CN108132335A - 一种恶臭气体在线监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种恶臭气体在线监测仪，该在线监测仪包括有路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机，所述路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机均集成于一机箱内，所述气体采集装置连接于传感器，所述传感器电连接于处理器，处理器电连接于工控机，工控机接于路由器，所述气体采集装置获取气体样品，通过传感器进行分析，分析结构传送给处理器，处理器再传送给工控机，在工控机的控制下，通过路由器发送给远端的计算机、服务器或监控中心，从而实现在线监测的目的。

Description

一种恶臭气体在线监测仪
技术领域
本发明属于气体监测的技术领域，特别涉及一种用于恶臭气体监测的装置。
背景技术
根据国家标准GB14554-93，恶臭定义为一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭气体的主要来源。恶臭气体主要产生在污水处理过程中的排污泵站、进水格栅、嚗气沉沙池、初沉池等处，污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等处，垃圾处理过程中的堆肥处理、填埋、焚烧、转运等处，以及化学制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖和发酵制药等相应的产生源处。
不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。污水处理厂的进水提升泵房产生的主要臭气为硫化氢，初沉淀池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主，污泥消化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。垃圾堆肥过程中会产生氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧化及污泥风干过程可能产生很少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。恶臭物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经***都会造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。因此，恶臭气体的治理得到人们的普遍关注。
例如专利申请201710053506.2公开了一种工业区大气特征污染在线监控***构建的方法，具体指一种围绕工业区排放包括VOCs、无机气体和恶臭类物质等大气特征污染因子，构建在线监控***的方法，涉及工业区大气环境在线监测技术领域。本方法包括A.选取监控点位；B.确定监控因子；C.筛选污染物监测仪器；D.建立大气自动监测***；E.搭建信息管理***。本发明一种从园区、边界和敏感点三个层面，在大气特征污染分析基础上，筛选优控污染物，集成色谱、传感器、质谱和光学技术等自动监测仪器，优势互补的大气污染预警监测***，实现对工业区大气特征污染无组织排放、工业区边界和厂界的在线实时管控，使大气污染从人防到技防的模式转换，建立新型环境管理模式。该专利申请利用色谱、传感器、质谱和光学技术等自动监测仪器对大气进行监控，然而，这种监控方式成本高，实现不易，特别是对于色谱和质谱设备，要求精度高，通过特定的监控机构或科研机构才能实现，具有很大的局限性，不适于日常生活中的恶臭气体监控。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种恶臭气体在线监测仪，该在线监测仪结构简单、易于实现，且实现成本低，可广泛应用于人们日常生活中各种区域的恶臭气体监控。
本发明的另一个目的是提供一种恶臭气体在线监测仪，该控在线监测仪将路由器、粉尘采样、传感器等集成在一个机箱内，便于安装及使用，也便于携带及运输，满足人们日常监控的需求。
基于此，为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种恶臭气体在线监测仪，其特征在于该在线监测仪包括有路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机，所述路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机均集成于一机箱内，所述气体采集装置连接于传感器，所述传感器电连接于处理器，处理器电连接于工控机，工控机接于路由器，所述气体采集装置获取气体样品，通过传感器进行分析，分析结构传送给处理器，处理器再传送给工控机，在工控机的控制下，通过路由器发送给远端的计算机、服务器或监控中心，从而实现在线监测的目的。
所述气体采集装置包括有采样头、气体管路及空气泵，所述空气泵通过气体管路接有采样头，通过采样头收集气体，以便于传感器进行分析。
进一步，所述采样头暴露于机箱外，以便于进行气体采集，或者方便外接气体管道；同时，气体管路沿着机箱侧壁进行设置，所述传感器接于所述气体管路上，所述空气泵设在机箱的底部，以便于固定。
更进一步，所述采样头还接有粉尘过滤器，粉尘过滤器后接气体管路，以过滤掉空气中的粉尘，避免粉尘对气体检测带来的影响，使传感器检测准确、可靠。
更进一步，所述气体管路上设置有温控装置，所述温控装置包括有控制板及加热器，通过控制板控制加热器进行加热，使气体管路保持一定的温度，避免其中的气体有结水、结露现象，从而影响检测的准确性。
更进一步，所述加热器，其为整体的加热模块，所述加热模块上设有至少一个贯穿孔，所述气体管路穿过所述贯穿孔，以对气体进行加热保温。
所述传感器，包括有氮气传感器、硫化氢传感器、VOC气体传感器、苯乙烯传感器、二甲二流醚传感器、甲硫醇传感器、三甲胺传感器、二氧化碳传感器、TVOC传感器、一氧化碳传感器等的任意一种或任意组合，可以根据实际的检测环境和条件进行相应的传感器设置，以充分发挥传感器的功能，进行准确检测。
进一步，所述传感器呈上下和/或左右并排设置，以便于对气体进行检测，也便于对传感器进行设置，减小传感器的占用空间，缩小机箱的体积。
所述传感器与处理器之间设置有转接板，所述转接板上设有信号放大电路，对传感器的信号进行放大，传感器的信号通过转接板进行放大，再传输给处理器进行采集数据和处理。
进一步，所述处理器设在主PCB板上，所述主PCB板和转接板则安装在机箱内的安装板上，所述安装板固定在机箱的中部，安装板的一侧固定在机箱的后壁上。
所述路由器和工控机设置在机箱侧壁上，以便进行散热，且路由器设置在机箱工控机的上方，路由器接有天线，所述天线伸出于机箱外。
所述机箱内还装有电源，以给处理器、工控机、传感器等进行供电；电源通过电源固定架进行固定安装，并通过电源固定架与其它部件间隔，避免对其它部件的干扰。
本发明实现的在线监测仪，将气体检测设备集成在机箱内，结构简单、易于实现，便于携带及安装，便于人们使用，而且，这种结构形式充分利用现有的传感器进行气体检测，无需高昂的检测设备，实现成本低，可广泛应用于人们日常生活中各种区域的恶臭气体监控。
附图说明
图1是本发明所实施恶臭气体在线监测仪的总装图。
图2是本发明所实施气体采集装置的结构示意图。
图3是本发明所实施加热器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-3所示，本发明所实现的恶臭气体在线监测仪，图中所示，该在线监测仪包括有路由器15、气体采集装置(2、3、10及20组成)、传感器(7、8、11)、电源、处理器4及工控机12，其中，电源、路由器15、气体采集装置、传感器、处理器4及工控机12均集成于机箱1内。
所述气体采集装置连接于传感器，所述传感器电连接于处理器，处理器电连接于工控机，工控机接于路由器，所述气体采集装置获取气体样品，通过传感器进行分析，分析结构传送给处理器，处理器再传送给工控机，在工控机的控制下，通过路由器发送给远端的计算机、服务器或监控中心，从而实现在线监测的目的。
所述气体采集装置包括有采样头、气体管路及空气泵，所述空气泵通过气体管路接有采样头，通过采样头收集气体，以便于传感器进行分析。具体地说，机箱1的顶部一侧设有采样头2，所述采样头2暴露于机箱外，以便于进行气体采集，或者方便外接其它的气体管道；机箱1的顶部另一侧则设有天线5，天线5与路由器15电连接。
同时，采样头2伸入到机箱1内，并接有气体管路20，气体管,20沿着机箱1的侧壁进行设置，便于布线，也不会影响其它部件的设置；
在机箱1内，采样头2的下方，气体管路20上接有粉尘过滤器3，粉尘过滤器3采用现有的产品即可实现，主要用于过滤掉空气中的粉尘，避免粉尘对气体检测带来的影响，使传感器检测准确、可靠。粉尘过滤器3后接气体管路20。
结合图2所示，在粉尘过滤器3下方的气体管路20上设置有温控装置，所述温控装置包括有控制板6及加热器19，通过控制板6控制加热器19进行加热，使气体管路20保持一定的温度，避免其中的气体有结水、结露现象，从而影响检测的准确性。
结合图3所示，加热器为块状，加热器19的一个表面上设有导槽191，以便于准确定位并固定在控制板6上，同时加热器21内具有多个贯穿孔192，贯穿孔192用于穿过气体管路20，以便于对气体进行加热保温。而且多个贯穿孔192能够使气体管路20形成回转的形式，能够具有足够的加热保温效果。
同时，所述传感器(7、8、11)接于所述气体管路20上，以检测气体管路20中气体的有害物质种类及含量。
所述传感器，包括有氮气传感器、硫化氢传感器、VOC气体传感器、苯乙烯传感器、二甲二流醚传感器、甲硫醇传感器、三甲胺传感器、二氧化碳传感器、TVOC传感器、一氧化碳传感器等的任意一种或任意组合，可以根据实际的检测环境和条件进行相应的传感器设置，以充分发挥传感器的功能，进行准确检测。
再结合图1所示，所述传感器7、8和11呈左右并排设置并通过固定架固定在机箱侧壁上，以便于对气体进行检测，也便于对传感器进行设置，减小传感器的占用空间，缩小机箱的体积。
气体管路20连接于空气泵10，所述空气,10设在机箱1的底部，以便于固定，同时，空气泵10的出气口处也连接有气体管路20，以将检测气体排出。机箱1内设有空气泵开关9，以控制空气泵10的启闭。
所述传感器(7、8、11)与处理器4之间设置有转接板13，所述转接板13上集成有信号放大电路，对传感器的信号进行放大，传感器(7、8、11)的信号通过转接板13进行放大，再传输给处理器4进行采集数据和处理。
通常，处理器集成在主PCB板4(故在图示中，以4来标识处理器，同时，4也代表主PCB板)上，所述主PCB板4和转接板13则安装在机箱内的安装板14上，所述安装板14固定在机箱1的中部，安装板14的一侧固定在机箱1的后壁上。
电源16通过电源固定架固定在机箱1的后壁上。工控机12则固定在机箱1的侧壁上。
电源16、路由器15和工控机12设置在机箱后壁和侧壁上，以便进行散热，且路由器设置在机箱工控机的上方，路由器接有天线，所述天线伸出于机箱外。
电源16给处理器4、路由器15、工控机12、传感器(7、8、11)等进行供电；电源16通过电源固定架进行固定安装，并通过电源固定架与其它部件间隔，避免对其它部件的干扰。
所述工控机12通常是通过微型电脑来实现，以进行数据的采集和存储，并控制路由器15转发检测结果。
安装板14、路由器15、工控机12、气体管路20、空气泵10及传感器(7、8、11)均具有适当间隙，不影响各个部件的散热；避免相互影响。
工作过程是：空气泵10工作，产生吸力，从而使采样头2吸入气体进行采样，吸入的气体经过粉尘过滤器3，过滤掉粉尘，避免粉尘对检测结果的影响；然后气体经过气体管道20，在此，首先，温控装置对气体管道进行加热保温，避免产生结水或结露现象，同时若干个传感器(7、8、11)对气体进行检测分析，并将获取的检测信号经转换板13进行放大，传输给处理器4，处理器4进行运算后，将数据及运算结果传输给工控机12，工控机12控制路由器15将检测结果发送给远端服务器或监控中心。
同时，经过气体管路20后，空气泵10将气体排出。
总之，本发明实现的在线监测仪，将气体检测设备集成在机箱内，结构简单、易于实现，便于携带及安装，便于人们使用，而且，这种结构形式充分利用现有的传感器进行气体检测，无需高昂的检测设备，实现成本低，可广泛应用于人们日常生活中各种区域的恶臭气体监控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恶臭气体在线监测仪，其特征在于该在线监测仪包括有路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机，所述路由器、气体采集装置、传感器、处理器及工控机均集成于一机箱内，所述气体采集装置连接于传感器，所述传感器电连接于处理器，处理器电连接于工控机，工控机接于路由器，所述气体采集装置获取气体样品，通过传感器进行分析，分析结构传送给处理器，处理器再传送给工控机，在工控机的控制下，通过路由器发送给远端的计算机。
2.如权利要求1所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述气体采集装置包括有采样头、气体管路及空气泵，所述空气泵通过气体管路接有采样头，通过采样头收集气体。
3.如权利要求2所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述采样头暴露于机箱外，同时，气体管路沿着机箱侧壁进行设置，所述传感器接于所述气体管路上，所述空气泵设在机箱的底部。
4.如权利要求3所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述采样头还接有粉尘过滤器，粉尘过滤器后接气体管路。
5.如权利要求4所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述气体管路上设置有温控装置，所述温控装置包括有控制板及加热器，通过控制板控制加热器进行加热。
6.如权利要求5所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述加热器，其为整体的加热模块，所述加热模块上设有至少一个贯穿孔，所述气体管路穿过所述贯穿孔，以对气体进行加热保温。
7.如权利要求1所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述传感器，包括有氮气传感器、硫化氢传感器、VOC气体传感器、苯乙烯传感器、二甲二流醚传感器、甲硫醇传感器、三甲胺传感器、二氧化碳传感器、TVOC传感器、一氧化碳传感器等的任意一种或任意组合。
8.如权利要求7所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述传感器呈上下和/或左右并排设置。
9.如权利要求1所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述传感器与处理器之间设置有转接板，所述转接板上设有信号放大电路，对传感器的信号进行放大，传感器的信号通过转接板进行放大，再传输给处理器进行采集数据和处理。
10.如权利要求9所述的恶臭气体在线监测仪，其特征在于所述处理器设在主PCB板上，所述主PCB板和转接板则安装在机箱内的安装板上，所述安装板固定在机箱的中部，安装板的一侧固定在机箱的后壁上。
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CN112816582B (zh) * 2020-12-30 2022-08-30 珠海高凌信息科技股份有限公司 基于一体化控制的VOCs在线监测***

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