CN104502550A - 一种多种污染气体的连续在线检测*** - Google Patents
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Abstract
现有的气体检测装置或***对于某些对环境要求较高的场合无法满足需求。为此，本发明提供一种多种污染气体的连续在线检测***，包括进行无线或有线通信的服务器端(1)和监控端(2)，所述服务器端(1)用于进行数据接收并根据接收到的数据进行报警控制信息的发送，其特征在于，所述监控端(2)包括定性检测装置(3)、定量检测装置(4)、检测结果传输单元(5)和报警单元(6)，所述定性检测装置(3)包括：污染气体进样单元(10)、污染气体分配单元(20)、污染气体检测单元(30)和污染气体处理单元(40)。本发明确保了对污染气体连续在线检测的效果，能够相比现有技术的定时采样等大大提高在线检测的实时性和精确度。
Description
技术领域
本发明涉及环境监控领域，更具体地，涉及一种用于环境污染监测的多种污染气体的连续在线检测***。
背景技术
一方面，环境污染已经成为全球各国共同关注的课题。大气中的污染物或生物化学作用会影响环境中处于正常操作运行状态或者储运状态的设施和设备，例如：工业过程检测和控制设备、重要的基础设施等。因此，《ANSIISA-S71.04过程检测和控制***的环境条件——大气污染物》标准对大气环境中的污染物进行分类和分级。标准中对污染物在环境中的常态划分为大气液态污染物、大气固态污染物、大气气态污染物、和生物影响几类。各种污染物有按溶度高低或者对某种金属侵蚀速率高低又划分不同等级。我国在当今的发展过程中，就遇到了雾霾污染严重的严峻现实。
另一方面，随着我国环境保护事业的发展，迫切需要加快全国环境管理基础能力的建设，同时提高环境监测仪器的生产和竞争能力。环境监测仪器在环境监测、工矿企业污染治理、现场环境监测执法的在线测试等方面能起着重要的作用,可解决假冒伪劣商品、食品安全、环境监测监理等问题，是保证工商、质监、环境、农业、粮食、地质、化工等行业、领域准确、公正、高效运作不可或缺的有力工具。
随着我国工业的大力发展，城市中的大气污染情况越来越严重，大气中的 二氧化硫、一氧化氮、烟尘等对人身体有害的物质越来越多，因此对工厂、企业的多种污染气体排放量的监测和控制就显得十分重要。而现有的气体检测装置或***不适于连续地进样检测，而多数情况下是定时采样或者根据指令进行采样检测，这种装置或***对于某些对环境要求较高的场合就无法满足需求。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足之处，本发明提供一种多种污染气体的连续在线检测***，包括进行无线或有线通信的服务器端(1)和监控端(2)，所述服务器端(1)用于进行数据接收并根据接收到的数据进行报警控制信息的发送，其特征在于，所述监控端(2)包括定性检测装置(3)、定量检测装置(4)、检测结果传输单元(5)和报警单元(6)，所述定性检测装置(3)包括：污染气体进样单元(10)、污染气体分配单元(20)、污染气体检测单元(30)和污染气体处理单元(40)；
所述污染气体进样单元(10)用于吸取污染气体样本并进行温度和湿度调节，并清洗所述污染气体分配单元(20)；
所述污染气体分配单元(20)用于将污染气体样本分配给各个污染气体检测单元(30)，以使得污染气体能够被连续而非定时地传输到污染气体检测单元(30)，从而实现对多种污染气体的连续在线检测；
所述污染气体检测单元(30)包括多种气体传感器，用于检测污染气体的有无和确定污染气体的种类，每种气体传感器均具有多组，且每种气体传感器的各组循环使用；
所述污染气体处理单元(40)用于净化污染气体样本；
所述服务器端(1)根据所述污染气体检测单元(30)的检测结果确定是否开启定量检测装置(4)；
所述定量检测装置(4)包括色谱仪，所述色谱仪用于检测污染气体所具有的成分和含量；
所述检测结果传输单元(5)用于把污染气体检测单元(30)检测到的数据传输到服务器端(1)，或者把污染气体检测单元(30)和色谱仪检测到的数据传输到服务器端(1)；
所述报警单元(6)用于根据服务器端(1)发送的报警控制信息进行报警。
进一步地，所述污染气体进样单元(10)包括：进样探头(11)、调温箱(12)、干燥管(13)、控制器(14)、电磁阀(15)和第一储气罐(16)；
所述进样探头(11)，用于伸入待测区域吸取多种污染气体；吸取后的多种污染气体经过所述调温箱(12)送入干燥管(13)；
所述调温箱(12)用于升高或降低第一储气罐(16)进入干燥管(13)的气体的温度；
所述干燥管(13)用于干燥所述调温箱(12)释放的气体；
所述控制器(14)，用于向所述调温箱(12)和所述电磁阀(15)发送控制指令；
所述电磁阀(15)位于所述控制器(14)和所述进样探头(11)之间，用于控制所述第一储气罐(16)内气体的释放；
所述第一储气罐(16)与所述进样探头(11)相连，用于装载惰性气体，以吹洗所述污染气体分配单元(20)。
进一步地，所述污染气体分配单元(20)包括：进样泵(21)、第二储气罐 (22)、带有一个进气口和多个出气口的分配腔(23)和吸附管(24)；
所述进样泵(21)与所述污染气体进样单元(10)相连，用于将污染气体样本与第二储气罐(22)中的惰性气体混合并加压，然后泵入分配腔(23)的进气口；所述多个出气口分别连接到多个气体传感器以及吸附管(24)，所述多个出气口用于为气体传感器提供连续而非定时输入的气体，所述吸附管(24)用于使进样泵(21)泵入的气体能够连续不断地进入各个传感器，并将污染气体样本送入所述第二储气罐(22)，从而实现对多种污染气体的连续在线检测，保证分配腔不受压力的影响而无法泵入连续的污染气体样本；所述吸附管(24)的一端与分配腔(23)的一个出气口连通，另一端与污染气体处理单元(40)连通。
进一步地，所述污染气体检测单元(30)包括二氧化硫传感器、二噁英传感器、一氧化碳传感器、一氧化氮传感器、氨气传感器以及硫化氢传感器中的至少一种。
进一步地，所述进样探头(11)进一步包括过滤可见固体颗粒的滤网。
进一步地，所述调温箱(12)包括调温箱外壁(121)、调温箱内壁(122)、保温材料(123)、温度传感器(124)、加热管(125)以及水冷管(126)；
所述保温材料(123)，位于所述调温箱外壁(121)和所述调温箱内壁(122)之间，用于保持所述调温箱(12)内污染气体样本的温度；
所述温度传感器(124)，位于所述保温材料(123)内，用于监测所述调温箱(12)的温度；
所述加热管(125)，位于所述保温材料(123)内，用于加热所述调温箱(12)；
所述水冷管(126)，位于所述保温材料(123)外，用于冷却所述调温箱(12)。
进一步地，所述调温箱外壁(121)为聚氯乙烯制成。
进一步地，所述调温箱内壁(122)为聚四氟乙烯制成。
进一步地，所述进样探头(11)具有耐腐蚀的合金层。
进一步地，所述第一储气罐(16)内为氩气。
通过上述技术方案，本发明通过多组气体传感器的循环使用，通过设置循环周期，以及设置气体进样的连续分配动作，确保了对污染气体连续在线检测的效果，能够相比现有技术的定时采样等大大提高在线检测的实时性和精确度。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是一种多种污染气体在线连续监测***的结构示意图；
图2是一种多种污染气体在线连续监测***中污染气体进样单元的结构示意图；
图3是一种多种污染气体在线连续监测***中污染气体分配单元的结构示意图；
图4是一种多种污染气体在线连续监测***中调温箱横截面的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此 处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了解决上述问题，结合图1至图4，其中图4对加热管125和水冷管126仅给出了示意性的图示，加热管125和水冷管126的具***置和结构可以根据本领域技术人员对设计和效果的实际需求，在不付出创造性劳动的前提下获得。
本发明提供了一种多种污染气体在线连续监测***，包括进行无线或有线通信的服务器端1和监控端2，所述服务器端1用于进行数据接收并根据接收到的数据进行报警控制信息的发送，其特征在于，所述监控端2包括定性检测装置3、定量检测装置4、检测结果传输单元5和报警单元6，所述定性检测装置3包括：污染气体进样单元10、污染气体分配单元20、污染气体检测单元30和污染气体处理单元40；所述污染气体进样单元10用于吸取污染气体样本并进行温度和湿度调节，并清洗所述污染气体分配单元20；所述污染气体分配单元20用于将污染气体样本分配给各个污染气体检测单元30，以使得污染气体能够被连续而非定时地传输到污染气体检测单元30，从而实现对多种污染气体的连续在线检测；所述污染气体检测单元30包括多种气体传感器，用于检测污染气体的有无和确定污染气体的种类，每种气体传感器均具有多组，且每种气体传感器的各组循环使用；所述污染气体处理单元40用于净化污染气体样本；所述服务器端1根据所述污染气体检测单元30的检测结果确定是否开启定量检测装置4；所述定量检测装置4包括色谱仪，所述色谱仪用于检测污染气体所具有的成分和含量；所述检测结果传输单元5用于把污染气体检测单元30检测到的数据传输到服务器端1，或者把污染气体检测单元30和色谱仪检测到的数据传输到服务器端1；所述报警单元6用于根据服务器端1发送的报警控制信息进行报警。
所述污染气体检测单元30包括二氧化硫传感器、二噁英传感器、一氧化碳 传感器、一氧化氮传感器、氨气传感器以及硫化氢传感器中的至少一种。
可选地，所述污染气体进样单元10包括：进样探头11、调温箱12、干燥管13、控制器14、电磁阀15和第一储气罐16；所述进样探头11，用于伸入待测区域吸取多种污染气体；吸取后的多种污染气体经过所述调温箱12送入干燥管13；所述调温箱12用于升高或降低第一储气罐16进入干燥管13的气体的温度；所述干燥管13用于干燥所述调温箱12释放的气体；所述控制器14，用于向所述调温箱12和所述电磁阀15发送控制指令；所述电磁阀15位于所述控制器15和所述进样探头11之间，用于控制所述第一储气罐16内气体的释放；所述第一储气罐16与所述进样探头11相连，用于装载惰性气体，以吹洗所述污染气体分配单元20。所述进样探头11内进一步包括用于过滤可见固体颗粒的滤网。所述进样探头11的制作材料为耐腐蚀的合金，或者表面具有耐腐蚀的合金层，如不锈钢，主要是防止多种污染气体内的二氧化硫气体溶于水后腐蚀所述进样探头11，达到长期使用不需要更换的目的。所述第一储气罐16内的气体为干燥、无尘、无水的氩气，所述电磁阀14通过所述控制器14设置间隔时间和反吹时间，打开或关闭所述储气罐15内的气体，用于对所述进样探头11进行反吹，防止尘埃堵塞所述进样探头11。
可选地，所述污染气体分配单元20包括：进样泵21、第二储气罐22、带有一个进气口和多个出气口的分配腔23和吸附管24；所述进样泵21与所述污染气体进样单元10相连，用于将污染气体样本与第二储气罐22中的惰性气体混合并加压，然后泵入分配腔23的进气口；所述多个出气口分别连接到多个气体传感器以及吸附管24，所述多个出气口用于为气体传感器提供连续而非定时输入的气体，所述吸附管24用于使进样泵21泵入的气体能够连续不断地进入 各个传感器，并将污染气体样本送入所述第二储气罐22，从而实现对多种污染气体的连续在线检测，保证分配腔不受压力的影响而无法泵入连续的污染气体样本；所述吸附管24的一端与分配腔23的一个出气口连通，另一端与污染气体处理单元40连通。
可选地，所述调温箱12包括调温箱外壁121、调温箱内壁122、保温材料123、温度传感器124、加热管125以及水冷管126；所述保温材料123，位于所述调温箱外壁121和所述调温箱内壁122之间，用于保持所述调温箱12内污染气体样本的温度；所述温度传感器124，位于所述保温材料123内，用于监测所述调温箱12的温度；所述加热管125，位于所述保温材料123内，用于加热所述调温箱12；所述水冷管126，位于所述保温材料123外，用于冷却所述调温箱12。
所述调温箱外壁121为聚氯乙烯制成，或是其他可以耐腐蚀的材料。所述调温箱内壁122为聚四氟乙烯制成，或是其他可以耐腐蚀材料。所述调温箱12内的加热管受所述控制器14的控制，用于加热所述调温箱12，使得调温箱12的温度保持在140至160℃的范围内。避免污染气体样本内的水分在输送过程中冷凝，造成堵塞所述调温箱12。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不 违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种多种污染气体的连续在线检测***，包括进行无线或有线通信的服务器端(1)和监控端(2)，所述服务器端(1)用于进行数据接收并根据接收到的数据进行报警控制信息的发送，其特征在于，所述监控端(2)包括定性检测装置(3)、定量检测装置(4)、检测结果传输单元(5)和报警单元(6)，所述定性检测装置(3)包括：污染气体进样单元(10)、污染气体分配单元(20)、污染气体检测单元(30)和污染气体处理单元(40)；
所述污染气体进样单元(10)用于吸取污染气体样本并进行温度和湿度调节，并清洗所述污染气体分配单元(20)；
所述污染气体分配单元(20)用于将污染气体样本分配给各个污染气体检测单元(30)，以使得污染气体能够被连续而非定时地传输到污染气体检测单元(30)，从而实现对多种污染气体的连续在线检测；
所述污染气体检测单元(30)包括多种气体传感器，用于检测污染气体的有无和确定污染气体的种类，每种气体传感器均具有多组，且每种气体传感器的各组循环使用；
所述污染气体处理单元(40)用于净化污染气体样本；
所述服务器端(1)根据所述污染气体检测单元(30)的检测结果确定是否开启定量检测装置(4)；
所述定量检测装置(4)包括色谱仪，所述色谱仪用于检测污染气体所具有的成分和含量；
所述检测结果传输单元(5)用于把污染气体检测单元(30)检测到的数据传输到服务器端(1)，或者把污染气体检测单元(30)和色谱仪检测到的数据传输到服务器端(1)；
所述报警单元(6)用于根据服务器端(1)发送的报警控制信息进行报警。
2.根据权利要求1所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述污染气体进样单元(10)包括：进样探头(11)、调温箱(12)、干燥管(13)、控制器(14)、电磁阀(15)和第一储气罐(16)；
所述进样探头(11)，用于伸入待测区域吸取多种污染气体；吸取后的多种污染气体经过所述调温箱(12)送入干燥管(13)；
所述调温箱(12)用于升高或降低第一储气罐(16)进入干燥管(13)的气体的温度；
所述干燥管(13)用于干燥所述调温箱(12)释放的气体；
所述控制器(14)，用于向所述调温箱(12)和所述电磁阀(15)发送控制指令；所述电磁阀(15)位于所述控制器(15)和所述进样探头(11)之间，用于控制所述第一储气罐(16)内气体的释放；
所述第一储气罐(16)与所述进样探头(11)相连，用于装载惰性气体，以吹洗所述污染气体分配单元(20)。
3.根据权利要求1或2所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述污染气体分配单元(20)包括：进样泵(21)、第二储气罐(22)、带有一个进气口和多个出气口的分配腔(23)和吸附管(24)；
所述进样泵(21)与所述污染气体进样单元(10)相连，用于将污染气体样本与第二储气罐(22)中的惰性气体混合并加压，然后泵入分配腔(23)的进气口；所述多个出气口分别连接到多个气体传感器以及吸附管(24)，所述多个出气口用于为气体传感器提供连续而非定时输入的气体，所述吸附管(24)用于使进样泵(21)泵入的气体能够连续不断地进入各个传感器，并将污染气体样本送入所述第二储气罐(22)，从而实现对多种污染气体的连续在线检测，保证分配腔不受压力的影响而无法泵入连续的污染气体样本；所述吸附管(24)的一端与分配腔(23)的一个出气口连通，另一端与污染气体处理单元(40)连通。
4.根据权利要求3所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述污染气体检测单元(30)包括二氧化硫传感器、二噁英传感器、一氧化碳传感器、一氧化氮传感器、氨气传感器以及硫化氢传感器中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述进样探头(11)进一步包括过滤可见固体颗粒的滤网。
6.根据权利要求2所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述调温箱(12)包括调温箱外壁(121)、调温箱内壁(122)、保温材料(123)、温度传感器(124)、加热管(125)以及水冷管(126)；
所述保温材料(123)，位于所述调温箱外壁(121)和所述调温箱内壁(122)之间，用于保持所述调温箱(12)内污染气体样本的温度；
所述温度传感器(124)，位于所述保温材料(123)内，用于监测所述调温箱(12)的温度；
所述加热管(125)，位于所述保温材料(123)内，用于加热所述调温箱(12)；所述水冷管(126)，位于所述保温材料(123)外，用于冷却所述调温箱(12)。
7.根据权利要求6所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述调温箱外壁(121)为聚氯乙烯制成。
8.根据权利要求6所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述调温箱内壁(122)为聚四氟乙烯制成。
9.根据权利要求2所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述进样探头(11)具有耐腐蚀的合金层。
10.根据权利要求2所述的多种污染气体在线连续监测***，其特征在于，所述第一储气罐(16)内为氩气。
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