一种空气质量监测仪及系统的制作方法

本申请涉及环境保护与治理技术领域，特别是涉及一种空气质量监测仪及系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，工业化、城镇化的进程加快，大气污染也成为难以避免的严重问题。近年来，人们对环境问题越来越重视，对空气质量的监测高度关注，对空气质量的检测也提出了更高的要求。

目前，空气质量的检测通常需要使用专用的检测设备，而现有的空气质量检测设备功能单一，只能针对一种污染气体或者颗粒物进行检测，如果需要同时检测污染气体和颗粒物就需要多种设备，使用起来不方便，检测不够全面，而且各个设备都是独立的，不适合布置多点监测。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种空气质量监测仪，空气质量检测更全面，监测起来更方便，有利于布点监测；本申请的另一目的是提供一种空气质量监测系统，与上述空气质量监测仪具有相同的有益效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种空气质量监测仪，包括：

用于获取空气中污染气体浓度的污染气体检测装置；

用于获取空气中颗粒物浓度的颗粒物检测装置；

用于获取当前位置信息的定位装置；

分别与所述定位装置、所述污染气体检测装置和所述颗粒物检测装置连接的控制器，用于将所述污染气体浓度、所述颗粒物浓度和当前位置信息发送至远程管理终端，以便管理人员确定当前位置的空气质量。

优选地，所述污染气体检测装置包括一氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、氨气传感器和硫化氢传感器中的一种或多种。

优选地，所述颗粒物检测装置包括PM1.0、PM2.5和PM10中的一种或多种。

优选地，所述定位装置为北斗定位装置和/或天线外置的全球定位系统GPS定位装置。

优选地，该空气质量监测仪还包括：

与所述控制器连接，用于获取气象数据的气象检测装置；

则所述控制器还用于将所述气象数据发送至所述远程管理终端，以便管理人员根据所述气象数据对当前位置的空气质量进行管理。

优选地，所述气象检测装置包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器和风速传感器中的一种或多种。

优选地，该空气质量监测仪还包括：

与所述控制器连接、用于导出所述污染气体浓度和/或所述颗粒物浓度和/或当前位置信息和/或所述气象数据的通信接口。

优选地，所述通信接口为MODBUS-RTU协议的RS485串口。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种空气质量监测系统，包括预定数目个、分别设置于各待测区域内的如上任一项所述的空气质量监测仪，还包括：

与各个所述空气质量监测仪连接的数据传输装置；

与所述数据传输装置连接、用于通过所述数据传输装置接收空气质量数据和当前位置信息的所述远程管理终端，以便所述远程管理终端根据所述空气质量数据绘制所述待测区域的空气质量变化曲线，其中，所述空气质量数据包括所述污染气体浓度和所述颗粒物浓度。

优选地，该空气质量监测系统还包括：

与所述远程管理终端连接、用于当所述空气质量数据超过与其对应的预设阈值时发出报警的报警装置。

本申请提供了一种空气质量监测仪，包括用于获取空气中污染气体浓度的污染气体检测装置；用于获取空气中颗粒物浓度的颗粒物检测装置；用于获取当前位置信息的定位装置；分别与定位装置、污染气体检测装置和颗粒物检测装置连接的控制器，用于将污染气体浓度、颗粒物浓度和当前位置信息发送至远程管理终端，以便管理人员确定当前位置的空气质量。

本申请的空气质量监测仪将污染气体检测装置和颗粒物检测装置进行了整合，可以同时检测污染气体浓度和颗粒物浓度，在需要同时检测污染气体浓度和颗粒物浓度时更方便，空气质量检测更全面，各个检测部分通过控制器联系起来，与定位装置相互配合，管理人员即可知晓当前位置的空气质量，监测起来更方便，有利于布点监测。

本申请还提供了一种空气质量监测系统，与上述空气质量监测仪具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种空气质量监测仪的结构示意图；

图2为本申请所提供的另一种空气质量监测仪的结构示意图；

图3为本申请所提供的一种空气质量监测系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种空气质量监测仪，空气质量检测更全面，监测起来更方便，有利于布点监测；本申请的另一核心是提供一种空气质量监测系统，与上述空气质量监测仪具有相同的有益效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请所提供的一种空气质量监测仪的结构示意图，包括：

用于获取空气中污染气体浓度的污染气体检测装置1；

用于获取空气中颗粒物浓度的颗粒物检测装置2；

用于获取当前位置信息的定位装置3；

分别与定位装置3、污染气体检测装置1和颗粒物检测装置2连接的控制器4，用于将污染气体浓度、颗粒物浓度和当前位置信息发送至远程管理终端8，以便管理人员确定当前位置的空气质量。

具体地，为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供了一种能够同时检测污染气体和颗粒物，甚至多种污染气体和不同粒径的颗粒物的空气质量监测仪，包括污染气体检测装置1、颗粒物检测装置2、定位装置3和控制器4。污染气体检测装置1可以由一种或多种检测气体浓度的传感器组成，其上集成有检测气体的传感器的接入端口，为了可以同时检测多种污染气体，污染气体检测装置1上至少集成有六个接入端口，也就是说，可实现同时检测六种污染气体浓度。

相应地，颗粒物检测装置2可以由一种或多种粒径的颗粒物检测仪组成，其上集成有相应的接入端口，也可实现同时对多种粒径的颗粒物浓度的检测。污染气体检测装置1和颗粒物检测装置2均具有参数扩展功能，可根据实际需要选配检测污染气体的传感器的个数和类型，以及颗粒物检测仪的个数和类型。

相应地，定位装置3可以获取空气质量监测仪所处的当前位置信息，并将当前位置信息发送给控制器4，有利于远程管理终端8根据当前位置信息明确获得的污染气体浓度和颗粒物浓度的区域位置，便于管理人员依据空气质量监测仪对空气质量进行管理。

需要说明的是，检测污染气体的传感器以及颗粒物检测仪可以为高性能的数字化传感器，响应速度快，重复性好，具有标准MODBUS-RTU协议以RS485信号输出检测结果，检测精度高，能够即插即用，自动识别，无需进行端口设置；此外，传感器和颗粒物检测仪的类型可根据现场检测需求进行配置，而且传感器和颗粒物检测仪可拆卸收纳，便于携带。

另外，本申请空气质量监测仪的控制器4内集成有操作软件及存储器，操作软件配合控制器4实现对空气质量数据检测的控制，并将检测数据存储在本地存储器中，解决了现有的空气质量监测仪在数据检测方面比较繁琐的问题。

此外，本申请的空气质量监测仪可以采用集成的架构，具有体积小、质量轻、集成度高、携带方便的特点，适用于多种操作硬件及监测环境，适用范围广，操作简便，有利于推广使用。

此外，本申请的空气质量监测仪可以采用蓄电池供电，以适用更多场合，还可以采用其他的供电方式，本申请在此不做特别的限定。

本申请提供了一种空气质量监测仪，包括用于获取空气中污染气体浓度的污染气体检测装置；用于获取空气中颗粒物浓度的颗粒物检测装置；用于获取当前位置信息的定位装置；分别与定位装置、污染气体检测装置和颗粒物检测装置连接的控制器，用于将污染气体浓度、颗粒物浓度和当前位置信息发送至远程管理终端，以便管理人员确定当前位置的空气质量。

本申请的空气质量监测仪将污染气体检测装置和颗粒物检测装置进行了整合，可以同时检测污染气体浓度和颗粒物浓度，在需要同时检测污染气体浓度和颗粒物浓度时更方便，空气质量检测更全面，各个检测部分通过控制器联系起来，与定位装置相互配合，管理人员即可知晓当前位置的空气质量，监测起来更方便，有利于布点监测。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，污染气体检测装置1包括一氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、氨气传感器和硫化氢传感器中的一种或多种。

具体地，为了满足同时检测多种污染气体的需求，提高空气质量检测的实时性和全面性，本申请的污染气体检测装置1可以至少包括一氧化氮传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、氨气传感器和硫化氢传感器中的一种或多种，这样能对监测点的空气中的一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、甲醛、氨气和硫化氢等污染气体进行检测。

当然，还可以根据实际需要选配其他的污染气体检测传感器，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，颗粒物检测装置2包括PM1.0、PM2.5和PM10中的一种或多种。

具体地，为了进一步提高空气质量检测的实时性和全面性，本申请的颗粒物检测装置2可以包括PM1.0、PM2.5和PM10中的一种或多种。其中，PM1.0、PM2.5和PM10可以针对不同粒径的颗粒物进行浓度的检测。当然，颗粒物检测装置2还可以有其他的类型，例如PM5.0，本申请在此不做特别的限定。

需要说明的是，污染气体浓度和颗粒物浓度可同时进行实时在线监测，且能够保证较高的检测精度和准确度，监测获取的数据可在远程管理终端8上显示，管理人员能实时获取空气质量监测的数据，使得监测更方便。

作为一种优选的实施例，定位装置3为北斗定位装置3和/或天线外置的全球定位系统GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位装置3。

具体地，本申请的定位装置3可以采用北斗定位装置3和/或天线外置的全球定位系统GPS定位装置3，确保位置信息的准确性和稳定性。

需要说明的是，本申请的定位装置3可以为北斗定位装置3和/或天线外置的GPS定位装置3，也可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，该空气质量监测仪还包括：

与控制器4连接，用于获取气象数据的气象检测装置5；

则控制器4还用于将气象数据发送至远程管理终端8，以便管理人员根据气象数据对当前位置的空气质量进行管理。

具体地，为了便于管理人员远程管理，本申请的设置于户外的空气质量监测仪还包括气象检测装置5，如图2所示，气象检测装置5可以检测所处位置处的气象数据，管理人员可以根据这些气象数据做出管理决策，例如，当空气质量监测仪检测到A地的污染气体浓度或者颗粒物浓度略微超出正常范围时，需要进行治理，但是根据气象数据发现A地在刮大风或者下雨，这时可以先不做处理，等大风或者下雨过后，再根据当前的空气质量决定是否需要进行治理。

作为一种优选的实施例，气象检测装置5包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器和风速传感器中的一种或多种。

具体地，气象检测装置5可以包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器和风速传感器中的一种或多种，其中，温度传感器可以实时检测环境温度，获取实时温度值；湿度传感器可以实时检测环境湿度，获取实时湿度值；气压传感器可以实时检测环境气压，获取实时气压值；风速传感器可以实时检测风速，获取实时风速信息。

相应地，为了降低成本，温度传感器和湿度传感器可以为一个具备温度和湿度检测的温湿度传感器，具体可以为DHT11数字温湿度传感器，该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)测温元件，传感器在检测的过程中调用预设的校准系数，具有响应快、抗干扰能力强、数据精度高的特点。气压传感器可以为SPL06-001高精度气压计。

需要说明的是，除了本实施例介绍的传感器外，气象检测装置5还可以包括其他类型的传感器，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，该空气质量监测仪还包括：

与控制器4连接、用于导出污染气体浓度和/或颗粒物浓度和/或当前位置信息和/或气象数据的通信接口6。

具体地，为了能够及时获取监测数据，本申请还设置了通信接口6，请参考图2，通过通信接口6能够实现在无配网的情况下将空气质量监测仪的监测数据导出。

作为一种优选的实施例，通信接口6为MODBUS-RTU协议的RS485串口。

具体地，为了能与定位装置3、污染气体检测装置1和颗粒物检测装置2很好地兼容，本申请的通信接口6可以为MODBUS-RTU协议的RS485串口，还可以为RS232接口，或者其他较为通用的接口，本申请在此不做特别的限定。

请参考图3，图3为本申请所提供的一种空气质量监测系统的结构示意图，包括预定数目个、分别设置于各待测区域内的如上任一实施例所描述的空气质量监测仪，还包括：

与各个空气质量监测仪连接的数据传输装置7；

与数据传输装置7连接、用于通过数据传输装置7接收空气质量数据和当前位置信息的远程管理终端8，以便远程管理终端8根据空气质量数据绘制待测区域的空气质量变化曲线，其中，空气质量数据包括污染气体浓度和颗粒物浓度。

具体地，为了便于管理，本申请的空气质量监测仪与数据传输装置7配合实现了远程管理功能，其中，远程管理终端8上可以安装有相应的应用软件，并可以提供操作界面，实现显示和控制等功能。远程管理终端8与预定数目个空气质量监测仪配网连接，能够同时管理多个空气质量监测仪，并通过数据传输装置7接收并存储空气质量监测仪采集的空气质量数据，远程管理终端8可以存储至少一年的空气质量数据，并可绘制空气质量变化曲线，便于管理人员了解空气质量变化情况。

相应地，数据传输装置7可以将空气质量监测仪采集的数据传输到远程管理终端8，还可以将远程管理终端8下达的指令传输给控制器4。数据传输装置7可以采用无线通讯方式，如采用Zigbee(紫蜂协议)技术或GPRS(GeneralPacket Radio Service，通用分组无线服务技术)技术。高兼容性的Zigbee技术或GPRS技术，便于远程管理终端8与空气质量监测仪进行连接。

需要说明的是，管理人员还可以通过远程管理终端8上的应用软件对空气质量监测仪的传感器进行校准，以及设定空气质量异常的报警阀值。

还需要说明的是，本申请的数据传输装置7可以采用Zigbee技术或GPRS技术，也可以采用其他通讯方式，本申请在此不做特别的限定。

此外，远程管理终端8可以为智能设备，例如可以为PC电脑、平板电脑、智能手机或其他的智能设备。

作为一种优选的实施例，该空气质量监测系统还包括：

与远程管理终端8连接、用于当空气质量数据超过与其对应的预设阈值时发出报警的报警装置。

具体地，为了便于管理，管理人员可在远程管理终端8上的应用软件中设置空气质量数据的报警阀值，当某一数据或某几个数据超出与其对应的设定阈值时，应用软件可通过报警装置提醒管理人员，便于管理人员及时应对空气质量异常的情况。更具体地，报警装置可以为声光报警器，也可以为语音告警器，还可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

还需要说明的是，报警方式除了可以采用硬件报警，还可以采用软件报警，例如，在远程管理终端8的交互界面上弹出提示窗的报警方式，本申请在此不做特别的限定。

下面以PC电脑为例，对应用软件的操作进行说明：管理人员在PC电脑上安装该应用软件，并在应用软件中建立站点，启用空气质量监测仪后，确保PC电脑与空气质量监测仪接入同一无线通讯环境中，打开并登入应用软件并添加绑定空气质量监测仪，即可完成远程管理终端8与空气质量监测仪的绑定。绑定完成后，空气质量监测仪通过污染气体传感器和颗粒物检测仪将采集到的空气质量数据以及定位装置3获取的地理位置信息等数据通过数据传输装置7传输至PC电脑的应用界面。通过应用软件存储空气质量数据，并绘制空气质量变化曲线，便于管理人员了解空气质量的变化情况。此外，当某项空气质量数据的监测结果超过设定的报警阀值时，应用软件可以在PC电脑交互界面上弹出报警提示。此外，管理人员可通过应用界面进行传感器校准，也可在应用界面上给空气质量监测仪远程下发启动检测和停止检测等控制指令。

本申请还提供了一种空气质量监测系统，与上述空气质量监测仪具有相同的有益效果。

对于本申请提供的一种空气质量监测系统的介绍请参照上述空气质量监测仪的实施例，本申请在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。