一种大气环境污染监测设备

技术领域

本发明涉及环境监测的技术领域，特别是涉及一种大气环境污染监测设备。

背景技术

随着工业化和城市化的快速发展，大气环境污染问题逐渐凸显，对人类健康和生态环境构成了严重威胁。首先，污染物如氮氧化物、硫氧化物等会直接或间接对人体的呼吸系统、心血管系统造成损害，导致疾病的发生。其次，颗粒物的堆积和沉积会对大气能见度产生影响，同时也会对植被和水体造成损害。此外，臭氧对植物的生长也具有一定的威胁。

以往的大气环境监测方法主要依赖于固定式监测站点，采用单一检测手段对特定污染物进行抽样检测。然而，这种方法存在很多局限性，例如传统方法通常只能针对特定污染物进行监测，无法同时获取多种污染物的浓度信息，难以全面了解环境质量；传统监测方法缺乏实时的预警机制，不能及时响应突发的污染事件等等。

因此，开发一种高效、精准的大气环境污染监测设备显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大气环境污染监测设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测氧化物的浓度、挥发性有机物的浓度、阳光的光照强度、颗粒物浓度以及臭氧的浓度；

控制系统，连接于所述检测单元，所述控制系统用于控制所述检测单元的运行；用且于接收所述检测单元检测到的数据，并根据所述数据输出预警指令；

预警系统，连接于所述控制系统，用于响应所述预警指令；

其中，所述控制系统用于控制所述检测单元的运行，包括：

所述检测单元检测所述氧化物的浓度后，所述控制系统通过所述氧化物的浓度判断是否开启所述臭氧的浓度的检测。

进一步的，所述检测单元包括：

氧化物检测单元，用于检测氧化物的浓度；

挥发性有机物检测元件，用于检测挥发性有机物的浓度；

光照强度元件，用于检测阳光的光照强度；

颗粒物检测元件，用于检测空气中的颗粒物浓度；

臭氧检测元件，用于检测臭氧的浓度。

进一步的，所述氧化物检测单元包括一氧化氮检测元件、二氧化硫检测元件、三氧化硫检测元件和臭氧检测元件；

所述光照强度元件对所述阳光的光照强度A进行检测，同时所述二氧化硫检测元件对所述二氧化硫的浓度B进行检测，并根据所述光照强度元件和所述二氧化硫检测元件的检测结果判断是否开启所述三氧化硫检测元件对所述三氧化硫的浓度C的检测，具体为：

所述控制系统中预设有阳光的光照预设强度A0和二氧化硫预设浓度B0；当B＞B0时，且A＞A0时，所述控制系统判定所述三氧化硫检测元件为开启，所述三氧化硫检测元件对所述三氧化硫的浓度C进行检测。

进一步的，所述光照强度元件对所述阳光的光照强度A进行检测，且所述一氧化氮检测元件对所述一氧化氮的浓度D进行检测，同时所述挥发性有机物检测元件对所述挥发性有机物的浓度E进行检测，所述控制系统根据所述光照强度元件、所述一氧化氮检测元件和所述挥发性有机物检测元件的检测结果判断是否开启所述臭氧检测元件对所述臭氧的浓度F进行检测，具体为：

所述控制系统中预设有阳光的光照预设强度A0、一氧化氮的预设浓度D0、挥发性有机物的预设浓度E0和臭氧的预设浓度F0；

当A＞A0、D＞D0和E＞E0时，所述控制系统判定所述臭氧检测元件为开启，所述臭氧检测元件对所述臭氧的浓度F进行检测；

所述控制系统预设有臭氧的预设浓度F0，用于与所述臭氧的浓度F进行比对。

进一步的，所述检测单元还包括湿度检测元件，用于检测空气中的湿度；所述颗粒物检测元件对所述空气中的颗粒物浓度G进行检测；

所述控制系统预设有颗粒物预设浓度G0，当G＞G0时，所述控制系统控制所述湿度检测元件开启，对空气中的湿度H进行检测。

进一步的，所述控制系统中预设有空气预设湿度H0，当H＞H0时，所述控制系统对所述颗粒物浓度G进行修正，获得颗粒物浓度修正值Gx具体为：

当H＞H0时，Gx＝G*l，其中0＜l＜1。

进一步的，所述控制系统预设有一级预警指令等级Z1、二级预警指令等级Z2、三级预警指令等级Z3、四级预警指令等级Z4和五级预警指令等级Z5，其中，Z1＜Z2＜Z3＜Z4＜Z5；所述控制系统通过分析所述检测单元的检测结果，向所述预警系统发送预警信息。

进一步的，所述控制系统通过分析所述检测单元的检测结果，向所述预警系统发送预警信息，具体为：

①当B＞B0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；当C＞C0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

②当D＞D0或E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；当D＞D0，且E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；当F＞F0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

③当G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

④当B＞B0且D＞D0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑤当B＞B0且E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑥当B＞B0、D＞D0、E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

⑦当B＞B0且F＞F0时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

⑧当G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

⑨当B＞B0且G＞G0时，或D＞D0且G＞G0时，或E＞E0且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑩当B＞B0、D＞D0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

当B＞B0、E＞E0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

当B＞B0、D＞D0、E＞E0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

当B＞B0、F＞F0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入五级预警指令等级Z5。

进一步的，所述控制系统将修正后得到的所述颗粒物浓度修正值Gx与所述颗粒物预设浓度G0进行比较；

①当Gx＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

②当B＞B0且G＞Gx时，或D＞D0且G＞Gx时，或E＞E0且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

③当B＞B0、D＞D0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

④当B＞B0、E＞E0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

⑤当B＞B0、D＞D0、E＞E0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

⑥当B＞B0、F＞F0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入五级预警指令等级Z5。

进一步的，所述大气环境污染监测设备还包括通信单元，连接于所述预警系统，用于将所述预警系统接收到的预警指令发送于外部终端。

本发明公开一种大气环境污染监测设备，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过多元检测单元，能够实时监测氧化物、挥发性有机物、阳光强度、颗粒物和臭氧浓度，即能够同时监测多个关键环境参数，为环境评估提供了更为全面的数据支持；通过智能控制系统进行实时分析与预警，并可通过通信单元将预警信息及时传送至外部终端，从而实现对大气环境污染情况的及时监测、准确预警和快速响应，提升了环境保护和公共安全的能力；通过多个预警等级的设定，根据各项监测结果的不同情况，灵活地向预警系统发送相应的预警信息，实现了对不同预警情况的精准响应，从而保障了公共安全和环境安全。同时，这也提升了预警系统的应对能力和针对性，使其在不同情况下能够采取相应的措施，最大程度地降低可能的风险和损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种大气环境污染监测设备的结构连接示意图之一；

图2是本发明实施例提供的一种大气环境污染监测设备的结构连接示意图之二；

图3是本发明实施例提供的一种大气环境污染监测设备的结构连接示意图之三。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-3所示，本发明提供了一种大气环境污染监测设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测氧化物的浓度、挥发性有机物的浓度、阳光的光照强度、颗粒物浓度以及臭氧的浓度；

控制系统，连接于所述检测单元，所述控制系统用于控制所述检测单元的运行；用且于接收所述检测单元检测到的数据，并根据所述数据输出预警指令；

预警系统，连接于所述控制系统，用于响应所述预警指令；

其中，所述控制系统用于控制所述检测单元的运行，包括：

所述检测单元检测所述氧化物的浓度后，所述控制系统通过所述氧化物的浓度判断是否开启所述臭氧的浓度的检测。

本发明公开的装置能够同时检测氧化物、挥发性有机物、阳光强度、颗粒物浓度以及臭氧浓度，提供了对多种污染物的全面监测。控制系统能够根据检测数据输出预警指令，帮助用户及时了解大气环境状况，采取相应的防护措施。预警系统能够快速响应预警指令，及时传递警报信息，从而提高了紧急情况下的响应效率。控制系统根据氧化物浓度判断是否开启臭氧检测，实现了智能化的检测控制策略，优化了资源利用。通过及时监测和预警，可以帮助防止大气污染物浓度超标，保障周围环境的安全。检测单元提供的数据可以用于科学研究、环境保护决策等方面，为相关部门提供参考依据。可以提前发现和应对潜在的大气环境污染问题，降低环境风险，保护公共健康。

进一步的，所述检测单元包括：

氧化物检测单元，用于检测氧化物的浓度；

挥发性有机物检测元件，用于检测挥发性有机物的浓度；

光照强度元件，用于检测阳光的光照强度；

颗粒物检测元件，用于检测空气中的颗粒物浓度；

臭氧检测元件，用于检测臭氧的浓度。

检测单元包括氧化物、挥发性有机物、阳光强度、颗粒物和臭氧的检测元件，实现了对多种污染物的全面监测。能够同时监测多个关键环境参数，为环境评估提供了更为全面的数据支持。通过控制系统和预警系统，可以根据实时监测数据及时发出警示信息，帮助人们及时采取保护措施。可以及时发现并响应可能对环境和公共健康造成威胁的因素，降低环境风险。提供准确的环境数据，有助于科学研究、环境保护政策的制定和改进。控制系统根据氧化物浓度决定是否开启臭氧浓度的检测，实现了对检测资源的智能化利用，减少不必要的测量。通过预警系统及时通知公众大气环境状况，增强公众的安全感，提高对环境问题的关注。为环保部门提供了准确的环境监测数据，为决策提供了科学依据。

进一步的，所述氧化物检测单元包括一氧化氮检测元件、二氧化硫检测元件、三氧化硫检测元件和臭氧检测元件；

所述光照强度元件对所述阳光的光照强度A进行检测，同时所述二氧化硫检测元件对所述二氧化硫的浓度B进行检测，并根据所述光照强度元件和所述二氧化硫检测元件的检测结果判断是否开启所述三氧化硫检测元件对所述三氧化硫的浓度C的检测，具体为：

所述控制系统中预设有阳光的光照预设强度A0和二氧化硫预设浓度B0；当B＞B0时，且A＞A0时，所述控制系统判定所述三氧化硫检测元件为开启，所述三氧化硫检测元件对所述三氧化硫的浓度C进行检测。

设备针对一氧化氮、二氧化硫、三氧化硫和臭氧等多种氧化物进行监测，能够提供对不同污染物的详尽检测。通过预设的光照强度和二氧化硫浓度阈值，结合实时检测结果，智能地触发三氧化硫的检测，优化了资源利用。只在特定条件下进行三氧化硫的检测，避免了持续不必要的测量，节省了资源。在预设条件满足时立即开启三氧化硫的检测，使得在特定情况下能够快速作出反应，提高了实时性。及时监测和响应三氧化硫浓度的变化，有助于保护环境，降低对环境的不利影响。总的来说，这种设计通过条件触发的方式，智能地决定何时开启三氧化硫的检测，既保证了监测的全面性，又最大程度地利用了资源，提高了监测的效率和精度。

进一步的，所述光照强度元件对所述阳光的光照强度A进行检测，且所述一氧化氮检测元件对所述一氧化氮的浓度D进行检测，同时所述挥发性有机物检测元件对所述挥发性有机物的浓度E进行检测，所述控制系统根据所述光照强度元件、所述一氧化氮检测元件和所述挥发性有机物检测元件的检测结果判断是否开启所述臭氧检测元件对所述臭氧的浓度F进行检测，具体为：

所述控制系统中预设有阳光的光照预设强度A0、一氧化氮的预设浓度D0、挥发性有机物的预设浓度E0和臭氧的预设浓度F0；

当A＞A0、D＞D0和E＞E0时，所述控制系统判定所述臭氧检测元件为开启，所述臭氧检测元件对所述臭氧的浓度F进行检测；

所述控制系统预设有臭氧的预设浓度F0，用于与所述臭氧的浓度F进行比对。

控制系统根据多个参数的检测结果，智能地判断是否开启臭氧的检测。这种智能化的响应机制可以保证在必要时进行高优先级的检测，提高了监测系统的效率。考虑了光照强度、一氧化氮浓度和挥发性有机物浓度的综合影响，更全面地评估了臭氧生成的可能性，使得监测更为准确和可靠。只在预设条件满足时才进行臭氧的检测，避免了持续不必要的测量，节省了资源。在预设条件满足时立即开启臭氧的检测，使得在特定情况下能够快速作出反应，提高了实时性。及时监测和响应臭氧浓度的变化，有助于保护环境，降低对环境的不利影响。预设的阈值和条件能够根据实际情况进行调整，使得监测系统适应不同环境条件和污染物排放水平。总的来说，这种设计通过综合考虑多个参数，智能地决定何时开启臭氧的检测，既保证了监测的全面性，又最大程度地利用了资源，提高了监测的效率和精度。同时，也提供了更灵活的参数预设和调整，使得监测系统更具适应性。

进一步的，所述检测单元还包括湿度检测元件，用于检测空气中的湿度；所述颗粒物检测元件对所述空气中的颗粒物浓度G进行检测；

所述控制系统预设有颗粒物预设浓度G0，当G＞G0时，所述控制系统控制所述湿度检测元件开启，对空气中的湿度H进行检测。

添加了湿度检测元件，可以实时监测空气中的湿度水平，为全面了解环境提供了重要数据。当颗粒物浓度超过预设阈值时，控制系统会开启湿度检测元件，对空气湿度进行检测。这种智能控制方式最大程度地利用了资源，避免了持续不必要的测量。预设的颗粒物浓度阈值和湿度检测条件可以根据具体环境的要求进行调整，使得监测系统更具适应性和灵活性。通过检测湿度，可以更准确地了解环境条件，有助于提高对颗粒物浓度变化的解释和预测能力。及时监测和响应颗粒物浓度的变化，有助于保护环境，降低对环境的不利影响。

进一步的，所述控制系统中预设有空气预设湿度H0，当H＞H0时，所述控制系统对所述颗粒物浓度G进行修正，获得颗粒物浓度修正值Gx具体为：

当H＞H0时，Gx＝G*l，其中0＜l＜1。

通过根据湿度的变化对颗粒物浓度进行修正，使得监测数据更符合实际环境情况，提高了监测结果的准确性。通过修正颗粒物浓度，可以更准确地反映实际的颗粒物浓度水平，避免了湿度对浓度测量的影响。将湿度因素考虑在内，使得监测系统能够全面评估环境的影响，提高了监测的综合性。通过更准确地反映颗粒物浓度，有助于保护环境，降低对环境的不利影响。颗粒物浓度修正值的调节参数l允许根据实际需要对监测结果进行调整，提高了监测系统的适应性。总的来说，通过根据湿度的变化对颗粒物浓度进行修正，使得监测数据更具有代表性和准确性，提高了监测的精度和实用性。同时也提供了参数l的可调节性，使得监测系统能够适应不同环境条件和要求。

进一步的，所述控制系统预设有一级预警指令等级Z1、二级预警指令等级Z2、三级预警指令等级Z3、四级预警指令等级Z4和五级预警指令等级Z5，其中，Z1＜Z2＜Z3＜Z4＜Z5；所述控制系统通过分析所述检测单元的检测结果，向所述预警系统发送预警信息。

设立了一级到五级的预警指令等级，根据预警等级的不同，可以提供不同程度的预警信息，使得监测系统能够根据情况灵活地采取相应的措施。设立多级预警等级可以更准确地反映监测结果的严重程度，提高了预警信息的实效性和针对性。通过分析检测结果并发送相应的预警信息，可以及时通知相关部门或人员，使得他们可以迅速做出应对措施，降低潜在风险。设定了预警等级之间的优先级关系，使得在多重预警情况下，能够清晰地判断哪一个预警等级具有更高的紧急性，从而有助于做出相应的处理。

进一步的，所述控制系统通过分析所述检测单元的检测结果，向所述预警系统发送预警信息，具体为：

①当B＞B0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；当C＞C0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

②当D＞D0或E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；当D＞D0，且E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；当F＞F0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

③当G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

④当B＞B0且D＞D0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑤当B＞B0且E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑥当B＞B0、D＞D0、E＞E0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

⑦当B＞B0且F＞F0时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

⑧当G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

⑨当B＞B0且G＞G0时，或D＞D0且G＞G0时，或E＞E0且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

⑩当B＞B0、D＞D0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

当B＞B0、E＞E0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

当B＞B0、D＞D0、E＞E0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

当B＞B0、F＞F0，且G＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入五级预警指令等级Z5。

这种设计通过多个预警等级的设定，根据各项监测结果的不同情况，灵活地向预警系统发送相应的预警信息，实现了对不同预警情况的精准响应，从而保障了公共安全和环境安全。同时，这也提升了预警系统的应对能力和针对性，使其在不同情况下能够采取相应的措施，最大程度地降低可能的风险和损害。

进一步的，所述控制系统将修正后得到的所述颗粒物浓度修正值Gx与所述颗粒物预设浓度G0进行比较；

①当Gx＞G0时，所述控制系统向所述预警系统输入一级预警指令等级Z1；

②当B＞B0且G＞Gx时，或D＞D0且G＞Gx时，或E＞E0且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入二级预警指令等级Z2；

③当B＞B0、D＞D0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

④当B＞B0、E＞E0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入三级预警指令等级Z3；

⑤当B＞B0、D＞D0、E＞E0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入四级预警指令等级Z4；

⑥当B＞B0、F＞F0，且G＞Gx时，所述控制系统向所述预警系统输入五级预警指令等级Z5。

这种设计通过将修正后的颗粒物浓度与预设浓度进行比较，根据不同情况向预警系统发送相应的预警信息，实现了对颗粒物浓度的动态调整和预警响应，提升了监测系统的实时性和准确性。这样做有助于更精确地评估环境污染情况，以及在必要时采取相应的防护措施，从而保护公众健康和环境安全。同时，也提高了系统的智能化程度，使其能够根据具体情况自动做出相应处理，减轻了人工干预的压力。

进一步的，所述大气环境污染监测设备还包括通信单元，连接于所述预警系统，用于将所述预警系统接收到的预警指令发送于外部终端。

该通信单元的引入使得预警系统能够将接收到的预警信息及时地传输到外部终端，实现了信息的及时传递和分享。这样的设计可以确保监测数据和预警信息能够快速传达给相关的利益相关者、政府部门或者公众，从而加强了对大气环境污染情况的监测和应对能力。同时，也提升了系统的应急响应能力，有助于降低环境污染事件可能带来的损害和风险。

以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。

需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。