一种智慧工地悬浮颗粒物实时监测系统的制作方法

本实用新型属于大气污染监测技术领域，特别涉及一种智慧工地悬浮颗粒物实时监测系统。

背景技术：

扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬而进入大气的开放性污染源，是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分；总悬浮颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物，它主要来源于燃料燃烧时产生的烟尘、生产加工过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风沙扬尘以及气态污染物经过复杂物理化学反应在空气中生成的相应的盐类颗粒。特别是在建筑施工工地上悬浮颗粒物污染更加严重，需要相应的监测设备实时监测悬浮颗粒参数并对施工进行指导工作降低到规定要求，例如中国专利文献，cn110296919a，公开了一种基于近前向散射光检测的悬浮颗粒物浓度监测装置，包括壳体、显示屏、设置于壳体内用于处理信号并将其显示在显示屏上的主控电路板、与主控电路板电性连接的连接线、为设备整体供电的蓄电池，其特征在于，近前向光散射检测装置，设置于所述连接线的另一端，通过激光照射待检测空气粉尘，并检测受粉尘影响而散射的光线，将该光信号转化为电信号处理。本发明的有益效果是，本发明利用激光在不同浓度粉尘中散射程度的不同，然后检测散射光线的强度，并将光强信号转化为电压强度，从而精确得知所处环境的粉尘浓度。

中国专利文献，cn109752298a，公开了一种环境空气监测装置及方法，尤其是涉及一种工地扬尘颗粒物监测系统及方法，包括设置在工地扬尘场内的一个移动标准站a以及若干微观监测站，所述移动标准站包括β射线颗粒物监测装置和光散射颗粒物监测装置；所述微观监测站包括光散射颗粒物监测装置；所述移动标准站以及若干微观监测站之间通过近场通讯系统进行通讯。因此，本发明具有如下优点：能够实时准确的测量工地中的扬尘颗粒物浓度，基本不受风向、工地进出口、以及工程车的影响，并采用双监测装置，能够实时对工地的采样值进行校准，保证工地颗粒物监测值的准确性。

技术实现要素：

本实用新型目的是在上述现有技术的基础上公开了一种智慧工地悬浮颗粒物实时监测系统，本实用新型为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种智慧工地悬浮颗粒物实时监测系统，包括同轴竖直设置的外圆柱形壳体和内圆柱形壳体，所述外圆柱形壳体和内圆柱形壳体之间围成的空间为部件容纳腔室，所述内圆柱形壳体内部空间为颗粒物监测室，在部件容纳腔室内对称设有两个激光组件，两个激光组件位于内圆柱形壳体两侧；所述激光组件包括激光源，在激光源的激光出射端前设有非球面透镜，激光透过非球面透镜后成为面光束，在内圆柱形壳体上对应位置处设有用于穿过面光束的条形开口，在内圆柱形壳体内壁上对称设有两个弧形聚光镜，在弧形聚光镜上设有激光接收端，激光接收端通过光纤连接有位于部件容纳腔室的光电检测器；

在外圆柱形壳体顶部设有颗粒物收集装置，颗粒物收集装置与颗粒物检测室相连通，在外圆柱形壳体底部设有用于对颗粒物监测室内的空气进行导流的排风装置。

优选的，所述颗粒物收集装置包括底部与外圆柱形壳体固定连接的环形板，在环形板上绕周向均匀设有多个切向导风板，多个切向导风板顶部通过顶板固定连接。

优选的，所述环形板通过法兰连接外圆柱形壳体顶部，且环形板内径不大于内圆柱形壳体内径，所述多个切向导风板自上而下螺旋汇聚在颗粒物监测室进口端。

优选的，在顶板上安装有太阳能电池板。

优选的，所述排风装置包括固定连接在颗粒物监测室出口端的套筒，在套筒内设有连接支架，在连接支架上转动连接有排风叶片，排风叶片的转轴伸出套筒底部且在转轴上安装有旋转风轮。

优选的，在颗粒物监测室出口端安装有气体流量计。

优选的，还包括显示屏和数据处理储存系统，所述光电检测器、气体流量计将检测到的信号通过有线或者无线方式传输给数据处理储存系统，所述数据处理储存系统将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给显示屏进行显示。

优选的，所述数据处理储存系统将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给远程控制端。

本实用新型所具有的有益效果为：

（1）通过颗粒物收集装置的多个切向导风板的作用实现了对任何风向大气的无差别均匀收集，从而提高了测量的准确性，消除了风向的影响；

（2）通过部件容纳腔室和颗粒物监测室的设置实现了测量和激光组件的相隔离，从而避免了大气中颗粒物对激光组件的损坏和影响，进一步提高了整体使用寿命和监测效果；

（3）下方设置的排风装置能够自适应性地与风速匹配从而对颗粒物监测室内被测大气的顺利导流，避免大气在颗粒物监测室内长时间缓存影响测量结果；

（4）太阳能电池板为自身提供工作电源，整体结构紧凑，工作效率高；

（5）对监测数据实时显示的同时还可以通过有线或者无线方式传输给远程控制端以供实时监测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中沿a-a向剖视图；

图3为图1中沿b-b向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1至图3所示，一种智慧工地悬浮颗粒物实时监测系统，包括同轴竖直设置的外圆柱形壳体9和内圆柱形壳体8，所述外圆柱形壳体9和内圆柱形壳体8之间围成的空间为部件容纳腔室10，所述内圆柱形壳体8内部空间为颗粒物监测室11，在部件容纳腔室10内对称设有两个激光组件，两个激光组件位于内圆柱形壳体8两侧；所述激光组件包括激光源6，在激光源6的激光出射端前设有非球面透镜5，激光透过非球面透镜5后成为面光束即平行光束，在内圆柱形壳体8上对应位置处设有用于穿过面光束的条形开口20，在内圆柱形壳体8内壁上对称设有两个弧形聚光镜17，在弧形聚光镜17上设有激光接收端18，激光接收端18通过光纤19连接有位于部件容纳腔室10的光电检测器7；

在外圆柱形壳体9顶部设有颗粒物收集装置，颗粒物收集装置与颗粒物检测室11相连通，在外圆柱形壳体9底部设有用于对颗粒物监测室11内的空气进行导流的排风装置。

其中，所述颗粒物收集装置包括底部与外圆柱形壳体9固定连接的环形板4，在环形板4上绕周向均匀设有多个切向导风板2，多个切向导风板2顶部通过顶板1固定连接。

所述环形板4还可以通过法兰连接外圆柱形壳体9顶部，且环形板4内径不大于内圆柱形壳体8内径，所述多个切向导风板2自上而下螺旋汇聚在颗粒物监测室11进口端从而保证环形板4全覆盖部件容纳腔室10顶部，空气全部进入颗粒物监测室11内。

另一方面还可以在顶板1上安装有太阳能电池板3以满足自身供电需求。

所述排风装置包括固定连接在颗粒物监测室11出口端的套筒14，在套筒14内设有连接支架13，在连接支架13上转动连接有排风叶片12，排风叶片12的转轴伸16出套筒14底部且在转轴16上安装有旋转风轮15。

为了同时监测通过颗粒物监测室11的空气量以便于对污染物颗粒物的综合计算需要，在颗粒物监测室11出口端安装有气体流量计。

本系统还包括显示屏和数据处理储存系统，所述光电检测器7、气体流量计将检测到的信号通过有线或者无线方式传输给数据处理储存系统，所述数据处理储存系统将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给显示屏进行显示。所述数据处理储存系统同时还可以将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给远程控制端。

本实用新型在使用时，将本实用新型固定安装在测量杆或者待测量位置处，首先大气在颗粒物收集装置及周向布置的切向导风板2的作用下顺利进入颗粒物监测室11内部，然后激光打在微小颗粒物21上进行散射作用，两个弧形聚光镜17对散射光进行多次收集和反射，最后由散射后的激光接收端18进行接收并通过光纤19传输给光电检测器7，光电检测器7、气体流量计将检测到的信号通过有线或者无线方式传输给数据处理储存系统，所述处理储存系统将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给显示屏进行显示。所述处理储存系统同时还可以将处理后的结果信号通过有线或者无线方式传输给远程控制端以供实时检测。

与此同时，下方的旋转风轮15在风速的带动下进行转动，从而对颗粒物监测室11内的空气进行及时导流从而保证大气顺利流动测量更加准确；并且旋转风轮15的转动风速自适应地与空气风速成正比，进一步改进了颗粒物监测室11内的空气的流动性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。