前言:中文期刊網精心挑選了空氣質量檢測范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
空氣質量檢測范文1
關鍵詞: PM2.5濃度;CO濃度;溫度;濕度;檢測
中圖分類號:X85 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2016)02(c)-0000-00
近幾年,我國大部分地區出現了霧霾天氣,有的地方霧霾非常嚴重,嚴重影響了我們的日常生活。尤其在北方的農村,人們為了取暖,大部分家庭還是用傳統的煤爐,家中CO數值經常超標,因煤氣中毒的事件時有發生??墒?,市環境監測中心只在個別區域設有環境監測點,人們只能參考附近監測點的PM2.5的數據,來估測自己所處環境的情況,并且CO及溫濕度的準確數據還需要不同的測量儀器來測量。人們迫切需要一款測量準確、價格低廉、便攜方便的測量儀,使人們能隨時隨地監測自己所處環境的PM2.5、CO及溫濕度等多項空氣質量檢測指標。
1.空氣質量檢測儀的調查與設計
1.1調查問卷及結果分析
新產品的推出需要有市場,同樣我們的研究產品如果要投放市場,是否有銷路呢?我們利用休息時間走訪市場,隨時也采訪了一些群眾。根據群眾的反映,我們制定了調查問卷,調查人們對了解環境指標的需求狀況。我們共發放調查問卷223份,收回的有效問卷205份。我們對收回的問卷進行了數據處理和結果分析,分析的結果如下:
(1)人們意識到環境的優劣與生活和健康息息相關。PM2.5、CO、溫濕度的數值高低對生活的影響普遍認可。
(2)人們雖然意識到環境的重要性,但是不會主動去了解居住地PM2.5、CO、溫濕度的具體數值。
(3)人們雖然意識到環境的重要性,但是苦于家中沒有檢測儀器,不能直接了解居住地的PM2.5、CO的數值,所以人們主要是通過新聞報道和天氣預報來大致估測自己居住地的環境性能指標。
(4)人們意識到環境優劣對人們的健康有很大影響。人們也希望隨時能檢測居住地的PM2.5、CO、溫濕度的數值,如果有這樣的檢測儀器,人們還是希望擁有的。
1.2網上調查產品
我們在網上調查該類產品的信息,發現該類產品的不足有:
(1)有些公司制作了能監測溫濕度,CO和PM2.5濃度的檢測儀,但一般用單片機STC89C52,檢測速度較慢,功耗較高。測量不夠精確。
(2)價格太高,且使用壽命短。
(3)產品使用220V交流電源,只要使用必須插入交流電,如果停電就無法使用。
1.3產品設想和創新
(1)本產品采用51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2,結合相對應的傳感器模塊,能夠實現溫濕度,CO和PM2.5濃度的監測。速度更快,功耗更低。測量更精確,偏差小。
(2)應用AT24C02存儲芯片,能夠對異常情況發生時的數據進行保存。
(3)應用了ENC28J60模塊,實現了網絡傳輸功能,與飛速發展的網絡時代相適應。
(4)整個系統軟件上,采用了菜單式的程序結構和模塊化的編程方式,通過按鍵控制12864液晶模塊來顯示各種信息。
(5)力爭能降低成本,價格使普通消費者都能接受。
(6)本產品設計成兩用插座,即可以使用220V交流電源,也可以使用移動電源,休息、工作時間都可使用。
1.4成本預算
一個51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2大約30元,12864液晶顯示器30元左右,再加上其它傳感器及配件,空氣質量檢測儀的成本價在160元左右。也屬于大眾消費,人們比較容易接受。
1.5空氣質量檢測儀的設計框圖
隨著社會水平的不斷提高,人們的環保意識日益增強,越來越注重周圍環境的質量與安全。因此,一個安全與舒適的生活工作環境可以使人們更加健康和快樂的享受生活??諝赓|量檢測儀的結構框圖如圖1-1所示。
IAP15F2K61S2單片機為主控芯片,通過控制CO氣體傳感器,PM2.5傳感器,DHT11溫濕度傳感器,DS1302時鐘芯片,測量環境的溫濕度,CO和PM2.5濃度和時間,由12864液晶模塊進行顯示數據,AT24C02存儲芯片把測量數據進行存儲,以便數據的比較和分析。
2.設計與制作
2.1設計方案
根據檢測系統的需要,對系統的電路原理圖、系統的程序圖進行了詳細的設計,設計圖如圖2-1、2-2所示。
2.2制作過程
(1)準備好單片機、傳感器、面包板、杜邦線、烙鐵、焊錫、萬用表等器件。
(2)根據設計圖及電路原理圖,在面包板上進行接線、測量數據及系統調試。
(3)用畫圖軟件Altium Designer畫出電路的原理圖,用激光打印機把PCB圖打印出來,用熱轉印機把打印好的PCB圖轉印在覆銅板上,用一定量的三氯化鐵腐蝕液腐蝕出圖形,用臺鉆手工鉆孔,并用砂紙將PCB板的細節處打磨好。
(4)按照圖紙在PCB板上插裝元件并焊接,焊接機械強度要足夠,焊點表面要光滑。焊接好后,進行最后的系統調試。經調試,測量數據正確,如圖2-3所示。
3.應用設計進行的相關實驗
看著自己做好的作品,感覺到了一種成就感。我帶著作品到室內和路口分別進行檢測。
3.1路口檢測
用作品在路口檢測的結果如表3-1所示。
3.2室內檢測
用作品在室內檢測的結果如表3-2所示。
3.3檢測分析
(1)從表3-1和表3-2兩個檢測數據對比可以看出,路口的車流和人流都比較多,PM2.5值與室內相比,較高。但是由于室內通風不夠通暢,CO的值室內比室外高。溫度室內比室外高,濕度室內比室外低。數據結果都比較符合實際情況。
(2)在現場檢測時,自帶手表、溫度計和智能手機。溫度計上的溫度數值與作品的數值一致,手表的時間和作品的實測時間也一致。我用智能手機搜索網站上當地的PM2.5的數值、CO的數值,與作品所測數值稍微有些差值。我認為,網上的公布值是用檢測地的數值大約代表一個城市的檢測情況。而作品能實時實地的檢測準確位置的性能指標。
3.4市民評價
11月7日,我去居民小區,向人們介紹我的作品,居民們爭先恐后的用我的儀器進行測量,還有熱心的群眾從家中拿來溫度計進行比對數值。他們一致反映,我的作品,小巧、實用、檢測精確度高,便于在家中放置。
4.結論與分析
4.1系統功能
本系統是基于IAP15F2K61S2單片機制作的空氣質量檢測儀,實現了溫濕度,CO濃度和PM2.5濃度的監測。而且當CO濃度和PM2.5濃度超標時,可以實現報警和數據存儲的功能。
4.2使用說明
(1)上電開機。
(2)初始化,系統開始運行,實時監測各種數據。
(3)按鍵選擇分別進入不同的功能頁面。
頁面1:時間和溫濕度的測量數據;
頁面2:PM2.5濃度和CO濃度的測量數據;
頁面3:溫度和濕度用優、良、差分等級表示;
頁面4:PM2.5濃度和CO濃度用優、良、差分等級表示。
4.3作品的實用性
(1)能夠實時檢測溫濕度,CO濃度和PM2.5濃度的數據。
(2)可視化程度高,可以在12864液晶屏幕上顯示所有信息。
(3)采用了51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2,速度更快,功耗更低。
(4) 能夠對環境狀況進行精確的測量,偏差小。
4.5作品的創新性
(1)應用了AT24C02存儲芯片,能夠對異常情況發生時的數據進行保存。
(2)應用了ENC28J60模塊,實現了網絡傳輸功能,與飛速發展的網絡時代相適應。
(3)整個系統軟件上,采用了菜單式的程序結構和模塊化的編程方式,通過按鍵控制12864液晶模塊來顯示各種信息,操作方便,精確度高。
(4)硬件上使用的都是集成模塊,安裝方便,結構簡單。整個系統具有非常重要的實用價值,可應用在家庭,企業,機關,實驗室,公共場合等各種環境下。
主要參考文獻:
[1] 李升.單片機原理與接口技術,北京:北京大學出版社, 2011.7
[2] 郁有文,常健,程繼紅.傳感器原理及工程應用.西安:西安電子科技大學出版社,2008.8
空氣質量檢測范文2
【關鍵詞】室內甲醛檢測;酚試劑法;多合一空氣質量檢測儀法;方法準確度對比
1 甲醛的理化性質
甲醛,化學式HCHO或CH2O,式量30.03,又稱蟻醛。無色氣體,有特殊的刺激氣味,對人眼、鼻等有刺激作用。氣體相對密度1.067(空氣=1),液體密度0.815g/cm3(-20℃)。熔點-92℃,沸點-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%,通常是40%,稱做甲醛水,俗稱福爾馬林,是有刺激氣味的無色液體。
2 甲醛的危害
2.1 致敏作用:皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死,吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。
2.2 刺激作用:甲醛的主要危害表F為對皮膚粘膜的刺激作用,甲醛是原漿毒物質,能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。
2.3 致突變作用:高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下,可引起鼻咽腫瘤。
目前,傳統的檢測室內甲醛的方法是酚試劑分光光度法,本方法采樣和實驗過程比較復雜,需要專業技術人員現場操作,普通家庭操作困難,于是快速檢測的智能型多合一空氣質量檢測儀器逐漸在普通家庭中得到廣泛的應用。
3 實驗方法對比
采樣地點:某小區新裝修后住房,三個點位:1#主臥室、2#次臥室、3#客廳(檢測前12小時各個房間門窗提前關閉)。
3.1 第一法:酚試劑分光光度法。
3.1.1 原理:甲醛與酚試劑(3-甲基-2-苯并噻唑腙鹽酸鹽)反應生成嗪,嗪在酸性溶液中被鐵離子氧化成藍色,室溫下經15min后顯色,然后比色定量。
3.1.2 儀器和采樣設備:QC-2B型大氣采樣儀(圖1),721型可見分光光度計(圖2)。
3.1.3 分析步驟
1)配置1%硫酸鐵銨溶液、酚試劑吸收液;
2)移取10.00mL濃度為100mg/L的甲醛標液(批號104112)到100mL容量瓶定容,從中取10.00mL到100mL容量瓶,加入5ml吸收原液,用水定容,此溶液為1.00mg/L甲醛標準使用溶液;
3)在9個10mL比色管中,分別加0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00mL濃度為1.0mg/L的甲醛標準使用溶液加吸收液定容至5.0mL刻線;
4)加0.4mL硫酸鐵銨溶液(1%),混勻,放置15min,1cm比色皿,以水為參比,630nm波長處比色,扣除空白吸光度后,繪制以甲醛含量對吸光度的工作曲線如表1。
根據表1繪制工作曲線如圖3:y=0.2857x+0.0045
3.2 第二法:智能型多合一空氣質量檢測儀法
3.2.1 儀器和采樣設備
某品牌S6型智能型多合一空氣質量檢測儀如圖4和圖5。
3.2.2 采樣和分析步驟
首先取出甲醛試劑白色瓶蓋透明管,(管內有微量酚試劑由于很少,幾乎看不到,千萬不要誤以為是空瓶)打開白色瓶蓋,倒入純凈水,(不用過于滿,水離瓶口一厘米就可以)然后蓋上白色瓶蓋搖動10秒鐘使試劑溶解。拔出氣泡吸收瓶的內玻璃管,將溶解后的液體倒入玻璃氣泡吸收瓶內,再將玻璃氣泡吸收瓶的內玻璃管插回,使磨口接口密實。然后按照國標采集定時10分鐘,將大氣采樣器調制“1000”。
3.2.3 結果分析
采樣結束后將采樣瓶內采集好的甲醛吸收劑倒回至甲醛試劑的透明試管里。再將甲醛顯色液滴入1-2滴,手握搖動30秒至60秒鐘,使試劑完全混合溶解并顯色。顯色后的試管插入機器左下角“分光數據傳輸口”進行分光測定,然后進去“測定-有害氣體檢測”畫面,選擇“甲醛檢測”顯示屏會出現相應的檢測數據結果,匯總后如表3。
3.2.4 不同分析方法濃度值對比
不同分析方法濃度值對比如表4所示。
通過以上對比發現,室內空氣甲醛測定的酚試劑法根據國標規定操作,結果準確度高,可重復性強,智能型多合一空氣質量檢測儀法,檢測周期短,準確性稍差,操作簡單。
4 結論
1)室內甲醛,酚試劑分光光度法,本法靈敏度為2.8μg HCHO/吸光度;本法最低檢測質量為0.056μg甲醛,當采氣體積為10L時,測量范圍0.01mg/m3-0.15mg/m3。
2)室內甲醛,智能型多合一空氣質量檢測儀檢測法,本法檢測周期短,操作簡單,現場比色出結果值,結果值的準確度稍低。
3)與傳統的酚試劑方法相比,如果追求數據快速、操作簡單、家庭用可以選用智能型多合一空氣質量檢測儀檢測法。
空氣質量檢測范文3
近年來,城市高速發展,人們的生活水平也在不斷的提高,而大家也發現霧霾、沙塵暴等距離大家的生活越來越近。這說明近幾年來,我們所生活的環境,空氣污染程度越來越嚴重。專業人士常常會用空氣質量的好壞來反應空氣污染的程度高低。
一般來說,當天的空氣質量好不好,氣象臺會進行預測,而大家也可以自己進行空氣質量的檢測。只需要購買一個空氣質量檢測器,然后把空氣質量檢測器拿到室外通風處比較好的地方進行監測,就可以知道空氣質量的好壞。
(來源:文章屋網 )
空氣質量檢測范文4
[關鍵詞]室內空氣;質量檢測
[abstract] this paper introduces sensors in the air in the inspection of the quality of the application principle, analyzes the advantages and disadvantages of gas sensors, and gas sensors and the development trend of the future.
[keywords] indoor air; Quality testing
中圖分類號: Q938.1+4 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著經濟的快速發展,人類對生活的物質需求幾乎達到了頂峰,尤其是工業的發展,中國的主要能源供應資源仍然是煤,中國是世界煤消費最大國,同時還是世界原油消費第二大國。我國目前的空氣污染相當于發達國家五六十年代污染最嚴重時的水平。大氣污染以煤煙性污染為主,主要污染物為煙塵和氧化硫,其中工業二氧化硫排放量約占70%。全國600多個城市中,大氣環境質量符合國家一級標準的城市不到1%;全國大、中城市的總懸浮微粒和降塵基本都超過國家規定的標準,給中國人民的健康帶來破壞性影響。
同時中國城鎮供水面臨很多的問題,據統計,在660個大中型城市中,約有400個已存的各種各樣的水問題;有1/4已達到警界標準。地下整理水資源已被漸漸污染,還有20%的水資源已無法再生為清潔水。而這所有的水問題都與企業生產過程中的排污有著密不可分的關系。
那么在這樣的環境條件下,我們居住的空間空氣環境怎樣才能良好改善,怎樣預防污染呢?以下是本文論述的室內空氣質量監測與傳感器的應用技術。
一、空氣對于人的重要性
人們每時每刻都離不開氧,并通過吸入空氣而獲得氧。一個成年人每天需要吸入空氣達6500升以獲得足夠的氧氣,因此,被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。人的一生中有90%以上時間在室內度過,可見,室內空氣品質對人的影響更是至關重要。
二、室內環境污染背景
當今,人類正面臨“煤煙污染”、“光化學煙霧污染”之后,又出現了“室內空氣污染”為主的第三次環境污染。美國專家檢測發現,在室內空氣中存在500多種揮發性有機物,其中致癌物質就有 20多種,致病病毒 200多種。危害較大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量觸目驚心的事實證實,室內空氣污染已成為危害人類健康的“隱形殺手”,也成為全世界各國共同關注的問題。
三、關于開展室內空氣質量服務的幾點設想
1.著手調查國內家庭和辦公室內空氣質量的基本情況。
2.了解并著手引進室內空氣質量檢測設備。
3.進行規模較大的宣傳活動,首先應由氣象主管部門與環保主管部門聯合建立室內空氣質量問題的管理機制。
4.對國際環保部門有關室內空氣質量的法規、技術標準、室內污染測定方法及對測定儀器等問題進行專門的調查和研究。
四、空氣檢測儀的強力武器——傳感器
檢測技術是人們認識和改造世界的一種必不可少的重要技術手段。而傳感器是 科學 實驗和 工業 生產等活動中對信息資源的開發獲取、傳輸與處理的一種重要工具。下面將介紹六種在空氣質量檢測方面發揮重要作用的整理傳感器。
1.金屬氧化物半導體式傳感器。金屬氧化物半導體式傳感器利用被測氣體的吸附作用,改變半導體的電導率,通過電流變化的比較,激發報警電路。由于半導體式傳感器測量時受環境影響較大,輸出線形不穩定。金屬氧化物半導體式傳感器,因其反應十分靈敏,故目前廣泛使用的領域為測量氣體的微漏現象。
2.催化燃燒式傳感器。催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃氣體的原理之一,具有輸出信號線形好、指數可靠、價格便宜、無與其他非可燃氣體的交叉干擾等特點。催化燃燒式傳感器采用惠斯通電橋原理,感應電阻與環境中的可燃氣體發生無焰燃燒,是溫度使感應電阻的阻值發生變化,打破電橋平衡,使之輸出穩定的電流信號,再經過后期電路的放大、穩定和處理最終顯示可靠的數值。
3.定電位電解式傳感器。定電位電解式氣體傳感器的結構:在一個塑料制成的筒狀池體內,安裝工作電極、對電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。前置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加了一定的電位,使傳感器處于工作狀態。氣體與的電解質內的工作電極發生氧化或還原反應,在對電極發生還原或氧化反應,電極的平衡電位發生變化,變化值與氣體濃度成正比。
4.迦伐尼電池式氧氣傳感器。迦伐尼電池式氧氣傳感器的結構:在塑料容器的一面裝有對氧氣透過性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內側緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一面內側或容器的空余部分形成陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用氫氧化鉀。氧氣在通過電解質時在陰陽極發生氧化還原反應,使陽極金屬離子化,釋放出 電子 ,電流的大小與氧氣的多少成正比,由于整個反應中陽極金屬有消耗,所以傳感器需要定期更換。目前國內技術已日趨成熟,完全可以國產化此類傳感器
空氣質量檢測范文5
[關鍵詞]:環境空氣質量;自動監測系統;管理;維護
[引言]:
工業經濟的發展提高了人們的經濟生活水平,同時也由于環境污染日趨嚴重而正在付出代價。越來越多的污染物被釋放到空氣中,使得空氣質量下降并威脅到人們的生命健康。環境保護部門承擔著環境空氣質量監控的責任,面對目前的環境空氣質量污染問題,就需要采用自動監測系統以執行連續監測工作,不僅可以提高監測效率,而且還能夠保證獲得準確的數據。但是,當自動監測系統運行的過程中,會受到諸多因素的干擾而影響監測質量,這就需要實施必要的管理工作,并采取有效的技術維護措施,以確保環境空氣質量自動監測系統穩定運行。
1、環境空氣自動監測系統的構成
環境空氣自動監測系統包括中心站、子站、分析檢驗室和流動監測站。系統處于自動運行狀態,從對空氣的采樣、對樣品進行分析到獲得分析結果,都可以通過監控系統獲得[1]。子站將所采集的信息傳遞給中心站,中心站將所收到的信息進行匯總之后,指導子站的監測工作,子站則會按照中心站的指導對空氣樣品進行分析,并將監測所獲得的數據傳遞給中心站。對于子站的樣品分析工作中所存在的不足,流動監測站會予以補充,使得指定區域的環境空氣檢測工作能夠高質量地完成。對于空氣樣品的分析是在檢測實驗室中完成的。
2、環境空氣自動監測系統的維護特點
要確保所獲得的采樣數據分析結果準,就要注重對自動監測系統的保養工作,并定期地對改系統進行維護,以確保自動監測系統能夠在環境空氣質量檢測中準確運行。環境空氣自動監測系統的維護工作中,點式監測系統和開放光程檢測儀都是重點的維護對象。
2.1點式監測系統的維護
點式監測系統從構成上來看,包括空氣采樣裝置、監測儀器、數據校準設備、數據分析系統。主要監測的對象為空氣中所含有的一氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等等,包括空氣中所懸浮的顆粒也需要進行檢測[2]。對點式監測系統進行維護,主要是維護好空氣采樣系統和空氣監測系統。
2.2開放光程檢測儀的維護
開放光程檢測儀沒有采樣系統,所采用的測量方式是非接觸測量,除了對一氧化碳氣體進行檢測之外,還要監測空氣中的其他氣體成分。在對開放光程檢測儀的維護進行維護的工作中,主要的維護內容是監測儀器、子站系統。
3、對子站監測系統的檢查
要確保環境空氣自動監測系統所采集的數據準確,就要做好監測子站的檢查工作,包括采樣系統、檢測儀器等等的性能都要進行檢查,確保一周檢查一次,而且還要根據實際工作情況調整檢查的周期。檢查子站監測系統的時候,要檢查子站的站房內和站房外。在檢查子站的站房外的時候,要根據不同的儀器,選擇相應的檢查方式。如果所選擇的是點式監測儀器,就是要對觀測點周圍的物態進行檢查,包括建筑物、山等等都要予以準確定位,對系統的檢查主要對采樣器進行檢查,看采樣頭以及管路是否出現了松動,采樣點的四周是否存在污染點[3]。此外,還要檢查各種相關的設備,包括氣象桿、避雷針等等。對站房內各項影響因素進行檢查,諸如室內空氣質量,空氣的濕度和空氣的溫度等等,要求各項指標都界定在標準范圍內容,同時,還要對供電線路的運行情況進行檢查,諸如儀器的清潔程度、房屋是否有漏雨的現象等等。在檢查儀器的時候,要對監測儀器的運行狀況進行檢查,諸如儀器監測過程中所獲得的數據等等。此外,還要對標準氣體的消耗情況進行見檢查,并對PM10 紙帶的使用情況進行檢查。檢查點式儀器的時候,要對空氣中所含有的氮氧化物的漂移量以及二氧化硫漂移量進行檢查,要求所獲得的數據在規定的范圍內。
4、對子站監測系統的維護
維護點式監測儀器的主要工作是對更換二氧化硫的濾膜、氮氧化物的濾膜以及顆粒物的濾膜,對濾膜的完整性進行檢查。如果發現濾膜出現了空洞,就要停止氣泵的運行,更換濾膜。在清洗氮氧化物以及二氧化硫的管路,在清洗完畢之后就要測試好防漏工作,以確保管路質量合格。清洗采樣頭的工作中,要保證采樣工作能夠準確執行。在檢查空壓機的時候,要對空壓機定期清洗,對過濾網進行檢查,但是否存在堵塞的現象。在檢查站內的空調設備的時候,要對過濾網進行清洗,確保過濾網能夠正常使用并發揮作用。在檢查各種儀器的時候,要熟悉各種部件的維護說明,根據說明檢查部件或者更換部件。在對各種儀器部件進行安裝的時候,要做好校準工作[4]。在對標氣進行更換的時候,要使用新標氣沖洗減壓閥。當測定氮氧化物的時候,要對儀器進行校標并調零,冷卻器的溫度要歸零,確保反應室的空氣壓力處于恒定狀態。在維護開放光程監測系統的時候,要注意更換氙燈的周期,每間隔六個月至八個月就要更換一次氙燈,還要對風扇進行清掃。維護望遠鏡的工作中,要注重清洗窗鏡和反射鏡,根據望遠鏡的使用實際情況對清洗頻率加以確定。
結語
空氣質量自動監測系統的運行是否正常,直接關乎到環境空氣的檢測質量。每個子站的檢測工作都要按照技術規范執行,但是,往往會由于自動監測系統的質量問題而影響到檢測數據的準確性。對自動檢測系統實施管理和維護工作是非常必要的。
[參考文獻]:
[1]王普力,陳程.空氣自動監測站的運行維護與遠程故障診斷[J].儀器儀表與分析監測, 2012(01): 36―38.
[2]崔衛濤,王永龍.空氣質量自動監測系統維護與管理淺析[J].科技資訊,2012(26):219―219.
空氣質量檢測范文6
關鍵詞 空氣質量;自動化;質控
中圖分類號X8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)110-0175-02
自動監測技術是隨著上海市環境空氣監測日報和預報業務工作的深入開展與進一步細化,從而不斷發展起來的?,F今的自動監測技術融合了當前較為成熟高效的信息采集;數據傳輸;儀器反控等技術,從而全面提升本市環境空氣質量的信息化管理和應用水平,并為本市空氣質量數據實時服務。
1 數據采集技術
上海空氣自動站儀器類別多,但不是所有的儀器都支持數字量采集。像早期的氣象五參數Visal等儀器只支持模擬輸出。ESC8800是針對儀器模擬量采集的數據采集終端。
ESC8800數據記錄器是基于微處理器的數據采集系統,專門采集,加工,儲存和傳送環境數據。一般標準的ESC8800由一個微處理器,模擬輸入多工器;可編程增益放大器;模數轉換器;隨機存取記憶體;電源;時鐘和數據存儲的備用電池。EDAS是上位平臺軟件能夠通過電話撥號的方式將ESC8800現場數據采集到中心。而隨著計算機技術的飛速發展,越來越多的子站開始配置工控機,開發個性化的數據采集程序。工控機通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機,而工業現場一般具有強烈的震動,灰塵特別多,另有很高的電磁場力干擾等特點,且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此,工控機與普通計算機相比必須具有以下特點:1)機箱采用鋼結構,有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力;2)機箱內有專用底板,底板上有PCI和ISA插槽;3)機箱內有專門電源,電源有較強的抗干擾能力;4)要求具有連續長時間工作能力;5) 一般采用便于安裝的標準機箱(4U標準機箱較為常見)。
上海空氣自動站儀器數據采集分為3種模式:
1)使用ESC8800采集模擬量數據,中心平臺通過電話撥號的方式將數據收回;
2)使用工控機軟件對儀器RS232或者LAN口發送儀器通訊協議命令索取數據,隨后通過無線網絡或者有線寬帶將數據發送到中心平臺;
3)使用工控機將ESC8800采集到的模擬量通過無線網絡或者有線寬帶轉發到中心平臺。
第一種模式以ESC8800為核心的早期數據采集方式優點與缺點同樣明顯。優點是不用取得儀器廠商的數字通訊協議且部署方便。缺點是模擬量采集數據會走偏沒有數字量精確;數據分類固定無法再加工;現場數據儲存量??;雷雨天氣電話線路容易遭受雷擊等一系列的問題。而第二種模式與第一種模式相反,只需要得到儀器的通訊協議,就可以采集數字量;現場工控機可以存儲大量數據;不會因為天氣而影響數據傳輸。第三種模式采用ESC8800數據轉發模式結合了第一種模式和第二種模式的優點,但仍舊存在模擬量會走偏這個缺點。
2 通訊傳輸技術
現今的空氣質量自動監測系統搭建模式更多為數字傳輸系統,工控機通過RS232串口通信方式對儀器進行數據采集,隨后通過TCP/IP網絡協議將數據發送到中心平臺。為了加強空氣質量自動監測系統儀器設備和中心平臺之間的數據交換傳輸的規范性,上海市環境質量自動監控通訊傳輸技術規范誕生了。標準規定了數據傳輸的過程及系統對參數命令、交互命令、數據命令和控制命令的數據格式和代碼定義,標準不限制系統擴展其他的信息內容。數字傳輸系統通信網絡可以是寬帶也可以是GPRS。
數字傳輸系統的搭建方式相比模擬傳輸更加穩定,發展空間更大。
3 自動化質控技術
對于空氣質量自動監測業務而言,日常質控包括儀器的運維以及建立數據有效性的審核機制。而監測儀器在日常運維中發生的故障與波動是產生大量監測數據異常的主要原因,所以巡檢人員需要至少每周巡檢一次,其工作主要是負責儀器的精密度校準和儀器故障排除等。但對于儀器精密度檢查而言一周一次密度過低,需要通過自動化技術將這個過程細化。為了實現自動校準功能,首先需要打開現場標氣閥門進行檢漏實驗,確定不漏氣的情況下再繼續進行。
自動化質控技術不但能夠儀器定標確保儀器數據的準確性,還能夠規范運維人員的運維操作,給軟件建立子站事件日志系統,子站除自動零跨、自動精度檢查外發生的事件都形成記錄上傳并儲存,同時在固定的監控窗口中顯示,主要事件包括以下:
1)當子站巡檢人員在現場進行零點、跨度校準操作,以及遠程啟動校準操作,系統應自動生成記錄上傳,記錄可以是文本形式,校準相關的記錄內容應包括:
2)校準參數名稱和設置濃度,零點還是其它濃度點,在校準儀上每設定啟動一個濃度點,就應產生一條記錄;
3)每次校準開始時刻和結束時刻;
4)每次校準結束時分析儀的讀數;
5)記錄應明確是現場操作的校準還是通過遠程啟動實施的校準;
6) 現場校準是否對儀器進行了校準調節,如果實施了調節,應將調節好后的儀器的零點偏置和斜率兩個參數讀取出來,記錄在該條記錄中;
維護人員的日常操作規范和儀器狀態一樣重要。運用現場工控機軟件,可以將運維人員的操作步驟都記錄下來,從而實現運維表單的無紙化管理方便日后查閱歸檔。
4結論
通過本文的分析,自動監測技術有利于構建一套具有時效性;自動化質控;集成更多數據種類;自定義采集監測數據類型的數據管理平臺,又滿足了空氣質量數據業務的實時性、豐富性、專業性要求,對相關系統的進一步發展都有著良好的借鑒意義。
參考文獻
[1]包權.上海市環境空氣質量自動監測數據審核體系的構架與應用[J].環境科學與管理,2010,12: 160-164.
[2]Enviromental System’s Corporation. ESC 8800 Data Logger Engineer ingManual[M],1997: 5-8.