车流量检测器1-4为微波车流量检测雷达，微波车流量检测雷达的中心频率高达24GHz(欧盟标准)，可准确检测低速行驶车辆和静止车辆，自动屏蔽检测断面上的障碍物(如护栏、隔离绿化带等)，有效解决车辆压线行驶问题(当车辆不在划定的车道行驶时，可以通过逻辑判断这辆车的交通数据，而不会判断为两辆车或检测不出这辆车)，还具有自动识别车道的功能。所述处理器模块2-3为单片机、DSP微处理器或ARM微处理器。所述无线通信模块2-6为GPRS通信模块、GSM通信模块或3G通信模块；所述无线通信网络6为GPRS网络、GSM网络或3G网络；相应的管理人员手机7接入GPRS网络、GSM网络或3G网络。所述保护电路模块2-7包括断电保护电路2-71、过载保护电路2-72、故障报警电路2-73和超限报警电路2-74，所述断电保护电路2-71、过载保护电路2-72、故障报警电路2-73和超限报警电路2-74均与处理器模块2-3相接，使得系统的工作稳定可靠、安全。

本实用新型的工作原理及工作过程是：处理器模块2-3通过数字量接口模块2-1接收空气质量检测仪1-1、VOC检测仪1-2、气象传感器1-3、车流量检测器1-4、噪声传感器1-5、电磁辐射传感器1-6和电离辐射传感器1-7所检测到的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度、可吸入颗粒物浓度、VOC浓度、风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度、相对湿度、车流量、噪声、电磁辐射和电离辐射信号并经过分析处理后做出环境质量评价判断结果并输出给显示单元3进行实时显示，向群众报告当前城市的环境状况；同时，处理器模块2-3将其做出的环境质量评价判断结果通过网络服务器4和互联网传输到网络终端的管理计算机5上，经过授权的管理人员可以通过互联网在任何地方查看到治理设施是否正常、有效的运行，实现了现场检测设备的远程控制。如果系统运行出现了故障，断电保护电路2-71、过载保护电路2-72、故障报警电路2-73和超限报警电路2-74可以及时地停止系统的运行或者通过发出报警告知相关工作人员，还可以通过无线通信模块2-6和无线通讯网络6将具体的故障信息发送到管理人员手机7上，使得身处任何地方的管理人员都能及时收到系统故障信号并及时安排人员做好防护工作，保证了系统运行的安全，提高了系统运行的可靠性。

另外，内部环境控制模块2-5的设计，使得系统能够工作在-20℃-+50℃的温度范围内，保证了数据采集处理及传输主机2在恶劣气候条件下的正常工作，使得该系统能够不受地域的限制。数字量接口模块2-1和模拟量接口模块2-2的设计，方便了各种环境质量检测传感器及仪器的接入，使得系统具有了良好的可扩展性能。空气质量检测仪标定接口1-9的设计，方便了采用专用便携式标定设备对空气质量检测仪1-1进行标定，保证了系统测试的准确性。

综上所述，本实用新型具有低成本、多用途、多因子、智能化、模块化、易安装、免维护、可扩展等特点；能够广泛地应用于化工厂、电厂、港口、航空港、燃烧处理、气体排放、仓库、堆场以及公路隧道、地下设施、铁路隧道和建筑物检测等；本实用新型的诞生将为环境质量检测的发展树立新的发展方向。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种综合性环境质量检测系统，其特征在于：包括一个或多个布设在被检测区域内的环境质量检测平台、与所述一个或多个环境质量检测平台相接且接入互联网的网络服务器(4)和设置在环境管理部门内且接入互联网的管理上位机(5)；所述环境质量检测平台包括环境质量检测单元(1)、与环境质量检测单元(1)相接且用于对环境质量检测单元(1)所检测到的数据进行实时采集处理及传输的数据采集处理及传输主机(2)和与数据采集处理及传输主机(2)相接的显示单元(3)；所述环境质量检测单元(1)包括空气质量检测仪(1-1)、VOC检测仪(1-2)、气象传感器(1-3)、车流量检测器(1-4)、噪声传感器(1-5)、电磁辐射传感器(1-6)和电离辐射传感器(1-7)，所述空气质量检测仪(1-1)的输入端和VOC检测仪(1-2)的输入端均与空气采样单元(1-8)相接；所述数据采集处理及传输主机(2)包括用于连接环境质量检测单元(1)的数字量接口模块(2-1)和模拟量接口模块(2-2)，与数字量接口模块(2-1)和模拟量接口模块(2-2)相接且用于对环境质量检测单元(1)所输出的数据进行分析和处理的处理器模块(2-3)，以及与处理器模块(2-3)相接的数据存储模块(2-4)、内部环境控制模块(2-5)、无线通信模块(2-6)和保护电路模块(2-7)；所述处理器模块(2-3)与显示单元(3)和网络服务器(4)相接；所述无线通信模块(2-6)通过相应的无线通信网络(6)与接入相应无线通信网络(6)的管理人员手机(7)相接。

2.按照权利要求1所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述空气质量检测仪(1-1)的输入端接有多个空气质量检测仪标定接口(1-9)；所述空气质量检测仪(1-1)、VOC检测仪(1-2)、气象传感器(1-3)、车流量检测器(1-4)、噪声传感器(1-5)、电磁辐射传感器(1-6)和电离辐射传感器(1-7)均与数字量接口模块(2-1)相接。

3.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述环境质量检测单元(1)、数据采集处理及传输主机(2)和显示单元(3)通过设置在被检测区域地面上的支柱杆(8)布设在被检测区域内，所述环境质量检测单元(1)设置在支柱杆(8)的顶端，所述数据采集处理及传输主机(2)设置在支柱杆(8)的中下部或底端，所述显示单元(3)设置在支柱杆(8)的中上部。

4.按照权利要求3所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述显示单元(3)为LED显示屏。

5.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述空气质量检测仪(1-1)为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪。

6.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述气象传感器(1-3)为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器。

7.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述车流量检测器(1-4)为微波车流量检测雷达。

8.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述处理器模块(2-3)为单片机、DSP微处理器或ARM微处理器。

9.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述无线通信模块(2-6)为GPRS通信模块、GSM通信模块或3G通信模块；所述无线通信网络(6)为GPRS网络、GSM网络或3G网络。

10.按照权利要求1或2所述的综合性环境质量检测系统，其特征在于：所述保护电路模块(2-7)包括断电保护电路(2-71)、过载保护电路(2-72)、故障报警电路(2-73)和超限报警电路(2-74)，所述断电保护电路(2-71)、过载保护电路(2-72)、故障报警电路(2-73)和超限报警电路(2-74)均与处理器模块(2-3)相接。