大氣環(huán)境監(jiān)測設備智能型低功耗傳感器模組

一、特點

●具有云端自動在線校準功能，自動修正傳感器漂移及環(huán)境干擾，無需現(xiàn)場人工校準。

●采用百葉堆設計，適用于各種氣象條件，保證空氣流通*，內(nèi)外無溫差。

●可以同時監(jiān)測氣體參數(shù)和可吸入顆粒物，并在數(shù)據(jù)平臺上顯示出監(jiān)測值；

●無工具拆卸，方便點位遷移與設備維護。

● 采用進口高靈敏度的傳感器，響應時間快，分辨率高，線性好，檢測下線可達ppb級；

●應用單片機技術和網(wǎng)絡通訊技術相結合，采用數(shù)據(jù)存儲功能，不僅可提供方便的數(shù)據(jù)查詢方式；還可以通過USB接口將數(shù)據(jù)轉存至計算機，利用配套的上位機軟件自動計算平日均值、月均值、污染指數(shù)、生成各種圖形數(shù)據(jù)標，并進行打印；

●采用機內(nèi)鋰電池供電與外接太陽能供電，解決布線接電等問題

●性能穩(wěn)定、精確度高、操作方便、易于維護具有斷電保護功能；

圣凱安微型監(jiān)測站產(chǎn)品的檢測準確性基于外部和內(nèi)部的測試，盡管微型站產(chǎn)品按照行業(yè)標準進行檢驗檢測，但是和其他制造商一樣，無法保證產(chǎn)品十全十美或在任何特定應用中永遠不會發(fā)生任何錯誤。

目錄

1 產(chǎn)品概述 5

1.1產(chǎn)品特點 5

1.1.1 大氣污染物探測 5

1.1.2 可吸入顆粒物探測 4

1.1.3 氣象探測 4

1.1.4 設備功能特點 5

1.1.5 設備功能特點 5

1.2產(chǎn)品主要技術指標 6

1.2.1 氣體檢測 6

1.2.2 顆粒物檢測 7

1.2.3 氣象參數(shù)檢測 7

1.2.4 噪音檢測參數(shù) 7

1.2.5 環(huán)境檢測設備上傳數(shù)據(jù) 7

2 智能終端軟件使用說明 7

2.1 數(shù)據(jù)分析平臺 6

2.2 網(wǎng)絡化分析平臺 6

2.3 異常點統(tǒng)計分析 6

2.4與國控點100小時同期數(shù)據(jù)對比 6

3 數(shù)據(jù)分析平臺 7

4 安裝方式與注意事項 9

5 日常維護 10

4.1氣體傳感器的標定 10

4.2粉塵監(jiān)測儀的校準 12

5 圣凱安傳感器測試方法 19

5.1測試結構圖 10

5.2測試原理 10

5.3測試環(huán)境 10

5.4測試結果 10

1 產(chǎn)品概述

1.1產(chǎn)品特點

1.1.1 大氣氣體含量探測

氣體檢測采用高靈敏度電化學傳感器及紅外檢測原理，結合*的智能傳感與信號處理技術，可以連續(xù)監(jiān)測大氣層中的六種氣體，默認大氣種類為SO2、NO2、O3、CO、H2S、VOC，由于系統(tǒng)采用模塊塊設計思想，客戶可以根據(jù)需要更換其它氣體檢測傳感器模塊，可選種類達到20多種，可以全面連續(xù)顯示需要的測量數(shù)據(jù)。

該傳感器操作方便、測量準確、工作可靠，適用于工業(yè)現(xiàn)場或實驗室測量等不同的要求。

系統(tǒng)采用泵吸式循環(huán)系統(tǒng)將環(huán)境空氣通過水汽過濾器，經(jīng)過濾后送到傳感器氣室，通過傳感器時所產(chǎn)生的信號經(jīng)放大、A/D轉換后，由微處理器進行采集、計算、數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生濃度結果數(shù)據(jù)，通過RS485串行接口送至工控上位機做數(shù)據(jù)匯總保存同時通過GPRS無線網(wǎng)絡上傳指揮中心。

1.1.2 可吸入顆粒物探測

    儀器采用光散射原理工作。空氣中的粉塵顆粒物在高能激光束照射下產(chǎn)生光散射效應，散射光強跟粉塵顆粒物濃度成正比，高靈敏的光電二極管接收到散射光，由光信號轉換成電信號，電信號經(jīng)過放大電路放大、單片機電路數(shù)字化處理、再按特定的數(shù)學模型計算，從而得出被檢測污染源的粉塵濃度數(shù)，粉塵濃度的數(shù)據(jù)通過RS-485通訊接口傳輸?shù)絇C機，在PC機的顯示屏上讀取所檢測到的粉塵濃度數(shù)。

可實現(xiàn)全天候無人值守的粉塵濃度在線監(jiān)測。

1.1.3 氣象探測

微型機可提供六種氣象參數(shù)檢測，用于測量風速、風向、降水、氣壓、溫度和相對濕度，變送器外殼的等級為IP65。

風測量：

采用三個等間距的超聲波變換器位于同一水平面上，組成一個變換器陣列。通過測量超聲波從一個變換器傳播到另外兩個變換器所用的時間來確定風速和風向。

降水量測量：

降水量測量模塊由鋼蓋和安裝在鋼蓋底面上的壓電傳感器組成。測量的參數(shù)為累計降雨量、降雨當前強度、降雨峰值強度和降雨事件的持續(xù)時間。通過檢測每個單獨的雨滴，可以高精度地計算降雨量和降雨強度。該模塊還能夠區(qū)分冰雹和雨滴，測量的冰雹參數(shù)為冰雹累計量、當前冰雹強度、峰值冰雹強度和降冰雹的持續(xù)時間。

PTU測量：

PTU模塊包含分別用來測量壓力、溫度和濕度的幾個傳感器。壓力、溫度和濕度傳感器的測量原理基于一個高級RC震蕩器和兩個基準電容器，這些傳感器的電容將根據(jù)這兩個基準電容器持續(xù)測量，變送器的微處理器會針對壓力傳感器和濕度傳感器的溫度依賴性進行補償。

1.1.4 城市噪聲探測

噪聲測量模塊適合遠程噪聲監(jiān)控，裝配2級工程測量傳聲器，傳聲器與噪聲測量單元主體之間分離，由延伸電纜連接，適用于機電產(chǎn)品噪聲、環(huán)境噪聲、交通噪聲、作業(yè)場所噪聲等的現(xiàn)場測量,適合集成于各種環(huán)境、產(chǎn)品監(jiān)控設備，組成單點或多點噪聲監(jiān)控網(wǎng)絡，可用于產(chǎn)品噪聲監(jiān)測、城市交通噪聲監(jiān)測、建筑噪聲監(jiān)測和機場噪聲監(jiān)測等。

1.1.5 設備功能特點

（1）設備高度集成在電控箱內(nèi)，電控箱采用適合室外高空安裝的低風阻圓柱形外觀設計；

（2）帶本地HMI人機交互界面，TFT面板，分辨率1024*768 工作溫度-20～ +70℃；；

（3）帶過流過壓保護器，漏電保護功能,設備機殼自帶雷擊浪涌保護器；

（4） 設備在斷電時提供備用供電系統(tǒng)；時間≥7小時

（5） 可通過設備本地運行軟件實現(xiàn)單位轉換、本地數(shù)據(jù)讀取、采樣時間選擇、機箱溫度設定、傳感器校準等操作；

（6） 設備具有開機自檢，傳感器故障診斷，報警功能帶防盜報；

（7） 系統(tǒng)可直接對各個氣體傳感器可進行獨立校準；可單獨對每一路傳感器進行充氮氣校準零點。

（8） 系統(tǒng)所有傳感器均要求采用標準通信接口，可以自動識別檢測模塊種類及功能；

（9） PM2.5與PM10可吸入顆粒物要求可連續(xù)監(jiān)測，設備要求自帶粒子切割裝置；

（10） 氣體采集氣路帶有過濾系統(tǒng)；

（11） 系統(tǒng)自帶交流電用電量指示功能，數(shù)據(jù)可通過無線網(wǎng)絡上傳至服務器以方便統(tǒng)計設備電量；

（12） 設備帶有GPS定位功能，方便設備布點確定設備位置；

（13） 設備存儲空間應滿足采樣頻率為1分鐘的數(shù)據(jù)，可存儲10年的數(shù)據(jù)量；

（14） 數(shù)據(jù)采用無線傳輸模式（GPRS模塊4G網(wǎng)絡）上傳至公網(wǎng)服務器；

（15） 帶有ppm.mg/m3單位轉換設定功能；

（16） 設備要求有恒溫控制系統(tǒng)；可對超出溫度設定范圍的環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)并帶有硅橡膠半導體加熱制冷功能可通過系統(tǒng)主機串口對控制器進行溫度設定和采集，同時接受外部控制信號，對溫度進行直接調(diào)整。

        控溫范圍：-40℃～55℃；

        溫度波動：±2℃；

（17）功率： ≤250W；

（18）防護等級符合IP65；

（19）設備凈重量：≤25kg；

（20）系統(tǒng)處理主機基于X86架構，可擴展升級，處理器主頻不低于1.6G低功耗無風扇,內(nèi)存不低于2G，存儲空間不低于250G，并具備USB,以太網(wǎng)和GPIO接口，流暢運行WIN7系統(tǒng)；

1.2產(chǎn)品主要技術指標

1.2.1 氣體檢測

1.2.2 顆粒物檢測

1.2.3 氣象參數(shù)檢測

1.2.4噪音檢測參數(shù)

（1） 檢測原理：電子式；

（2）1kHz頻率上的測量范圍：

     30dB（A）-130dB（A）；

（3） 溫度的影響：

在0℃～40℃的工作溫度范圍內(nèi)的任何溫度上的指示聲級與參考溫度上的指示聲級的差值不超過±1.0 dB；

（4） 濕度的影響：

當相對濕度從25％變化到90％時，指示聲級與參考相對濕度時的指示聲級的差值不超過±1.0 dB；

（5）頻率范圍： 10Hz-10kHz；

（6）帶自動校準功能；

1.2.5環(huán)境檢測設備上傳數(shù)據(jù)

2.智能終端軟件使用說明

該軟件運行于城市區(qū)域環(huán)境智能綜合檢測終端，提供設備狀態(tài)顯示、本地歷史數(shù)據(jù)查詢、設備參數(shù)設置功能。

1）軟件運行主界面如下圖所示，顯示終端設備當前運行狀態(tài)、設備溫度，用電量及設備內(nèi)電池電壓。

2）軟件界面第二分頁提供設備本地歷史數(shù)據(jù)查詢窗口，如果不輸入起始及終止時間默認查詢當前時間前24小時的歷史數(shù)據(jù)，只提供單一數(shù)據(jù)查詢。

3）軟件界面第三分頁提供本設備的參數(shù)設置和設備校準功能。

• 城市區(qū)域環(huán)境智能綜合檢測終端軟件（測試版）

該軟件運行于城市區(qū)域環(huán)境智能綜合檢測終端，提供設備狀態(tài)顯示、本地歷史數(shù)據(jù)查詢、設備參數(shù)設置功能，并定時通過無線網(wǎng)絡上傳本地實時檢測數(shù)據(jù)。服務器匯總數(shù)據(jù)后可通過部署相關程序，使用戶通過查看所有終端的實時、歷史檢測數(shù)據(jù)，如下圖示例。

2.1數(shù)據(jù)分析平臺

數(shù)據(jù)分析平臺，主要功能應包括實時數(shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)查詢、區(qū)域污染概率分析和污染排名統(tǒng)計等功能。

(1)實時數(shù)據(jù)展示

平臺可對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時展示。將空氣質量傳感器數(shù)據(jù)、常規(guī)空氣自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺，統(tǒng)一管理，綜合展示。常規(guī)站和傳感器數(shù)據(jù)以不同顏色代表不同污染級別。

(2)歷史數(shù)據(jù)查詢

將各點位的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單的統(tǒng)計分析，例如日變化分析、時間序列分析等，幫助采購方節(jié)約手動分析時間成本，同時還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。

(3)區(qū)域污染概率分析

通過計算一段時間內(nèi)，各區(qū)域污染超標的累積概率，能夠得到經(jīng)常發(fā)生污染的區(qū)域，即為超標重點區(qū)域，也可能為潛在污染源，管理者可根據(jù)分析結果對此類區(qū)域進行重點監(jiān)管。

(4)污染排名統(tǒng)計

實時排名分析讓采購方掌握的污染動態(tài)，歷史排名分析可以幫助采購方查找重點污染區(qū)域。

2.2網(wǎng)絡化分析平臺

2.3異常點統(tǒng)計分析

大氣環(huán)境監(jiān)測設備智能型低功耗傳感器模組