一种大气颗粒物探测及分析系统

技术领域

本发明涉及空气检测技术领域，具体为一种大气颗粒物探测及分析系统。

背景技术

目前大气颗粒物的探测系统，主要针对地表大气颗粒物探测，随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益严重，尤其是大气颗粒物(AP)污染，AP包括固体颗粒和液体颗粒，是空气污染的主要成分，对环境和人体健康具有重大影响；

同时针对某一位置的不同高度，尤其对于不同区域，如工业区、居民区的不同，需要进行相应高度、数量的探测装置进行检测，这样(针对一些重工业区域，应增加探测高度和探测装置数量，对于居民区则相应减少)，根据需求进行增减探测装置，即可提升探测的准确性，提升大气颗粒物探测的精确性，同时也降低成本，根据探测结果可以进行进一步的高效增减探测装置，因此，急需一种立体分布式、模块化、能够物理和化学双重探测方法可以实时、在线、准确地分析和识别大气颗粒物成分的系统，对于环境保护和公共卫生具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种大气颗粒物探测及分析系统。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种大气颗粒物探测及分析系统，包括探测系统、处理系统与数据库，所述探测系统与处理系统进行无线数据传输，所述处理系统与数据库进行无线数据传输，所述探测系统的内部包括有采集模块、光伏发电模块与检测模块，所述处理系统的内部包括有数据处理模块与控制中心，所述数据处理模块用于处理探测系统产生的数据，识别和分类颗粒物，并计算颗粒物的浓度，所述控制中心用于分析出颗粒物的种类和浓度，以及时间和空间分布数据情况；

所述探测系统的内部包括有多个探测单元，多个所述探测单元分布式布局在探测区域内的立体空间内部，所述光伏发电模块用于对采集模块与检测模块进行供电，所述采集模块用于对大气中颗粒物进行采集，所述检测模块采用光学检测器用于测量颗粒物的光学性质，质谱检测器用于测量颗粒物的化学成分；

所述控制中心的内部包括有位置定位模块、地势信息模块与多维度分布模块，所述控制中心用于处理探测系统传输的位置信息，所述位置定位模块用于根据控制中心处理的位置信息匹配相应的地势信息，所述地势信息模块用于综合检测数据及位置、地势信息形成立体分布数据网。

优选的，所述探测单元的内部包括有采集模块、光伏发电模块与检测模块，所述采集模块的内部包括有采集管机构、抽气泵机构与过滤器机构，所述检测模块的内部包括有数据传输单元与定位器。

优选的，所述采集管机构用于采集大气颗粒物样本，所述抽气泵机构用于驱动气体流动，所述过滤器机构用于过滤掉大气中的大颗粒物以及非颗粒物。

优选的，所述数据传输单元用于定位多维度分布模块的地理位置，所述定位器用于检测数据的无线传输。

优选的，所述数据库用于存储和处理从控制中心分析传输来的数据，同时也储存有各种颗粒物的参考数据，用于比对和识别探测到的颗粒物。

本发明的有益效果为：

1.本发明能够实时、在线地分析和识别大气颗粒物，提高了空气质量监测的准确性和效率，通过采用分布式立体布局，便于工作人员根据前期的探测数据进行修正增减探测装置，便于提升探测装置适用性，提升探测的准确度，通过采用了物理和化学双重探测方法，可以更全面、更深入地了解大气颗粒物的特性和组成。

2.本系统不仅提供了颗粒物的定量分析，还提供了时间空间分布的信息，有助于更好地理解颗粒物的迁移和转化规律，同时具有强大的数据处理和存储功能，能够处理大量的实时数据，同时也能保存和处理历史数据，方便研究人员进行长期的环境变化研究。

3.本系统的设计使得它可以安装在各种环境中，包括城市、工业区、自然保护区等，可以用来监测和研究各种不同环境中的颗粒物。

附图说明

图1是本发明的整体系统结构示意图。

图2是本发明的采集模块内部分布图。

图3是本发明的采集单元结构连接示意图。

图1～3中：1、探测系统；2、处理系统；3、数据库；4、采集模块；5、光伏发电模块；6、检测模块；7、数据处理模块；8、控制中心；9、位置定位模块；10、地势信息模块；11、多维度分布模块；111、探测单元；41、采集管机构；42、抽气泵机构；43、过滤器机构；61、数据传输单元；62、定位器。

具体实施方式

如图1～3所示的一种大气颗粒物探测及分析系统，包括探测系统1、处理系统2与数据库3，探测系统1与处理系统2进行无线数据传输，处理系统2与数据库3进行无线数据传输，探测系统1的内部包括有采集模块4、光伏发电模块5与检测模块6，处理系统2的内部包括有数据处理模块7与控制中心8，数据处理模块7用于处理探测系统1产生的数据，识别和分类颗粒物，并计算颗粒物的浓度，控制中心8用于分析出颗粒物的种类和浓度，以及时间和空间分布数据情况；

探测系统1的内部包括有多个探测单元111，多个探测单元111分布式布局在探测区域内的立体空间内部，光伏发电模块5用于对采集模块4与检测模块6进行供电，采集模块4用于对大气中颗粒物进行采集，检测模块6采用光学检测器用于测量颗粒物的光学性质，质谱检测器用于测量颗粒物的化学成分；

控制中心8的内部包括有位置定位模块9、地势信息模块10与多维度分布模块11，控制中心8用于处理探测系统1传输的位置信息，位置定位模块9用于根据控制中心8处理的位置信息匹配相应的地势信息，地势信息模块10用于综合检测数据及位置、地势信息形成立体分布数据网，在使用时，工作人员通过根据领域内前期情况(包括、重工业信息、排放废气数据、风向气流数据、温度信息等)的进行立体式安装多个探测单元，形成立体探测网，经过探测数据的检测及处理，来进一步的判断区域内的大气颗粒物分布情况，进一步的根据已知探测数据进行增减探测单元，从而达到大气颗粒物精确数据信息的探测，使得适配各个不同情况的区域，同时该系统实现大气环境中颗粒物的实时探测、定量检测以及数据分析，提高了大气颗粒物探测的准确性和效率。

探测单元111的内部包括有采集模块4、光伏发电模块5与检测模块6，采集模块4的内部包括有采集管机构41、抽气泵机构42与过滤器机构43，检测模块6的内部包括有数据传输单元61与定位器62，采集管机构41用于采集大气颗粒物样本，抽气泵机构42用于驱动气体流动，过滤器机构43用于过滤掉大气中的大颗粒物以及非颗粒物。

数据传输单元61用于定位多维度分布模块11的地理位置，定位器62用于检测数据的无线传输，数据库3用于存储和处理从控制中心8分析传输来的数据，同时也储存有各种颗粒物的参考数据，用于比对和识别探测到的颗粒物。